"Mini-USV" für RaspPi?

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xoexlepox
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"Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von xoexlepox » Fr 6. Sep 2013, 22:21

Moin zusammen,

ich knoble gerade an einer Konstruktion, um einen RaspPi (nebst einigem "Drumherum") mit einer Schaltuhr betreiben zu können. "So einfach ausschalten" bekommt dem Teil nicht so besonders gut, und hat bei entsprechenden Versuchen schon einige(n) "Schäden/Müll" auf der SD-Karte hinterlassen... Daher suche ich nach einer Idee, eine "minimale USV" herzustellen, die beim Ausfall der Stromversorgung die Versorgung des RaspPi noch etwa 30-60 Sekunden aufrecht erhalten kann (ca. 800mA/5V), damit das System "sauber herunterfahren" kann. Eine Erkennung dieses Zustandes über GPIO und ein entsprechendes "Shutdown"-Skipt sollten kein Problem darstellen.

Die Haken bei der Sache:
Die gesamte Konstruktion befindet sich "draussen" -> Es sollte auch bei Minusgraden noch funktionieren.
Der Platz ist sehr begrenzt, maximal die Größe des RaspPi (incl. "Standard-" Gehäuse) ist verfügbar.

6V-Bleiakku fällt wohl aufgrund des Platzbedarfs aus.

Versuche mit NiMH (4-5 AA-Zellen) habe ich gar nicht erst angestellt -> Temperaturbereich.

Versuche mit NiCd (4-5 AA-Zellen) scheiterten bisher an der miesen Qualität der (alten) vorhandenen Zellen -> zu hoher Innenwiderstand. Bekommt man sowas eigentlich noch?

Li-Zellen sparen zwar Platz, haben aber für diese Anwendung einfach eine "blöde Spannung" -> Wandler zum Laden/Entladen notwendig.

Momentan experimentiere ich mit "Racing Akkus (NiCd, 1Ah)", aber selbst wenn das funktioniert, wird wohl der Platz dafür nicht reichen.

Hat jemand eine weitere Idee (oder vielleicht sogar schon so Etwas gebaut)?

Tobi
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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Tobi » Fr 6. Sep 2013, 22:32

Billige USB "Power-Bank"?
Pollin hat da doch so 5V Handylader mit 2 Mignons, inkl. Ladeschaltung.

andreas6
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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von andreas6 » Fr 6. Sep 2013, 22:36

Hallo,
xoexlepox hat geschrieben:6V-Bleiakku fällt wohl aufgrund des Platzbedarfs aus.
das würde ich nicht ausschließen wollen, denn es passt ob der Spannung doch recht gut. Es gibt zigarettenschachtelgroße Bleiakkus mit etwa einer Ah Kapazität, die dafür ausreichen könnten. Noch dazu sind die recht einfach zu laden und im Bereitschafts-/Parallelbetrieb leicht zu betreiben. Ein Beispiel dazu.

MfG. Andreas

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zauberkopf
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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von zauberkopf » Fr 6. Sep 2013, 22:36

Doofe frage ( demnächst will ich in der Richtung auch was machen ) : Wenn man nichts speichern muss.. und dann die Karte nur Read Only mountet.. ist das dann noch ein problem ?

Akkus : musste ja so kommen : Die A123 sind bis zu -30° spezifiziert.. http://www.cosmoenergy.com/APR18650M1A_ ... t_2009.pdf

Rasperry : Was braucht der an Stromspannung ?
Übrigens, der imx233 ( olimexino) hat den Laderegler schon intus..und der kann sich selbst versorgen, nur mit externer Hardware könnte er irgendwann überfordert werden.

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xoexlepox
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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von xoexlepox » Fr 6. Sep 2013, 23:18

@Tobi & andreas6:
Werde ich mir mal ansehen, vielleicht ist das ja eine Alternative.
zauberkopf hat geschrieben:Wenn man nichts speichern muss.. und dann die Karte nur Read Only mountet.. ist das dann noch ein problem ?
Naja, wenn man die Karte nur RO mounted, fallen z.B. Logs weg ;)
Bei RW: Ich hatte schon den Fall, daß das "sshd"-executable (welches eigentlich nie geschieben werden sollte - ausser bei der Installation-) "kaputt" war (->"Illegal Instruction"). Vermutliche Ursache: Die SDs sind Flash-Speicher, bei denen eine ganze "Seite" vor dem erneuten Schreiben gelöscht werden muss. Wenn sich in dieser Seite dann zufällig eine zu schreibende Datei befindet, und vor dem Schreiben (nach dem Löschen) "der Saft weg ist", gibts "Müll"...
zauberkopf hat geschrieben:Rasperry : Was braucht der an Stromspannung ?
Bei meiner Konfiguration (WLAN-Stick und Ethernet-Adapter am USB) wackelt die Stromaufnahme zwischen 600 und 800mA bei 5V. Für die Konfiguration musste ich mir doch tatsächlich ein (modernes) USB-Keyboard ausleihen -> Wie grässlich ;) Und der "Screen-Output" war ein 4"-NTSC-Display, auf dem die Texte nur zu erraten waren... Seitdem das Ding nun läuft, konfiguriere ich es nur noch per SSH.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Nicki » Fr 6. Sep 2013, 23:35

