Nein ich habe extra einen noch kleineren 750 mAh von mir genommen, um die Testzeitraum ein wenig zu verkürzen.
Ich tippe Mal ganz grob das in meiner Aktuellen Kamerun Config + Wipy, die Laufzeit mit dem BOB 2000mAh Akku bis zu 9 Tage sein könnte.
Das Solarpannel muss es nur noch in unter 9 Tagen schaffen den Akku einmal voll aufzuladen. Dann sollte alles passen.
In der Testkonfig mit 750mAh ist natürlich weniger Puffer.
Hab mir auch Mal versucht die Sonnenstunden von Kamerun anzuschauen, da ist je nach Region ja alles vertreten.
Nein habe nur Pull Requests bei Hiverize/Fipy Branch Kamerun gemacht.
Wenn Du mit dem Fipy testen willst, da tippe ich die Maximale Laufzeit mit 2000mA auf ca 4-5 Tage.
Die Zahlen von Kamerun würde ich nicht überbewerten.
Ich war dort 2 Jahre Entwicklungshelfer und habe das tropische Klima kennengelernt. Je nach Region und Zeit ist alles drin: von stechendem Sonnenschein mit über 40°C bis zu eine Woche Dauerregen ohne jede Sonne.
Wichtig ist ein robustes Design von Hard- und Software. Deshalb mein Vorschlag zu 12 V Bleiakkus. Die sind in jedem Motorrad und können auch geladen werden.
Das ist ein gutes Stichwort! Was passiert wenn mal was defekt ist, können Teile vor Ort getauscht werden? Vielleicht ist es auch einfacher Bauteile dort zu besorgen, gibt es bestimmte “Standard-Bauteile” dort, die wir bevorzugt verwenden sollten? Super, dass du das Land und die Klimaverhältnisse kennst, Didi!!
Ich kann nicht sagen, wie die Verhältnisse in Kamerun jetzt sind, ich war von 1981 bis 1983 dort.
Andererseits kenne ich eine junge Freiwillige die 2018 bis 2019 da war.
Ich würde ein komplettes Ersatzpaket mitgeben, andererseits sind Kameruner auch lernwillig, da muss man schauen was man macht.
Der Elektronikmarkt wird vermutlich von China beherrscht, aber es gibt eine China-Afrika-Qualität, die noch schlechter als die China-Europa-Qualität ist.
Das stammt von dem Flüchtling, dem ich die Minisolaranlage für Guinea ( Westafrika ) mitgegeben habe.
Stimmt, das wollte ich damit auch andeuten. Es gibt da Gegenden die von der Niederschlagsmenge zu den stärksten Weltweit gehören. Und das alles während der Regenzeit, die mehrere Monate anhält. Akkuladen bei Sonnenschein ist in solchen Gebieten dann wohl nur Recht selten drin.
Dort würde ich eher zu einem MPPT-Laderegler raten. Die Kosten aber auch so einiges.
Andere Gebiete sind dagegen eher moderat.
Weitere übers ganze Jahr recht Sonnig.
In welche Gegend sollen die Sets denn überhaupt?
@didilamken werde auch mal schauen, ob ich die Spannungsmessung eines 12V Akkus einbauen kann. Müssten dafür dann entweder einen Pin z.B bei einer LED nehmen und eine Leitung bis zum Akku führen und dort die Reihenschaltung der Widerstände machen, was ich unsicher finde, da wenn dort ein Kabel abbricht Volle 12 V zum Node fließen können.
Oder die Widerstände tauschen und die Leiterbahn zu Vin unterbrechen und dort eine Leitung zum Akku messen anlöten.
Bei einer späteren Platinen-Version würde ich mir dort ein Jumperpad zum auftrennen und ein Leer- Pad für eine Klemme Wünschen.
Edit: Sehe gerade, ist gar nicht so schwer.
R10 auslöten, dort ein Kabel einlöten in das Kabel dann einen Wiederstand mit Schrumpfschlauch einbauen und ab zur Batterie.
Hängt dann nur vom Wandler ab ob GND durchgeht oder nicht.
