USV für Mikrocontroller

Hallo zusammen,

im gestrigen Beitrag haben wir Ihnen kurz unser neues Power-Bank Modul vorgestellt welches ideal zum Betrieb von Mikrocontrollern eignet, da das Modul nicht, wie sonst mittlerweile üblich, bei geringem Stromverbrauch die Versorgung zum sparen von Energie einstellt, sondern weiterhin die notwendige Spannung liefert.

Ein weiterer Vorteil des Moduls besteht darin, dass das Modul im laufenden Betrieb die Stromversorgung "auf Akkubetrieb" umstellt. Das prädestiniert das Modul als Unterbrechungsfreie StromVersorgung, sprich USV (UPS) für Arduinos oder ESPs.

Haftungsausschluss:

Bei dem hier vorgestellten Projekt handelt es sich um einen Versuchsaufbau. Arbeiten mit Netzspannung ist in Deutschland Elektrofachkräften vorbehalten.

Während Arduinos recht unproblematisch sind was die Stromversorgung betrifft so haben die ESP-Prozessoren deutlich höhere Ansprüche. Ein Betrieb mit Ladegeräten von Mobiltelefonen ist zwar möglich, muss aber im Praxisbetrieb dringend geprüft werden da viele Ladegeräte den Strom nicht so schnell bereitstellen wie die ESPs das gerne hätten.

Für unser heutiges Projekt brauchen wir:

 

Wir starten also mit der Stromversorgung:

Dieses Netzteil hat uns schon bei vielen Projekten treue Dienste geleistet. Die angegebenen 5V 1.5A werden auch tatsächlich zur Verfügung gestellt und die Spannung unter Last ist relativ stabil. Eine einfache und ungefährliche Lösung. Im Gegensatz zu dieser:

Alternativ können Sie auch mit unseren Mini-Netzteilen eine eigene Schaltung entwerfen, falls Sie zu den glücklichen Menschen zählen die sich zertifizierte Elektrofachkraft nennen dürfen. Bitte achten Sie hier vor allem auf die vorgeschriebenen Absicherungen, berührungssichere Klemmen, Luftspalt usw.

Aus den oben genannten Gründen ist die oben im Bild gezeigte Platine bei uns NICHT erhältlich, nur das USB-Breakout. Für einen Versuchsaufbau eignet sich ebenso ein Labornetzteil.

Im nächsten Schritt haben wir einen 18650er Li-Ion Akku bedrahtet, dieser wird bei vorhandener Stromversorgung geladen. Der Laderegler schützt den Akku und schaltet bei erreichen der Spannung rechtzeitig ab, so dass der Akku weder überladen, noch tiefenentladen werden kann. Bei einer Nutzung als USV sollte man darauf achten, den Akku regelmäßig zu entladen, um die Lebensdauer zu erhöhen.

 

 Die am Lademodul vorgesehen Pins sind mit Bat+ und Bat- markiert wie im nächsten Bild zu sehen:

 Damit ist der größte Teil der Arbeit erledigt. Im nächsten Schritt müssen wir nur noch die USB-Kabel anstecken. Da unsere Stecker recht dick sind, musste ich hierfür die beiden USB-Buchsen vorsichtig verbiegen:

 Im Anschluss habe ich ein ESP32-LoRa Board mit einem WiFi- und Lora-Sketch programmiert um einen Failover zu testen.

 

 

 Viel Spaß beim experimentieren mit unserem neuen Modul und bis zum nächsten Beitrag :)

 

 

 

 

 

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Kommentar

Ralph Schraven - Juli 30, 2019

Hallo, verrückte Frage vielleicht. Wäre es möglich, mehrere Module zu daisy-chainen? Also z. B. 2 Boards mit Akku „hintereinander“ zu betreiben und damit (abzüglich Verlust) die doppelte Kapazität zu bekommen? Wenn beide voll sind, müsste dann das „hintere“ Modul Strom geben, bis es abschaltet und dann das vordere. Im Moment verwende wir eine 2-Akku-Schaltung mit Load-Balancing etc. – sicher energiesparender, aber recht aufwändige eigene Platine. Ein Akku doppelter Kapazität an einem Modul wäre wg. Bauform keine Lösung.

Ralph

Karsten - Juni 24, 2019

Hi,

Ich suche so etwas für den Einsatz mit einem RasPi 3
Der braucht aber viel mehr Strom. Ich denke, 2-2,5 A sollten da schon gehen.
Gibt’s da auch etwas, oder muss ich mich mit 800 mA zufrieden geben?

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