Ich habe meiner Himbeere einen dieser 3,3V-Stepdowns aus der Bucht verpasst und den Linearregler rausgeworfen, jetzt ist die Stromaufnahme schon geringer.
Wie wäre es mit 2 Lithiumzellen und einem Stepdown auf 5V und dann noch einem von 5 auf 3,3?
(Keine Ahnung was auf der Platine überhaupt 5V braucht... ich mach nachher mal einen Versuch bei welcher Versorgungsspannung sie abstürzt :twisted: )

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xoexlepox
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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von xoexlepox » Sa 7. Sep 2013, 00:02

Nicki hat geschrieben:Ich habe meiner Himbeere einen dieser 3,3V-Stepdowns aus der Bucht verpasst und den Linearregler rausgeworfen, jetzt ist die Stromaufnahme schon geringer.
Gute Idee! Hast du mehr Infos (verwendeter Chip und "Lageplan" auf der Pi-Platine) dazu? Hast du eine Ahnung, ob man über den GPIO auch 3.3V einspeisen kann (zumindest, wenn die 5V "weg" sind , damit sich die Regler "nicht beissen")? Ob das 5V-Zeugs (USB, Grafik-Chip? ) bei einem "Stromausfall" abstürzt, ist mir eigendlich egal, Hauptsache der "Core" (und die SD-Card) laufen weiter. Wenn das klappt, wäre auch eine Li-Zelle (mit Regler?) eine Möglichkeit.
Nicki hat geschrieben:ich mach nachher mal einen Versuch bei welcher Versorgungsspannung sie abstürzt :twisted:
"Zerschiess" dir nicht die Daten auf der SD bei dem Versuch ;) Das Ergebnis würde mich auf jeden Fall interessieren.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Gary » Sa 7. Sep 2013, 01:23

Moin,

wie wird den der Raspi überhaupt versorgt ?

Ich habe eine LED Lampe mit Ausschaltverzögerung. Schon vor dem Schaltnetzteil ist ein Gleichrichter und dicker Kondensator. Da hab ich 20 Sekunden um aus der Garage zu kommen

Gruß Gary

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von xoexlepox » Sa 7. Sep 2013, 03:06

Gary hat geschrieben:wie wird den der Raspi überhaupt versorgt ?
Prinzipiell über einen Mini-USB-Port, dessen Datenleitungen nicht verwendet werden -> "USB-Stromversorgung". Aber da sind auch etliche Modifikationen möglich...
Gary hat geschrieben:Da hab ich 20 Sekunden um aus der Garage zu kommen
Ja, nur deine (LED?)-Beleuchtung "frisst" vermutlich auch keine >500mA, oder ist an "Dauerstom" angeschlossen, und der Kondensator dient "nur" dazu, einen entsprechenden Transistor anzusteuern ;) Oder der Kondensator ist ein "richtiger Pott" (z.B. 8cm Durchmesser/15cm lang).

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Jannyboy » Sa 7. Sep 2013, 03:37

Man kann die 5V Versorgungsspannung auch direkt in den USB-Hub des rpi einspeisen.
(Geht aber nur bei rev.2)

TDI
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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von TDI » Sa 7. Sep 2013, 09:25

xoexlepox hat geschrieben: Daher suche ich nach einer Idee, eine "minimale USV" herzustellen, die beim Ausfall der Stromversorgung die Versorgung des RaspPi noch etwa 30-60 Sekunden aufrecht erhalten kann (ca. 800mA/5V), damit das System "sauber herunterfahren" kann.
...
Die gesamte Konstruktion befindet sich "draussen" -> Es sollte auch bei Minusgraden noch funktionieren.

Versuche mit NiMH (4-5 AA-Zellen) habe ich gar nicht erst angestellt -> Temperaturbereich.