Generell ist die China-Europa Qualität die Beste, dadrunter China-China und dadrunter China-Afrika (vermutlich). Die Chinesen kaufen lieber Kram aus Europa, den andere Chinesen nach Europa verkauft haben, als vergleichbares zuhause. Die Sinnhaftigkeit dieses Verhaltens kann ich aus eigener Erfahrung (leider) bestätigen.
Ngaoundere liegt an der Grenze zur Sahelzone. In der Trockenzeit ist es heiss und staubig. In der Regenzeit fällt genug Regen, daß Landwirtschaft betrieben werden kann.
Solarmässig sehr gut geeignet.
Da ich das Händisch direkt in Git Gemacht habe. Mir gestern Abend noch ein Fehler aufgefallen. In der HX711.py fehlt noch
Import utime
Habe mein lokales Git aber repariert bekommen und dann noch zusätzlich auf GitHub - MKO1640/FiPy at kamerun gepuscht. @Diren hab dir dort auch rechte gegeben @Clemens kann jetzt dort direkt getestet werden.
Senden geht aber denke ich noch nicht, da dafür ja WLAN noch aktiviert werden müßte und die Zeit müsste dabei auch noch aktualisiert werden.
Man würde dann bei der Erstinstallation nach Konfigurierung einmalig Senden drücken um die Zeit zu aktualisieren. Dann etwas warten um Datensätze zu generieren. Und dann nochmal drücken um zu testen zu können, ob alles läuft.
Heute Morgen nach 56 h Betrieb hatte ich immer noch 3,95V auf dem LiPo. WDT-resets sind bisher nicht aufgelaufen. Da Heute Sonne angesagt ist, und der Akku immer noch immer nahezu voll ist habe ich aber die Solarzelle abgedeckt.
Edit: Jetzt nach 80h Betrieb 3,85V. Solar ist immer noch abgedeckt. Will spätenstens am Wochenende schauen, ob das Solarpanel es schafft den Akku wieder zu füllen.
In die Box passen der Akku, der Laderegler mit Plastik-Gehäuse und BOB im Spelsberg-Gehäuse.
So ist die Elektronik doppelt geschützt. Nur das Bedienen der Tasten ist umständlich.
In Ngaoundere ist nicht mit tropischer Dauer-Feuchtigkeit, sondern eher mit Platzregen, Wind und viel Staub zu rechnen.
Das Gestell kann mit einfachem Werkzeug hergestellt werden, das vor Ort vorhanden sein sollte.
Danke Didi, das sieht nach einer sehr praktischen Konstruktion aus und ist sicherlich in Kamerun gut nachbaubar. Kiste, Profile und co werde ich wohl in Kamerun kaufen müssen, aber das sollte ja auch kein Problem sein.
Ich bin gespannt auf eure Testergebnisse, wie lange der Akku hält.
Ich würde das ungern testen, da es zu lange dauern würde. Wenn ich mit meinen ermittelten werten mit den kleinen Akkus umrechne komme ich, wenn ich die Umwandlungsverluste mit berücksichtige, auf knapp 100 Tage, wenn light Sleep genutzt wird. Da braucht es schon fast kein Solar mehr sondern nur ein Tauschakku.
Ich wollte eine sehr robuste Stromversorgung bauen, die auch durchhält, wenn das Modul verdreckt oder verschattet wird. Man kann ja nie wissen, was passiert.
Preislich ist das 30 W Modul mit 35 € günstig gegenüber den kleineren mit 5 W zu 12 €
Gegen beschattung oder Bewölkung hilft dieser aufbau allerdings nur bedingt. Deine Version hilft durch die höheren Ladeströme aber wenn die Sonne nur kurzzeitig verfügbar sein sollte. Was für unsere Zwecke aber ausreichen sollte.
Ein Laderegler kann nur laden, wenn die vom Solarmodul erzeugte Spannung höher als die Ladespannung ist.
Die einzige mir bekannte Möglichkeit ist da ein MPPT Laderegler mit in Reihe geschalteten Modulen oder ein Modul mit höherer Ausgangsspannung z.B. 24V um die Eingangspannung auch bei nidriger einstrahlung noch hoch genug zu halten.
