devyl
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Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Fri Aug 03, 2012 8:07 pm

Hallo allerseits,

neben mir liegt grade mein kleiner Pi, angeschlossen an 4 AA Akkus und rennt sehr gut. Nur würde ich gern wissen ob ich irgendwie auslesen kann wie viel Kapazität die Akkus noch haben und wie viel Strom grade rüber kommt.

Weiß jemand Rat?

CerdoBlanco
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Sat Aug 04, 2012 11:25 am

Boah, du stellst Fragen. Das ist kompliziert, weil ein Akku an sich nie wirklich "leer" ist.
Miss doch mal mit dem Multimeter die Spannung an den Testpunkten des laufenden RPi (TP1 und TP2). Da der RPi unter 4,75V so langsam Probleme bekommt, kannst du das mal als untere Grenze betrachten. Oder sag bescheid, ab wann der Pi wirklich aus geht, das würde mich auch interessieren.

Wenn du deine Akkus neu geladen hast, wirst du eine Spannung von... ich denke mal 4,80V messen(?). Also könnte man meinen, bei 4,78V ist der Akku halb voll, aber das würde voraussetzen, dass die Spannung linear abfällt. Zudem sind da wohl schon die Grenzen der Messgenauigkeit erreicht.

Wie du siehst bin ich auch mehr am braistormen, als dass ich deine Frage beantworte. Aber weil mich das interessiert, werde ich das heute vielleicht auch mal ausprobieren.

meigrafd
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Sat Aug 04, 2012 12:05 pm

Hab davon auch nicht so viel Ahnung aber was ich bisher herrausfinden konnte, benötigt man dafür ACPI und auch einen als Batterie versehenen Anschluss also wie es zum Beipsiel bei Notebooks der Fall ist - das fehlt dem RPI aber oder nicht?

Das würde mich nämlich auch interessieren da ich den RPI gerne mit Akkus und Solarzellen betreiben würde 8-)
Ich vermute aber mal das man sich irgendeine zusätzliche Messtechnik für die GPIO Ports zurecht basteln müsste :?

Wie hat das wohl der FishPi geregelt - weiss das zufällig jemand :?:

liggi
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Sat Aug 04, 2012 12:35 pm

Hi,

ich würde den Zustand der Batterien über einen Spannungsteiler an einem ADC (per SPI oder I²C angebunden) auslesen, wie er zum Beispiel auf RPi "UserPort" ist.

MfG liggi

schelli04
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Sun Aug 05, 2012 6:56 am

Dem RPi reichen tatsächlich nur 3,3V damit er läuft. Die 5 V sollten allerdings für den USB Port zur Verfügung stehen. Die werden direkt durch geschickt. Und der RPi greift sich von den 5V über ne Step-Down-Schaltung die 3,3V ab.
War auch im englischsprachigem Forum mal irgendwo zu lesen.

rhadon
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Sun Aug 05, 2012 8:44 am

Das mit den 4 AA Akkus kann meinem Verständnis nach nur dann funktionieren, wenn nichts nennenswertes an den USB-Ports angeschlossen ist.

Beide Ports sind mit Polifuses abgesichert. Je nach Stromfluss entsteht dort ein Spannungsabfall, d.h., an den Ports steht weniger Spannung an, als die Akkus abgeben.

Mein Wifi-Dongle für Tastatur mit Touchpad zieht z.B. knapp 100 mA Strom (max.). Dies verursacht einen Spannungsabfall von 109 - 115 mV an den Sicherungen (gemessen bei 4,86V an TP1). An dem entsprechenden USB-Port stehen dann bei 4,8V Akkuspannung nur knapp 4,7 V an. Dabei habe ich nicht berücksichtigt, dass die Akkuspannung auch nochmal mit einer Polifuse abgesichert ist.

Tastaturen und Mäuse, die direkt angeschlossen sind, scheinen recht Spannungstolerant zu sein und wohl zu funktionieren. Bei anderen Verbrauchern habe ich ernste Zweifel.

Edit: man könnte das Problem mit 5 oder 6 Akkus und einem Spannungsregler lösen. Da ich mich aber schon seit vielen Jahren nicht mehr mit solchem "Kram" beschäftigt habe, bin ich da der falsche Ansprechpartner. Da gibt es hier sicher Leute, die sich damit besser auskennen. Sorry.

meigrafd
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Sun Aug 05, 2012 9:19 am

@rhadon: Aber sobald man einen aktiven USB Hub nutzt sollte das Problem doch eigentlich geschichte sein oder nicht?

Ich denke mal irgendwie wird das der FishPi typ ja auch regeln können..