Hat jemand eine weitere Idee (oder vielleicht sogar schon so Etwas gebaut)?
800mA ist nicht viel, auch für kalte Zellen. Davon mal abgesehen erzeugen 800mA x 5V =4Watt ja auch etwas Wärme, die in einer cleveren Konstruktion die Akkus durchaus ausreichend warm halten kann...
Damit die Akkus munter bleiben, würde ich eine Testroutine mit einbauen, die regelmäßig die Stromversorgung abschaltet und die Akkus ein wenig entläd.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von zauberkopf » Sa 7. Sep 2013, 09:58

Übrigens : A123 sieht bei ihren LiFePO4 Zellen Erhaltungsladung expolizit vor : http://info.a123systems.com/Portals/133 ... 05001e.pdf
Wie bei Blei. ;-)
Falls die zu gross sein sollten.. bei Ebay gibt es auch chinesische zellen die Mignon-Grösse haben.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Fritzler » Sa 7. Sep 2013, 09:59

Gib doch mal noch ein paar genauere Infos zum Gehäuse wegen der Akkugröße (Bild?).

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von i_h » Sa 7. Sep 2013, 11:33

Wie wär es denn mit einer Sammlung Goldcaps? Bei 800mA und einem Volt Spannungsabfall nach 60s macht das ~50F.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von zauberkopf » Sa 7. Sep 2013, 11:58

Die Idee ist gar nicht blöde : bei detection eines Spannungausfalls : Sync und ggf schnell unmounten.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von tixiv » Sa 7. Sep 2013, 13:02

Wie währe es, einfach die Interne Uhr des Raspis zu benutzen, und ihn einfach 5-10 Minuten bevor die Schaltuhr abschaltet runterzufahren?

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Fritzler » Sa 7. Sep 2013, 13:09

Nur doof, dass der keine interne Uhr hat (in Hardware).
Da kann nur das Linux zählen und sich beim Starten die aktuelle Zeit ausm Inet ziehen.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von xoexlepox » Sa 7. Sep 2013, 14:11

Fritzler hat geschrieben:Gib doch mal noch ein paar genauere Infos zum Gehäuse wegen der Akkugröße (Bild?).
Hier habe ich mal die notwendigen Komponenten (incl. meines momentan besten Akku-Kandidaten) in das vorgesehene Gehäuse geworfen. Da fehlt natürlich noch ein wenig Elektronik und die Verkabelung.
Bild

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von xoexlepox » Sa 7. Sep 2013, 14:16

tixiv hat geschrieben:Wie währe es, einfach die Interne Uhr des Raspis zu benutzen, und ihn einfach 5-10 Minuten bevor die Schaltuhr abschaltet runterzufahren?
Ja, darüber habe ich auch schon nachgedacht, wie auch über eine externe RTC (RealTimeClock) ggf. über I2C. Jedoch wird die Schaltuhr auch gelegentlich mal "handgeschaltet", und dann klappt das Verfahren nicht mehr.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von i_h » Sa 7. Sep 2013, 14:20

http://www.ebay.de/itm/4-St-Goldcaps-50 ... 1e78ebcc88

Alle davon in Reihe halten 9V mit Reserve aus. Linearregler dahinter und bei 1V Drop läuft die Sache noch 3 Minuten nach Stromausfall. GPIO kann man ja auf die reguläre Versorgungsleitung legen, dann merkt der Rpi wenn die Goldcaps übernehmen.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von flogerass » Sa 7. Sep 2013, 14:25

Die sind aber wahrscheinlich zu hochohmig.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von i_h » Sa 7. Sep 2013, 14:34

Hab die teile hier irgendwo rumliegen. Werds bei gelegenheit mal testen.

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Sven » Sa 7. Sep 2013, 14:40

Könnte man nicht etwas mit den runden Bleiakkus anfangen, die gerne in Power-Packs für Blitzgeräte eingebaut werden?
Die sind angeblich sehr langlebig und mit zu hohem Innenwiderstand gibt es da auch keine Probleme.
Dafür bräuchte man halt einen Step-Up Wandler, wenn man mit nur einer Zelle auskommen will.

Bei Reichelt gibt es die hier:
http://www.reichelt.de/Blei-Akkus-2V-Ha ... D-2%2C5+AH

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von xoexlepox » Sa 7. Sep 2013, 15:20

Sven hat geschrieben:Könnte man nicht etwas mit den runden Bleiakkus anfangen...
Auch keine schlechte Idee! Da dort sowieso noch ein "Brocken Elektronik" (zur Einschaltung der Kamera "nur bei Bedarf") hinein muss, kommt es auf den Wandler auch nicht mehr an ;) Und der verfügbare Strom der Zelle sollte auf jeden Fall ausreichen... Ausserdem ist das Laden eines Bleiakkus wesentlich einfacher zu realisieren, als die Ladung eines NiCd-Akkus. Deshalb liebäugle ich auch nebenbei noch mit einer LiIon-Zelle aus einem Notebook-Akku...

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Re: "Mini-USV" für RaspPi?

Beitrag von Jannyboy » Fr 27. Sep 2013, 18:17

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Läuft :)

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