Welche Stromquelle für mein Projekt?

[Yylle28]

Hallo zusammen,
ich plane gerade eine kleine Anlage (ähnlich wie ein schneeräumer roboter) zu bauen. Diese Anlage soll per Knopfdruck einen bestimmten Weg hin und wieder zurück auf Startposition fahren und sich andocken/verriegeln.

Die Verbraucher:
2x Schrittmotoren je 6V 2A
1x Arduino-Mega 7-12V 0,5A
1x Linearmotor 12V 2,5A
1x elektrische Verriegelung 12V 2A

Meine Fragen:
Da die Anlage hauptsächlich draußen bleiben und selten benutzt wird, ist es weniger sinnvoll diese mit Akkus zu versorgen. (Temperaturveränderungen)
1. Welche Alternativen zu Akkus gibt es? Könnte man es mit austauschbaren Batterien betreiben?
2. Wie viel Kapazität/Strom sollte die Stromquelle haben? Was bei der Wahl beachten?

Wäre euch für Eure Hilfe sehr Dankbar.

 

[Pumukel]

Warum keine Akkus ? Es gibt genügend Anwendungen wo Akkus auch unter wechselnden Temperaturen eingesetzt werden . Klar kannst du da auch Primärelemente einsetzen. Und wenn du Akkus verwendest können die auch Stationär geladen werden und der Akku versorgt dann Deine Anlage nur wenn er Mobil ist . Stationär wird er dann über das Netzteil versorgt . Beispiel Laptop . Das Netzteil versorgt den Laptop und lädt den Akku , trennst du den vom Netz versorgt der Akku den Laptop .

 

[werner_1]

2. Wie viel Kapazität/Strom sollte die Stromquelle haben? Was bei der Wahl beachten?

Du hast zwar den Leistungsbedarf geschrieben, aber nicht, wie lange die einzelnen Komponenten laufen, bzw. vom Akku/Batterie versorgt werden sollen
(Kapazität = Leistung x Zeit).

 

[Stromberger]

.... und auch nicht die Gleichzeitigkeit angegeben.

 

[patois]

Ein interessantes Projekt,
aber ich vermute, dass man eine vernünftige Ausführung nur im Bereich "Unterhaltungen" entwickeln kann . . .

 

[Www]

Hallo zusammen,
ich plane gerade eine kleine Anlage (ähnlich wie ein schneeräumer roboter) zu bauen. Diese Anlage soll per Knopfdruck einen bestimmten Weg hin und wieder zurück auf Startposition fahren und sich andocken/verriegeln.

Für sowas würde ich eine Heizung unter den Platten einbauen. Einfacher zu realisieren. Braucht keine Personenerkennung o.ä. falls sich Personen während des Räumens auf dem Weg aufhalten. Wartungsfreier.

 

[werner_1]

Leute, lest doch erst mal, was gefragt wird. Der TE will keinen Schneeräumer, sondern:

(ähnlich wie ein schneeräumer roboter)

 

[Yylle28]

Du hast zwar den Leistungsbedarf geschrieben, aber nicht, wie lange die einzelnen Komponenten laufen, bzw. vom Akku/Batterie versorgt werden sollen
(Kapazität = Leistung x Zeit).

.... und auch nicht die Gleichzeitigkeit angegeben.

Der Vorgang nach dem Betätigen des Startknopfes:
1. Linearmotor fährt aus (2sek)
2. Schloss wird entriegelt
3. Schrittmotoren fangen an zu drehen (5 sek) -> Anlage fährt.
Nach dem Erreichen einer vorgegebenen Strecke
4. Linearmotor fährt ein (2sek)
5. Schrittmotoren drehen in andere Richtung -> Anlage fährt zurück.
6. Startposition erreicht-> Andocken -> Schloss wird verriegelt

In jedem Vorgang soll die Anlage in 5 sek hin und in 5 sek wieder zurück auf Startposition fahren. Also sind die beiden Schrittmotoren jeweils 10 sek pro Vorgang aktiv.

 

[Stromberger]

Ich habe mal ganz grob und worst-case gerechnet, dass alle Komponenten eben diese 10sec. mit ihrer von Dir angegebenen Leistung "fahren".
Da komme ich bei 12V auf ca. 20mAh pro "Fahrvorgang" (10sec.)

Wenn Du Dir also z.B. so einen Akku besorgst
https://www.amazon.de/Batterie-Glas...ds=akku+12v+7,2&qid=1619962367&s=ce-de&sr=1-2

und dieser ebenfalls worst-case nur 50% seiner gespeichtern Nennladung angibt, könntest Du 180x pro Ladung fahren,
Die Unbekannte (für mich) ist allerdings der Arduino, läuft der länger oder auf stand-by, dann müsstest Du entsprechend nachkalkulieren.

