6 Spannungsquellen für 1 Microcontroller nutzen

Servus,

ich überlege grade ob und wie es grundsätzlich möglich sein könnte folgendes Szenario umzusetzen.

Sagen wir ich habe 6 Spannungsquellen (Thermogeneratoren), die jeweils kleine, schwankende Spannungen (~ 0...2 V, Leistungen im Bereich ~ 0...50 mW) bereitstellen.

Und ich möchte mit dieser Leistung vor allem 2 Dinge tun: a) Ich möchte die Höhe jeder dieser 6 Spannungen auslesen und zudem b) anhand der Werte für die Spannungen berechnungen nach einem algorhythmus durchführen.

Für letzteres brauche ich natürlich einen Microcontroller. Der Microcontroller selbst soll also durch die Leistung der Thermoegeneratoren betrieben werden und gleichzeitig die Höhe von deren 6 Spannungen auslesen.

Habt ihr irgendwelche Ideen oder Stichwörter wie sowas ganz ungefähr aussehen könnte?

Ich meine man braucht für jeden Thermogenerator erstmal einen Aufwärtswandler, um eine ausreichend hohe Spannung bereitzustellen. Das in Kombination mit einem (Super)Kodensator , um schnell Energie laden und entladen zu können.
Und für jeden Thermogenerator je 1 Micocontroller, um die Spannungen auszulesen? Und die Aufwärtswandler parallel schalten, um ausreichend hohe Kapazität für den Haupt-Microcontroller (der die Berechnungen durchführt) zu erreichen?


Sorry, falls ich hier völligen Quatsch erzähle. Versuche mich grade erstmal dem Thema anzunähern und bin auf dem Gebiet komplett grün hinter den Ohren.

Viele Grüße

:lol:

Da meine Antwort sicher mit Sarkasmus nur so triefen würde, will ich dem TE nur seine Aussage

... und bin auf dem Gebiet komplett grün hinter den Ohren.

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bejahend bestätigen!

P.

Hallo,
als erstes solltest du dich mit Physik beschäftigen.
Wenn deine Generatoren max. 6x 50mW leisten, hast du auch für deine "Microcontroller" max 300mW zur Verfügung. Weiter haben die DC/DC-Wandler und eventuelle Speicher auch Verluste. Wenn dann die Spannung sinkt, nimmt die Leistung rapide ab. Ohne externe Versorgung dürfte das also nichts werden.

werner_1 schrieb:

Wenn deine Generatoren max. 6x 50mW leisten, hast du auch für deine "Microcontroller" max 300mW zur Verfügung.

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Was u.U. für die Anwendung locker reicht.

Als Aufwärtswandler gibt es für solche Anwendungen sogn. "Ultralow Voltage Step-Up Converter and Power Manager", die speziell dafür ausgelegt sind Leistungen von Thermogeneratoren zu "sammeln" (batterie oder kondensator) und dann entsprechend einen passenden Microcontroller zu befeuern.
Ich habe oben allerdings fälschlichweise geschrieben, dass ich die Spannungen messen will. Ich möchte sattdessen die Leistungen ! der einzelnen Thermogeneratoren messen und diese Informationen an den Microcontroller weitergeben.


@patois

Danke, das ist mir durchaus bewusst.
Bringt nur alles nichts, da ich mich jetzt mit dem Thema befassen muss und deswegen dazulernen möchte. Bisher ist das alles nur so wenig greifbar, weil ich mich in grade Datenblättern von step-up convertern, microcontrollern usw. verliere, aber mir das grundsätzliche verständnis bei ganz vielen dingen fehlt.
Deswegen bin ich für jeden sinnvollen Beitrag dankbar, der mir weiterhilft wo ich überhaupt ansetzen kann.

Du willst dir also etwas zusammenbasteln und keine fertigen Geräte verwenden.

Welche Leistung willst du messen? Die die deine Geräte (Mikrocontroller) aufnehmen oder die Leistung, die die Generatoren erzeugen können. Sie erzeugen nicht mehr, als abgenommen wird.

werner_1 schrieb:

Du willst dir also etwas zusammenbasteln und keine fertigen Geräte verwenden.

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Doch nach Möglichkeit will ich fertige Geräte bzw. Bauteile verwenden. Bzw. ich muss das gar nicht bauen, aber von der theorie bescheid wissen welche Geräte und Schnittstellen man für den zweck bräuchte.

werner_1 schrieb:

Welche Leistung willst du messen? Die die deine Geräte (Mikrocontroller) aufnehmen oder die Leistung, die die Generatoren erzeugen können. Sie erzeugen nicht mehr, als abgenommen wird.

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Mm im Prinzip will ich eine Aussage über den (thermischen) Wärmestrom machen, der durch die Generatoren läuft. Oder genauer gesagt über den relativen Temperaturunterschied zwischen warmer und kalter Seite, der sich durch thermoelektrische Umwandlung in einer Spannung äußert (leider ist der Wirkungsgrad selbst auch temperaturabhängig). Deswegen war meine erste Überlegung die Spannung messen zu wollen. Theoretisch müsste es auch über die (max. erzeugbare) leistung gehen. Wenn ich die natürlich nur zu einem Teil abnehme, funktioniert es nicht.

Eine Aussage über den thermischen Wärmestrom kannst du nur über die Spannung machen. Diese darf dann allerdings nicht belastet sein bzw. muss mit einer definierten Last belastet werden (und dann einkalibriert)
Da ein µC keine konstante und definierte Last darstellt ist Dein Vorhaben so einfach nicht umsetzbar. Es sei denn du benötigst keine hohe Genauigkeit.

Wenn Du den µC durch die Thermoelemente betreiben willst bleibt dir nicht anderes übrige als alle über eine Diodenmatrix zusammenzuschalten diese Summe zu puffern und mit einem DC/DC Wandler auf die 3,3V für einen µC zu wandeln. Dann verteilt sich aber nicht kalkulierbar die Belastung auf die Thermoelemente und dementsprechend wird dein Messergebnis verfälscht.