Was ich immer wieder lese ist das der Raspberry empfindlich reagiert wenn ihm weniger als 5 Volt zur Verfügung steht oder allgemein die Spannung schwankt.
Wenn man aber Spannungs Regulatoren davor schaltet die also dafür sorgen das der RPI mit gleichmässiger Spannung versorgt wird sollte das denk ich oke sein...
Power Systems

The POCV's power comes from a pack of six 5000mAH 1.2v SubC cells. Combined they give a total output of 7.2v at 5AH, this should give an approximate run-time of two hours for the POCV. The battery pack is charged from either a mains-supplied 1000mAH charger, or a 1, 2, or 4AH 12v DC car charger. Power to the Raspberry Pi runs from a single Low-Dropout Regulator (LDO). The LDO converts the 7.2v from the batteries to the 5v needed by the Raspberry Pi. The LDO will be mounted on a passive cooling plate as heat is generated by the LDO when lowering the 7.2v input from the batteries to the 5v output for the Raspberry Pi. A similar system is used to power the i²c Bus devices, a 3.3v LDO will provide power. Each LDO is able to provide power for two i²c Bus devices.
Also anstatt 4 Batterien würden mit LDO's 5 Batterien oder sogar ein Akku mit 9V besser sein um auch konstante 5V liefern zu können

Interessant wäre mit wieviel Aufwand man zum einen messen könnte wieviel Kapazität in den Akkus noch vorhanden ist um noch einen stabilen Betrieb zu gewährleisten und worauf man zu achten hätte wenn man die Akkus über Solarzellen aufladen würde (dauerhafte Aufladung oder seperate Akkus über die die Primären aufgeladen würden sobald das Spannungslevel zu niedrig wird)

Warlaan
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Sun Aug 05, 2012 12:00 pm

schelli04 wrote:Dem RPi reichen tatsächlich nur 3,3V damit er läuft. Die 5 V sollten allerdings für den USB Port zur Verfügung stehen. Die werden direkt durch geschickt. Und der RPi greift sich von den 5V über ne Step-Down-Schaltung die 3,3V ab.
War auch im englischsprachigem Forum mal irgendwo zu lesen.
Heisst das, dass ein "headless" betriebener RPi mit drei Batterien auskäme? Oder braucht der Netzwerk-Chip, der meines Wissens intern auch über USB läuft, 5 Volt?

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DOT2010
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 06, 2012 7:23 am

Wie stehts denn mit z.B. Wartungsfreier Blei-Akku 6 V 12 Ah???
Bis du ein Spannungsabfall hast dauert es eine ganze weile. Man kann auch 9 oder 12 V Akkus nehmen. Sollte für eine ganze weile im Betrieb ausreichen. Es wird dann von der Größe des ganzen her natürlich anders. Ich habe jedoch keine Erfahrung was das Solarzellen aufladen solcher Akkus betrifft. Wegen den Ladungskurven die nötig sind bzw jeweilige Spannung/Stromstärkeeinstellung.

Hier mal ein Link zu dem erwähnten Akku (im Suchfenster Bleiakku eintippen und sich diverse anzeigen lassen)
http://www.conrad.de/ce/de/product/2501 ... Detail=005
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MegaGumbo
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 06, 2012 8:20 am

Ich bin ebenfalls an diesem Thema interessiert, hatte aber überlegt, einen 7.2 V LiPo aus der Modellbauwelt als Spannungsquelle (mittels DC-step-down spannungsteiler) zu verwenden. Nun habe ich weiter oben gelesen, das ein "klassischer" 9V Akku völlig ausreichen würde. Was würdet Ihr empfehlen?

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Swen
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 06, 2012 12:24 pm

Ich schätze mal das der Raspi mit ner 9V Blockbatterie (Alkaline 500-600mAh) nicht sehr lange laufen wird ('ne Stunde vielleicht - reine vermutung). Das mit dem 6V Bleiakku gefällt mir, und mit einem passenden LDO dürfte das für eine recht lange Laufzeit stehen.
Aber die ursprüngliche Frage wäre damit auch noch nicht beantwortet. Ohne eine externe Schaltung wird das wohl eh nichts werden. Wäre auch die Frage ob du den genauen 'Akkustand' haben möchtest oder dir eine Warnung bein Unterschreitung eines Grenzwertes reichen würde - dann evtl. einen LiPo Warner aus dem Modellbau, welcher am GPIO einen evtl. Alarm meldet?
Ich hab keine Ahnung - Ich kann nur gut mit Google umgehen ;)

devyl
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 06, 2012 4:10 pm

hm das mit der "hardware zwischen schalten" habe ich befürchtet...

mir geht es nur darum dass der pi nicht einfach aus ist sondern sich eben ab einem grenzwert mit zb 60sec timer runter fährt (ähnlich wie bei android-tablets) eine genaue anzeige muss nicht unbedingt sein aber dagegen hätte ich auch nichts ^^

ich dachte nur weil die stromversorgung normalerweise über den usb-anschluss läuft, dass da auch werte auslesbar wären und es eben nicht nur zur "strombuchse" degradiert ist >.<

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DOT2010
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 06, 2012 6:47 pm

Ich hab auch mal ein wenig rumgeschaut und bin noch gerade dabei.