Allerdings sind diese Laderegler so teuer, das es sich für die Anwendung in Kamerun nicht lohnen sollten.
Bei uns im Winter-Herbstbetrieb sehe ich aber diese Laderegler aber klar im Vorteil.
Ich habe die Laufzeit genauer untersucht und ernüchterne Erkenntnisse gewonnen. Zum einen den Unterschied zwischen Theorie und Praxis und dass der 1. Hauptsatz der Thermodynamik vom Erhalt der Energie gilt ( Wo nichts ist, da kann auch nichts werden ).
Zur Übersichtlichkeit messe ich mit 1 W Dauerlast, die lässt sich mit einer elektron. USB-Last gut einstellen und entspricht etwa der max. Last des FiPy. Wenn der weniger verbraucht, läuft er umso länger. Pro Tag verbraucht er dann 1 W x 24 h = 24 Wh.
Der Bleigel-Akku mit 7 Ah gibt theoretisch 7 Ah x 12V = 84 AVh = 84 Wh ab. Also sollte der FiPy dann mindestens 84 Wh / 24 Wh = 3,5 Tage laufen.
Um das zu überprüfen, klemme ich den 7Ah Akku an den folgenden Messaufbau
Die Ausgangsspannung der USB-Buchsen des Solarreglers war mir zu instabil, also habe ich an den 12V Ausgang einen StepDownWandler ( xxx ) von 12V auf 5V angeschlossen und messe mit einem USB-Messgerät ( yyy ) die Leistung, die in die einstellbare elektron. Last fliesst ( 1W ).
Mit 4 mal AD-Wandlern ADS1115 kann ich bis zu 16 Spannungen bis 40 V mit einer Auflösung von 1 mV jede Sekunde messen und über I2C auf einem RaspberryPi und Pythonprogramm aufzeichnen.
Es ergeben sich pro Tag 16 x 60 x 60 x 24 = 1.38 x 10^6 Messwerte und 12 MByte Daten, die ich auf den PC downladen und auswerten kann.
Zum Testen des Akkus lade ich ihn mit einem modernen Akkuladegerät und entlade ihn über den Solarregler mit Anzeige von Spannung, Strom, Leistung und Energie auf den beiden mittleren Messgeräten. Der Solareingang wird nicht benutzt. 12 verschiedene Spannungen werden aufgezeichnet.
Da folgende Bild zeigt einen Zyklus von Entladen und Laden:
Kurve 1 ist die Spannung am Pluspol des Akkus gegen die Masse am Minuspol
Kurve 5 ist die Spannung am Ausgang des Reglers ( 12V Buchse )
Kurve e ist kein Strom, sondern der Spannungsabfall an der Verkabelung zwischen Masse 12V Buchse und Masse Akku und ist sehr klein ( eine Stufe sind 1 mV , eine Leistung von 1 W führt zu einem Spannungsabfall von 9 bis 10 mV ). Das ist zu klein für genaue Messungen von Leistung und Energie.
Um 0:15 Uhr wurde von Erhaltungsladung ( voller Akku ) auf Entladen mit 1 W geschaltet. Um 16:30 war die Tiefentladungs-Schwelle von 10.5V erreicht und der Regler hat abgeschaltet. Dabei wurden in der Last 1 W x 16.25 h = 16.25 Wh umgesetzt. Der Zähler am 12 V Ausgang zeigte 27 Wh und der zwischen Akku und Regler 34 Wh an.
Der Akku hat von den theoretischen 84 Wh nur 34 Wh abgegeben, im Regler wurden 34 Wh - 27 Wh = 7 Wh verbraucht und im 12V5V-Umsetzer und USB-Messgerät wurden weitere 27 Wh - 16 Wh = 11 Wh verbraucht. Damit ist die Energiebilanz und der Wirkungsgrad ziemlich schlecht.
