Espuino mit LiFePo4 Akku betreiben

Hallo, ich würde gerne meinen zweiten Espuino mit einem LiFePo4 Akku betreiben. Mit Stromversorgung habe ich aber bislang noch nicht viel Erfahrung.

Wenn ich alles richtig verstanden habe, dann brauche ich

  • LiFePo4 Akku (18650 also 1S ?)
  • Laderegler (TP5000 ?)
  • Schutzschaltung (z.B. HXYP-1S-4012A ?)
  • Und wegen der 3.2 V Spannung sollte man ja für den ESP32 keine Spannungswandler benötigen. Aber macht das eigentlich der Rest der Elektronik mit?

Was empfehlt ihr mir?

Und zusätzlich noch ein paar Randfragen:

  • Gibt es 18650 Zellen grundsätzlich nur ohne Schutzschaltung?
  • Wäre das bei der Größe 14500, die AA entspricht, anders? (schließlich könntean die ja auch anstatt Batterien in Geräte einsetzen?)
  • Für 18650 LiIon gibt es diese Battery shields die schon alles integrieren. Ich hab für LiFePo4 aber keine gefunden. Gibt’s das?
  • Für LiPo gibt es ja ESP32 devboards auf denen alles drauf ist, gibt es da auch welche für LiFePo4?

Moin,

muss zugeben, dass ich in dieser Richtung noch nie recherchiert habe. Im Nachbarforum gibt es da recht viel Diskussion drüber, aber ich habe bislang immer nur mit LiPo gearbeitet. Vermutlich muss man da selbst was designen, wenn man das möchte.
Sorry, kann ich nicht viel Input liefern.

Korrekt.

Was spricht denn dagegen, so einen fertig konfektionierten Akku, wie ich ihn z.B. von Eremit schon verlinkt hatte, zu verwenden? Kostet nen 10er, ist fertig konfektioniert, besitzt ne Schutzschaltung - muss man sich um nix kümmern.

Möchte es nicht ausschließen, aber gesehen habe ich noch keine.

Ja vielleicht läuft es darauf hinaus wenn hier keiner ne andere Lösung hat.

Aber eigentlich sprechen für mich mehrere – zugegeben kleinere – Gründe dagegen. Einerseits der Preis, die 18650 Zellen scheinen mir deutlich günstiger zu sein, auch bezüglich Preis/Leistung. Dann haben mir die bei Eremit mit Schutzschaltung eigentlich zu viel Kapazität, denn die gehen ja bei 4Ah erst los. Das macht sie teurer und auch schwerer. Und nicht zuletzt der Basteltrieb. :wink: An sich wäre meine Idealvorstellung so was um die 2Ah gerne mit Schutzschaltung und der Bequemlichkeit am liebsten als 18650 Zelle …

Also ich rede von sowas: https://www.eremit.de/c/3-7v-lipo-akkus/standard-lipo
Ich persönlich setze 2500 mAh ein. Aber kaufen kannst die dort von 200 mAh bis 10.000 mAh. Dann musst nur noch angeben, dass du gerne einen JST-PH-Stecker willst und schon kannst du es z.B. an Lolin32, Lolin D32 und Lolin D32 pro anschließen. TTGO T8 habe ich noch da, der hat glaub ich keinen PH sondern einen GH. Also auf jeden Fall kleiner.

Also was meines Wissens halt für LiFePO4 spricht ist die größere Sicherheit gegenüber LiPo und dass man halt sich den LDO offenbar sparen kannst.

Ich habe in diese Richtung halt keine Anstrengungen unternommen, da ich mit der LiPo-Lösung zufrieden war. Bestellen, anschließen, fertig.

Hello,
Gibt es Erfahrungswerte wielange der Espuino mit rc555 und Neopixel Ring hält?

Da das von verschiedenen Parametern abhängt würde ich sagen: Rechne pauschal mal mit 150 bis 180 mA im Normalbetrieb.

@metty An der Stelle möchte ich nochmal auf Planung erster ESPuino verweisen. Da haben wir in Sachen LiFEPO4 bisschen was diskutiert. Bin aktuell dabei, mich in diese Sache etwas einzulesen und werde in diese Richtung sicherlich auch mal etwas entwickeln.

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Sorry für die blöde Frage
wenn ich einen 5.000mA Akku nehme komme ich auf 5000/180=> 27,777 Stunden ?
Stimmt das?

Ja. Also ob sich das komplett so nutzen lässt, ohne dass die Spannung zu niedrig wird, kann ich dir nicht sagen. Also vielleicht muss man da eher mit 90% der 5 Ah kalkulieren. Aber ja, so grob ist das die Richtung.