 

[Yylle28]

Vielen Dank für die hilfreichen Antworten!
Im hochgeladenen Bild ist ein ferngesteuertes Arduino-Auto bestehend aus 2x Schrittmotoren (je 6V 2A), 1x Arduino-Mega, 1x Motorsteuerung, 1x Schalter und 3x Ultraschallsensoren. Versorgt wird das Auto (wie man erkennt) mit 2x Bleiakkus (je 12V 7,2 Ah). Wieso aber mit 2 Akkus????? Hat es einen Sinn?

Nochmal zu meiner vorherigen Frage oben: Die Stromquelle soll unkomplex wie möglich sein, damit keine Schwierigkeiten entstehen, wenn u.a. meine Oma so eine Anlage von mir bekommt. (Akkus müssen ja aufgeladen werden). Sind Akkus trotzdem die unkomplexere, beste Option?

 

[Stromberger]

Das Auto fährt ja auch deutlich länger als 10sec., von daher können 2 Akkus in diesem Fall durchaus sinnig sein.
Anstatt Akkus kannst Du evt. auch 6V-Trockenzellen nehmen (sog. Baustellenleuchtenbatterien und davon 2 Stück in Serie) für ganz kleines Geld.
Ob die Oma diese aber im Bedarfsfall leichter wechseln kann als Akkus laden, musst Du klären.
Auch bin ich mir nicht sicher, ob diese die rel. hohen Ströme abkönnen, die Du kurzfristig ziehen willst, sie sind eher für längere und niederigere Belastung vorgesehen.
Also würde ich bei einem Akku bleiben.

 

[Octavian1977]

nicht wiederaufladbare Batterien haben gegenüber Akkus den enormen Nachteil, der enormen Menge an produziertem Sondermüll und natürlich hohe Kosten.
Im Bezug auf die Umgebung sind Batterien mindestens genau so anfällig wie Akkus.

In dem Teil werden zwei Akkus verwendet entweder um die Spannung zu verdoppeln, oder aus organisatorischen Gründen, daß ein größerer z.B. in die vorhandenen Abmessungen nicht passt, oder diese Bauform aus irgendwelchen Gründen preiswerter ist.
Viele Steuerungen arbeiten mit 24V

 

[Pumukel]

Noch mal Akkus sind die beste Lösung und einen Akku kannst du auch puffern . Das bedeutet steht das Ding in seiner Parkposition wird das aus dem Netz versorgt und der Akku geladen und fährt es aus der Parkposition übernimmt der Akku die Stromversorgung .

 

[Pumukel]

Die beiden 12 V Akkus könnten einen Akku mit 24 V 7,2 Ah ergeben oder eben einen Akku mit 12 V und 14,4 Ah

 

[Yylle28]

Vielen vielen Dank für eure ausführlichen, schnellen und hilfreichen Antworten !!!

 

[Yylle28]

Bräuchte noch etwas Input zu den Themen:

1) Um Strom zu sparen und Arduino im Stand-by Modus zu laufen, möchte ich den Roboter mit einem Schalter, Ein- und Ausschalten können und mit einem 2.Taste den Fahrvorgang starten können (1-mal Drücken = 1 Fahrvorgang). Inwiefern und Wie könnte man das realisieren?

2) Was passiert, wenn die Batterie leer geht und der Roboter mitten auf der Strecke stehen bleibt? Kann man das mit Programmieren lösen? Es wurde ja ein bestimmter Fahrvorgang programmiert. Könnte der Roboter nach dem Aufladen die restliche Strecke bis zur Startposition weiterfahren und andocken?

 

[Pumukel]

Das Herz dieses Teiles ist der Arduino und den kannst du auch schlafen schicken, aber nie darfst du den von der Stromversorgung trennen . Denn dann musst du ihn Komplett neu starten . So und wenn dein Teil wegen Strommangel stehen bleibt kannst du den Akku zwar tauschen oder neu laden aber dabei muss der µC immer wissen wo er sich befindet um den Heimweg zu finden .

 

[Octavian1977]

du solltest hier eine Überwachung des Ladezustandes der Batterie integrieren und bei geringer Leistung vor dem Abschalten durch den Tiefentladeschutz den Rechner automatisch herunterfahren.
Mit dem Rechner kannst Du sicher auch die Restlaufzeit berechnen und damit ob er die Strecke noch fahren kann oder nicht.
Wen der Akku all ist ist er all dann läuft da nichts mehr.