Der FiPy läuft an so einem Akku keinen Tag lang. Man müsste den Stromverbrauch durch Deepsleep drastisch reduzieren, kann dann aber nicht alle 10 Sekunden messen
Um 19:00 Uhr habe ich das Ladegerät angeschlossen und der Akku war nach 3.5 h wieder voll
Damit der Entladevorgang in ein Tagesplot passt, habe ich ihn mit konstanten 5W entladen:
Akku -> Gleichstrom-Zähler -> Solarregler -> Umsetzer 12V/5V -> USB-Messgerät -> elektron.Last
Der theoretische Energieinhalt von 12V x 17Ah = 204Wh kann nie erreicht werden, da der Akku nur bis minimal 10.5V entladen werden darf.
Um 0:15 habe ich die Last von 5W eingeschaltet, um 19:30 war die Tiefentladungsgrenze von 10.5V erreicht. Damit ergeben sich an der Last 19.25 h x 5W = 96Wh. Der Zähler zeigte 156Wh an, die der Akku geliefert hat. Allerdings sind im Regler, dem Umsetzer und USB-Messgerät 156 - 96 = 60Wh Verluste entstanden.
Der FiPy wäre mit 1W theoretisch 96 Stunden gelaufen.
Die Entladekurve des kleinen Akkus 12V / 7Ah mit 5W entladen:
Um 0:15 entladen mit 5W, um 6:15 Stop ergibt 6h x 5W = 30Wh. Der Zähler zeigt 49Wh.
Die Verluste sind 49 - 30 = 19Wh.
Der FiPy wäre mit 1W theoretisch 30 Stunden gelaufen.
Bei meinen Tests betreibe ich seit einigen Wochen 2 FiPy mit je 10000mAh Powerbanks, die ich leider täglich wechseln muss, da sie nur knapp 1.5 Tage halten. Das ist auf Dauer unbefriedigend.
Nun habe ich folgende Powerbank gefunden:
Leider ein typisch chinesisches Produkt mit theoretischen 145Wh Energie: der Ladeeingang und die Ausgänge 1 x 12V und 4 x 5 V funktionieren, der 230V Wechselspannung-Ausgang aber nicht. Da ich ihn eh nicht benötige, habe ich das Teil nicht zurückgeschickt.
Einen 5V-Ausgang habe ich mit 1W belastet, er lieferte 70 Wh. D.h. ein FiPy mit 1W würde knapp 3 Tage laufen.
Das teste ich gerade.
vielen Dank für Deine Tests, @didilamken. Ich wollte an dieser Stelle nur nocheinmal vorschlagen, dass wir doch kollektiv von der Idee abkommen sollten, im Solarbetrieb alle 5 Sekunden messen zu wollen. Außerdem sollte der Deep Sleep Modus ordentlich erschlossen, implementiert und aktiviert sein.
Ich bin hier gerade nicht auf dem aktuellen Stand, wie das Gerät betrieben wird, denke aber, dass der Akku mit besser eingestellten Bedingungen zur Laufzeit doch ein wenig länger halten könnte.
Genau das möchte ich ja untersuchen:
im Frühling bei gutem Wetter gibt es viel Solarstrom und auch viel Aktivität bei den Bienen. Dann kann man oft messen, z.B. den Abgang eines Schwarms. Nachts und im Herbst/Winter hat man nicht so viel Strom und misst dann seltener.
Mit einer Gangreserve von 3 Tagen kann man besser eine Schlechtwetterperiode oder einen dicken Taubenschiss auf dem Solarmodul überbrücken.
Im Kamerun-Branch will ich die Stromspar-Möglichkeiten austesten.
das verstehe ich. Trotzdem ein aber: Wäre nicht die Gangreserve von vornherein viel höher, wenn a) weniger oft als 5 Sekunden(!?) gemessen werden würde und b) das Gerät zwischen den Messintervallen schlafen würde? Selbst wenn es in diesem Szenario anbleibt, könnte das WiFi und weitere Peripherie abgeschaltet werden.
Anders gesagt: Wenn ich empirisch testen will, wie weit ich mit einer Tankfüllung meines Bullis komme, fahre ich ja auch nicht 180 km/h auf der Autobahn und stehe an den Ampeln volle Kanne ausgekuppelt auf dem Gas.
Ich bin mir nicht 100%ig sicher, ob ich diese Analogie hier richtig getroffen habe und freue mich auf ein besseres Verständnis der Sachlage.
