Raspberry PI: laadtoestand batterij opvolgen

Een apparaatje, gebouwd rond een Raspi, moet gevoed worden uit een batterij, in eerste instantie NiMh, later misschien iets met lithium.
Hoe kan ik in de Raspi opvolgen hoe vol of hoe leeg de batterij is? Idealiter kan ik in Raspbian "acpi -b" doen maar dat is wellicht te hoog gegrepen. Totnogtoe zie ik enkel een spanningsmeting met a/d converter aan de I2C-bus, maar dat lijkt overkill. Bovendien is spanningsmeting niet de beste manier om een lithiumbatterij op te volgen, dacht ik.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Een betrouwbare batterij "conditie" meting is niet mogelijk met alleen een spanningsmeting. Een ontlading, waarbij stroom en spanning gelogd wordt, is eigenlijk noodzakelijk. Met een batterij in goede conditie is het theoretisch mogelijk om een laadtoestand te schatten. Vb een geladen loodaccu moet onbelast bij 20° zeker meer dan 2.06 Volt/cel geven. Een lipo moet zeker 4.12 Volt/cel geven. Probleem is de veroudering / inwendige weerstand van de batterij. Dit kan je niet vaststellen met alleen een spanningsmeting.

Nabedenking: hoe doen ze dat in laptops, tablets, GSMs? Er zal wel een dedicated chipje voor circuleren, zeker, wellicht I2C?

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Juist. In de accu zit een chip die o.a. telt hoeveel e- er in gaan en er weer uit komen.
Het is niet feilloos. Is dat de moeite, gezien een Raspberry nu niet echt een accu-vriendelijk uitgangspunt vormt ?

Raspberry nu niet echt een accu-vriendelijk uitgangspunt

Hoe bedoel je dat? Dat het een stroomvreter is? Zodat een batterij sowieso maar eventjes zal kunnen dienen?

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Ja, gebruik van lineaire regelaars e.d., maar het internet weet hier vast meer over dan ik.
Er zijn enorm veel van dit soort boards, ik zou iets kiezen waar je zelf de opzet van de voeding kunt bepalen.

De nieuwere raspi heeft een switcher, de oude een lineaire regelaar (78xx achtig)

In tablets ben ik de axp223 tegengekomen.

Moet je eens kijken naar de datasheet, dat ding heeft ongeveer 5 voedingen en programmeerbare spanningen voor CPU/ram/display.

Via bus kan je accu monitoren en er zit ook een laad circuit in. Drivers voor dat chippie zitten in Android, Porten zal lastig zijn.

GMT+1
EricP

mét CE

Victron heeft monitors (voor grotere accu's uiteraard) die meten continu spanning & stroom. Integreren dat over de tijd. Doen nog wat met Peukert en leren ondertussen ook nog bij. Ik vermoed dat alles min of meer op die manier werkt.

Op 20 januari 2017 11:36:21 schreef Aart:
Juist. In de accu zit een chip die o.a. telt hoeveel e- er in gaan en er weer uit komen.
Het is niet feilloos. Is dat de moeite, gezien een Raspberry nu niet echt een accu-vriendelijk uitgangspunt vormt ?

ik heb al 2jaar een raspberry achter een lood accu hangen. samen met een laptop HDD in een externe usb behuizing (die ook vlot 0,5-1A verbruikt zonder dat je iets doet).
normaal is mijn lood accu in staat mijn raspberry server voor een 48uur draaiende te houden zonder netspanning. paar keer al een stroomonderbreking gehad en de server heeft het schoon overleeft.
ik loop al een tijdje met plannen om nu dat lood geval te vervangen door li-ion cellen, maar wil het brandveilig houden.

stroomverbruik is relatief hé. een arduino op een paar AA's is geen probleem, maar een raspberry ...
een raspberry daarentegen op een 100Ah loodaccu met een DC/DC converter naar 5V zal wel geen probleem zijn

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Dat is zo. Ik "proefde" (een mooi woord voor de bekende glazen bal) in de vraagstelling van TS echter dat het compact en een lange werkingsduur gewenst zijn.
Dan is het niet fijn als de helt van de energie al in de regelaar omgezet wordt in warmte. Ik zie dat de modernere Pi's het inderdaad beter doen.

Ik ben hier ook wel benieuwd naar.

Er zit verschil tussen de versie's wat betreft verbruik, zo schijnt de zero het meest zuinig te zijn. Mist ook de helft aan onderdelen ;)
Er is een appje die je dat mooi kan vertellen http://www.raspberrypi-spy.co.uk/tools/pi-power-estimator-app/

Om de capaciteit te schatten zou je een coulomb counter moeten maken.
Of chippie een vinden die dat kan.

Ik heb er naar gezocht maar heb nog niet de juiste gevonden en ben nu iets aan het prutsen met een ina219 deze meet stroom en spanning.

bwa, zoveel verschil is het niet. het hangt er ook vanaf wat je ermee doet.
http://raspi.tv/wp-content/uploads/2016/03/Pi3-Power-Usage-Chart-768x412.png

daarin zie je dat de rpi 1B het meeste verbruikt. in mijn geval hangt er een usb hdd aan die de grootste verbruiker is, wat boeit het mij nu dat die rpi 200 of 300mA verbruikt.
mijn server vervangt een omgebouwde laptop die tegen de 30W zat (ook met ingebouwde batterij om power outage te overbruggen).
wil je extreem zuinig zijn, moet je naar een A model ofzo gaan.

on topic: je zal toch niet anders kunnen dan een ADconverter te gaan aanschaffen die de accuspanning en eventueel stroom (spanning meten over een serieweerstandje) meet en die via i2C /SPI/... doorgeeft aan de rpi. daar moet dan een scriptje draaien die deze gegevens inleest en er 'iets' mee doet

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
hennep

Golden Member

Ik heb een tijd geleden iets dergelijks gevraagd. Ondertussen heb ik een schakeling gebouwd met een opamp om een raspi met een analoge voeding te monitoren.
zie: https://www.circuitsonline.net/forum/view/130750
Het schema is niet het laatste. Ik heb een enkele opamp gebruikt waarvan de uitgang omklapt als de voeding onder ongeveer 4.1 V komt. Dan heb ik ruim voldoende lading om de raspi af te sluiten en de inhoud van de sd kaart velig te stellen.

Als je een raspi met een switcher hebt, kun je hier mogelijk iets mee:
zie: https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?p=582682#p582682