Danke für den Hinweis @biologist ich lese hier und auch im anderen Thread fleißig mit. :slight_smile: Der TP5000 ist mittlerweile auch schon angekommen, aber mich halten gerade ein paar andere private Dinge in Schach, so dass ich den Bau der Box erstmal nicht weiter treiben kann… Cool zu hören dass von dir vielleicht auch noch was dazu kommt :grinning:

Das Thema interessiert mich auch, sodass ich auch TP5000-Platinen und entsprechende Akkus bestellt habe. Ich lasse es einfach mal darauf ankommen und bringe ESP32 und den Akku bzw. Laderegler einfach mal zusammen. Der Laderegler gibt beim Laden max 3.65V aus und der ESP32 verträgt Vmax 3.6V. Knappe Kiste, mal schauen was passiert…

Ich habe das im anderen Thread schon geschrieben, aber den TP5000 sollte man nicht zum Laden des Akkus verwenden während eine Last daran hängt. Der Chip verwendet den Strom der in die Batterie fließt um festzustellen wann der Akku voll ist. Wenn der nun in den ESPuino fließt hört der Chip potenziell nie auf zu laden. Ist bei LiPo/Li-Ion fatal, bei LiFePO4 sicher auch nicht gut.

Es gibt zumindest für den TP4056 boards mit separatem Lastanschluss, die können das von Haus aus. Haben dann aber extra Anschlüsse dafür und sind häufig mit MicroUSB ausgestattet. Also am besten schauen ob man ein solches Board hat und ansonsten den Akku beim Laden abkoppeln (per Mosfets).

Danke für den Hinweis. Dann schaue ich mal was es so gibt und wie ich es umsetze.

Schaue mal beim d32 pro in den Schaltplan. Da wird genau das mit einem PMosfet gemacht.

Ja, diese Art von Schaltung findet man ja auf vielen ESP32 Boards mit Akku-Support.

Ich habe jetzt mal folgendes Board bestellt:

Dort ist das Abkoppeln des Akkus schon integriert und es gibt zusätzlich noch einen Ausgang, welcher über einen GPIO vom ESP32 schaltbar ist. Die Schutzschaltung lasse ich unbestückt, da diese bei mir schon im Akku integriert ist.

Ich werde berichten.

Das Board sieht interessant aus und passt eigentlich perfekt, wenn man auf USB debugging verzichten kann.
Man umgeht damit halt den Spannungsregler des Devboards (auch oft AMS1117).

Wo kann man das denn bestellen?

Bei JLCPCB:

Die Platine gibt es bei EasyEDA. Dort kann man dann auch die BOM und die Pick-and-Place-Datei exportieren.

Es sind bei JLCPCB alle Bauteile bis auf den HY2112 verfügbar. Kostet ca. 30 Euro für 5 Platinen und mit Coupon kommt man noch mal 5 Euro günstiger.

Für meine Charge habe ich den DMP1045U (habe den DMP2045U zu Hause) und den AMS1117 (habe ich auch zu Hause als 1A und bei JLCPCB gibt es nur den 800mA), sowie wie die Schutzschaltung weggelassen. Damit komme ich auf 20 Euro für 5 Platinen. Den USB-Anschluß benötige ich auch nicht, da ich USB-C über ein Breakout nach außen führe.

USB-Debugging ist für mich nicht relevant, da ich über OTA gehen werden und noch einen Recovery-Mode implementieren werde → 5 Sekunden Play-Taste nach Reset halten. Damit haben wir bei einem anderen Projekt bereits sehr gute Erfahrungen gemacht. Sonstiges Debugging werde ich über den Web-Log-Ringbuffer machen.

Das Bord hat Stefan damals freundlicherweise aufgrund meiner Nachfragen erstellt. Es gibt einige Beiträge im Nachbar-Forum dazu. Das funktioniert sehr gut. Der eingesetzte Chip hat leider den Nachteil, dass er sehr (sehr) warm wird beim Laden. Das ist erstmal nicht schlimm, aber erfordert meiner Meinung nach noch z.B. einen Kühlkörper. Läuft bei mir in 2 zwei Boxen.
Auch zum Thema TP5000 und Powerpath / Loadsharing gibt es reichlich Beiträge. Fazit: Daniel (Eremit) hält es für den Akku unkritisch, wenn gleichzeitig geladen und Energie abgenommen wird. „Richtig“ ist aber irgendwie nicht.
Ich teste jetzt auch mit TP5000 und Powerpath MOSFET.

Dann ist ja die Herkunft es Boards geklärt :grinning_face_with_smiling_eyes: . Ich probiere es dann mal mit einem der Kühlkörper von den übrigen Stepper-Treiber-Boards, welche ich noch hier habe. Vielen Dank für den Hinweis. Ich vermute mal, dass das alles im Nachbarforum behandelt wurde, dann schaue ich dort auch mal rein :+1:.

Das habe ich im Nachbarforum schon vor mehr als 2 Jahren diskutiert . Ich war und bin immer noch der Meinung sowas geht nur wenn der Hersteller es im Datenblatt angibt und ausdrücklich erlaubt . Alles Andere ist fahrlässig . Habe dann die Diskussion beendet .
Ich habe deshalb bei meinem Projekt den Texas BQ24092 für LiPo genommen und es gibt seit ein paar Monaten einen interessanten Chip BQ25170 . Dieser wäre, wenn endlich bei JLCPCB verfügbar, mein Favorit . Ich würde es sogar versuchen diesen, obwohl sehr winzig, selbst zu löten . Bei meinem Wrover-Board wollte ich ursprünglich den Ladeteil als Mini-Subleiterplatte ausführen um bei den Ladereglern variabel zu sein . Die sind ja alle ähnlich beschaltet .

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