Da währe eines das bis 100V messen würde aber leider keine Fehlertoleranzangaben. Man hat ein + und - Anschluss für die Energieversorgung und noch 2 Leitungen für die zu messende Spannung. Benötigt 5V und ca. 20 mA. Ob der Poti wirklich gut einstellbar ist ??? und 0,1 V Auflösung. Das Ganze für 10,- €

*Klickmich*


Das hier vielleicht? Billiger aber auch billig? Um die 6,- € incl. Versand aus H.K.
Genauigkeit: 1% Messbereich: 3,3-30VBetriebsstrom: weniger als 20 mA

*Klickmich*
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meigrafd
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 06, 2012 8:50 pm

Das gibts auch in Blau ;) Mini Digital Panel-Meter Voltmeter Spannungsmesser LED 3.3-30V Blau
Genauigkeit: 1%
Update-Geschwindigkeit: ca. jedesmal 200ms
Anzeigemodus: 3 stellige digitale Anzeige
Messbereich: 3,3-30V
Betriebsstrom: weniger als 20 mA
Leuchtfarbe: Blau
Größe: ca. 35 x 14 x 10 mm
Das Problem was ich dabei aber sehe ist das man damit sonst nichts weiter machen kann und den RPI quasi in Sichtweite haben muss..

Mich würde eher eine Variante interessieren die man für die Schnittstellen nutzen und unter Linux auslesen kann, sodass man auch über Software etwas damit machen kann.. Vielleicht sogar mit eigener Stromversorgung..
Ist hier kein Elektroniker der dafür ein Schaltplan zusammen stellen könnte? :o
Weiss leider nicht welche Bauteile man dafür bräuchte :?

meigrafd
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Tue Aug 07, 2012 1:34 pm

Hab mal ein bischen gegooglet und unter dem Begriff " Smart Battery Monitor " folgendes gefunden:

http://www.ip-symcon.de/service/dokumen ... re/ds2438/
http://owfs.org/index.php?page=voltage-measurement
http://www.1-wire.de/oxid/1-Wire/1-Wire ... nitor.html beziehungsweise http://www.futurlec.com/Dallas/DS2438Zpr.shtml

Allerdings weiss ich noch nicht genau inwiefern das nun verwendbar wäre, ob man den kleinen Chip direkt anschliesen kann oder doch noch Wiederstände oder derartiges davor schalten müsste und ob man ihn an den GPIO oder I2C anschliest :?: :?

PES
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Tue Aug 07, 2012 2:24 pm

Hier solltest Du Infos finden:

http://raspberrypi.homelabs.org.uk/i2c- ... s/#more-38

Ich selber bin leider noch nicht so weit, daher warte ich gespannt auf deine Erfahrungen.... :-)

Patschi
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 13, 2012 4:49 am

http://www.amazon.de/Anker®-Astro3-1000 ... 0067XRL56/

Damit sollte das Raspberry Pi etwa 14 Stunden laufen können (keine Gewähr - ein Freund hat es für mich ausgerechnet :D)

Praktisch ist dazu auch noch, dass man alle USB Geräte dranstöpseln kann. Falls man mal in den Urlaub fährt, hätte man bereits ein Teil zuhause.
My german homepage: http://pkern.at (Ofcourse Raspberry Pi articles too :D)

ghans
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Re: Raspberry Pi mit Akkus - Kapazität auslesen?

Mon Aug 13, 2012 8:45 am

Also ,
ich empfehle auch einen LDO und auf jeden Fall ein Batteriepack das einige Volt mehr als die minimalen 4.8 Volt liefert.
Die Chips die in vorherigen Posts vorgestellt wurden sind auf jeden Fall richtig - für besondere Fälle.

Das größte Problem ist , dass jede Batterie eine andere Entladekurve hat - die solltest du am besten selbst ermitteln.
So kannst du recht schnell erkennen , wann dir der Saft ausgeht ( an einer Schwellenspannung).

Momentan scheint der RPi -Support für diese Batteriemonitor - Chips aber wirklich exzellent zu sein - leider habe ich von der Materie wenig Ahnung. Auf jeden Fall haben die InfoLithium Akkus (Sony Camcorder) genau diese Chips eingebaut und sollen recht bequem auslesbar sein. Vielleicht die praktischste Route ?

ghans
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