Energieversorgung mobiler Geräte

28/01/2008 - 20:40 von Heiko Nocon | Report spam
Hallo,

ich habe gerade ein Problem auf den Tisch bekommen, bei dem ich keine
wirklich nennenswerten Erfahrungen habe.

Die Eckdaten:

Zu versorgendes Geràt besteht aus mehreren Komponenten mit recht
unterschiedlichen Bedarfsprofilen.

1) Hauptkomponente: 12V: Strombedarf stark schwankend zwischen ca. 5 und
250mA. Praktisch keine Zwischenwerte, Duty im normalen Betrieb
vielleicht bei 2% der Gesamtzeit, maximale Duty-Zeit 2s, dann 1s
Pause garantiert.
2) Hilfskomponenten, 5V: Strombedarf ebenfalls stark schwankend zwischen
knapp 0 und 40mA. Typisch ist ein "Knick" bei 5mA. Wenn die
Hauptkomponente vollen Strom zieht, ist garantiert, daß die
Hilfskomponenten maximal 5mA ziehen, 40mA werden nur benötigt, wenn
die Hauptkomponente Pause macht. Duty für die 40mA geschàtzt 15% der
Gesamtzeit. 5mA geschàtzt 35% der Gesamtzeit.

Angestrebte Betriebszeit ohne Nachladen: 10h Minimum.

1. Fragenkomplex:
Energiespeicher (angedacht) 8 Li-Polymerzellen zu je 3,7V; 650mAh. Je
vier in Reihe und dann die beiden Akkubatterien parallel. Alternativ 4
parallelgeschaltete Paare in Reihe. Was ist besser? Was làßt sich
einfacher/zuverlàssiger laden? Wie laden?

2. Fragenkomplex:
Welche Stepdown-Regler für die Komponenten verwenden? Anforderungen sind
klar: gute und dauerhafte Beschaffbarkeit, Preis (incl. Hühnerfutter)
minimal, Energieeffizienz maximal für den beschriebenen Anwendungsfall.

Any hints?
 

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#1 Stefan Brröring
29/01/2008 - 08:16 | Warnen spam
Heiko Nocon wrote:
Hallo,

ich habe gerade ein Problem auf den Tisch bekommen, bei dem ich keine
wirklich nennenswerten Erfahrungen habe.

Die Eckdaten:

Zu versorgendes Geràt besteht aus mehreren Komponenten mit recht
unterschiedlichen Bedarfsprofilen.

1) Hauptkomponente: 12V: Strombedarf stark schwankend zwischen ca. 5 und
250mA. Praktisch keine Zwischenwerte, Duty im normalen Betrieb
vielleicht bei 2% der Gesamtzeit, maximale Duty-Zeit 2s, dann 1s
Pause garantiert.
2) Hilfskomponenten, 5V: Strombedarf ebenfalls stark schwankend zwischen
knapp 0 und 40mA. Typisch ist ein "Knick" bei 5mA. Wenn die
Hauptkomponente vollen Strom zieht, ist garantiert, daß die
Hilfskomponenten maximal 5mA ziehen, 40mA werden nur benötigt, wenn
die Hauptkomponente Pause macht. Duty für die 40mA geschàtzt 15% der
Gesamtzeit. 5mA geschàtzt 35% der Gesamtzeit.

Angestrebte Betriebszeit ohne Nachladen: 10h Minimum.

1. Fragenkomplex:
Energiespeicher (angedacht) 8 Li-Polymerzellen zu je 3,7V; 650mAh. Je
vier in Reihe und dann die beiden Akkubatterien parallel. Alternativ 4
parallelgeschaltete Paare in Reihe. Was ist besser? Was làßt sich
einfacher/zuverlàssiger laden? Wie laden?

2. Fragenkomplex:
Welche Stepdown-Regler für die Komponenten verwenden? Anforderungen sind
klar: gute und dauerhafte Beschaffbarkeit, Preis (incl. Hühnerfutter)
minimal, Energieeffizienz maximal für den beschriebenen Anwendungsfall.

Any hints?




Wegen der stark schwankenden Belastung wird der effektive Wirkungsgrad
eines Step-Down Wandlers in der Anwendung wohl nicht so groß sein, dass
es sich wirklich lohnt. Die Forderung nach 10h Laufzeit ist ja auch
nicht so kritisch. Was spricht eigentlich gegen "normale" NiMH Akkus?
10 Stück Mignon-Akku mit 1500mAh in Reihe?

Akkus parallel schalten, wie von dir vorgeschlagen, würde ich möglichst
vermeiden.

Man könnte auch den Akku für die 5V-Versorgung auslegen, d.h. ca. 7V
Akku, Làngsregler auf 5V und Step-Up-Wandler auf 12V. Spart teure Akkus...

Gruß

Stefan DF9BI

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