Spannungsversorgung von ESP8266 mit LiFePO4-Akku

[Gisbert]

Hallo zusammen,

für eine Außenanwendung, für die ich keine 230V-Spannungsversorgung habe, möchte ich einen ESP8266 mit LiFePO4-Akkus versorgen.
Der Vorteil dieser Akkus ist, dass man keine Spannungsregulierung benutzen muss, da sie 3.2V abgeben.
Die Kapazität liegt bei 7000mAh, was in meinem Fall ausreichend lange, d.h. viele Monate reichen sollte.

Jetzt komme ich zur eigentlichen Frage nach der Aufladung dieser Akkus.
Ich habe kein Ladegerät speziell für diese Akkus und möchte auch keins dafür anschaffen.
Was ich zur Verfügung habe, ist eine Spannungsversorgung mit einstellbarer Spannung, aber nicht mit konstantem Stromstärke, die zur Ladung - zumindest zu Beginn - empfohlen wird, siehe hier.
Die Stromstärke könnte ich dadurch beschränken, indem ich ein entsprechendes Ladegerät mit 1A, ggf. auch niedriger einsetze.

Wie könnte ich den Ladevorgang gestalten, ohne die Akkus zu zerstören?

Viele Grüße Gisbert

[Papa Romeo]

Hallo Gisbert,

so z.B.

https://de.aliexpress.com/item/32709601467.html?spm=a2g0x.12010612.8148356.3.1c892c75E6fZFX

LG

Papa Romeo

[pjakobs]

Hallo zusammen,

für eine Außenanwendung, für die ich keine 230V-Spannungsversorgung habe, möchte einen ESP8266 mit LiFePO4-Akkus versorgen.
Der Vorteil dieser Akkus ist, dass man keine Spannungsregulierung benutzen muss, da sie 3.2V abgeben.
Die Kapazität liegt bei 7000mAh, was in meinem Fall ausreichend lange, d.h. viele Monate reichen sollte.

Jetzt komme ich zur eigentlichen Frage nach der Aufladung dieser Akkus.
Ich habe kein Ladegerät speziell für diese Akkus und möchte auch keins dafür anschaffen.
Was ich zur Verfügung habe, ist eine Spannungsversorgung mit einstellbarer Spannung, aber nicht mit konstantem Stromstärke, die zur Ladung - zumindest zu Beginn - empfohlen wird, siehe hier.
Die Stromstärke könnte ich dadurch beschränken, indem ich ein entsprechendes Ladegerät mit 1A, ggf. auch niedriger einsetze.

Wie könnte ich den Ladevorgang gestalten, ohne die Akkus zu zerstören?

Viele Grüße Gisbert

Moin Gisbert,

Ich kann nicht direkt zur Frage beitragen aber:
Soweit ich weiß sind LiFePo Akkus besonders empfindlich bei unterschreiten der Entladeschlussspannung von 2,5V iirc. Da läuft ein ESP vermutlich sowieso nicht mehr, aber Strom wird immer noch fließen.
Ich schätze, Du wirst gut beraten sein, da eine Abschaltlogik einzubauen.
Großes aber: meine (schlechten) Erfahrungen kommen daher, dass ich mal die Blei-Säure Batterie des Motorrades Stumpf durch vier LiFePo4 Zellen ersetzt habe, und das nicht sehr lange gut ging - mangels jeglicher Spannungskontrolle.

Grüße,

pj

Gesendet von meinem HTC U11 mit Tapatalk

[Decki]

Hallo Gisbert,

hier ein Link zu dem Thema:
https://randomnerdtutorials.com/esp8266-voltage-regulator-lipo-and-li-ion-batteries/

Gruß Andy

[sbiermann]

Hi,
viele Monate wird nur machbar sein wenn du auf WLAN verzichtest und das Ding so gut wie immer im Sleep hast. Ansonsten verbraucht der ESP einfach zu viel Strom, besonders alle 15 Minuten WLAN Verbindung aufbauen um Daten zu senden frisst ordentlich Strom.
Bei deiner Ladeautomatik bzw. Abschaltschutz solltest du darauf achten das diese so gut wie keinen Strom zieht, sprich der Ruhestrom bei wenigen µA liegt. Da sonst der Stromverbrauch wieder hoch geht und damit die Laufzeit wesentlich kürzer wird als du dir erhoffst.
Wenn du nicht auf den ESP angewiesen bist, wäre eine Überlegung ob du nicht auf LoRaWAN gehst, damit kriegst du mit Arduino Pro Mini und entsprechender Schaltung Laufzeiten von mehreren Jahren hin bei einen einfachen Temperatursensor.

Viele Grüße
Stefan

[Gisbert]

Hallo Stefan,

mir ist klar, dass ich den ESP8266 (in der Version 01) mit Deepsleep betreiben muss, und die Anzahl der Sendevorgänge auf ein Minimum beschränkt sein muss. Ich hab das schon angetestet, und es müsste für meine Zwecke passen. Meine Minimalanforderung ist eine Laufzeit von mindestens 4 Woche, idealerweise 5 Monate.

Hallo Gisbert,

so z.B.

https://de.aliexpress.com/item/32709601467.html?spm=a2g0x.12010612.8148356.3.1c892c75E6fZFX

LG

Papa Romeo

Hallo Papa Romeo,

ich werde mir dieses Teil besorgen, wegen der Lieferzeit kann ich dann erst im Februar weitermachen.

Hälst du es vertretbar, wenn ich mit max. 3.8V-Ladespannung rangehe für die Aufladung? Im Moment messe ich 3.03V.

Viele​ Grüße​ Gisbert​

[Papa Romeo]

Hallo Gisbert,

meinst du jetzt direkt auf den Akku ohne Ladeschaltung / Lademodul ?

[Gisbert]

Hallo Gisbert,

meinst du jetzt direkt auf den Akku ohne Ladeschaltung / Lademodul ?

Ja

[Tedious]

Nur mal so in den Raum geworfen... warum nicht 2 (oder mehr) 18650 Akkus mit Laderegler und einem kleinen Solarpanel verwenden? Dürfte eine recht günstige, stabile und weitgehend "fire and forget"-Lösung sein... Dürfte mit Akkus nicht mehr als 20-30€ kosten, je nachdem ob die Bauteile aus D oder dem Land der aufgehenden Sonne kommen...

[Gisbert]

Hallo Tedious,

die Laderegler habe ich bereits geordert.
Ich benötige eigentlich nur über die Sommermonate und dann auch nur nachmittags Messwerte. Deshalb ist für mich das Nachladen an der Steckdose völlig in Ordnung. Das Solarpanel muss ich auch noch irgendwie am Gartenhäuschen befestigen, das ist sicher auch kein Akt. Ich wehre mich ja prinzipell nicht gegen ein Solarpanel, nur es ist halt für meine Anwendung nicht notwendig.

Trotzdem vielen Dank für den Hinweis "fire and forget"; demnach scheint es dann wohl sehr einfach zu sein, ein Solarpanel mit einem Laderegler und einem LiFePO4 zu verheiraten. Ich hab übrigens die 32700 mit 7000 mAh 3.2V.

Viele Grüße Gisbert

[Papa Romeo]

Ja

Gisbert soviel ich weiß liegt die Ladeschluss-Spannung bei 3,6 Volt. Also dürften die 3,8 Volt ein Tick zuviel sein.
D.h. es würde immer noch ein Strom in den Akku fließen, obwohl er eigentlich schon voll ist..

[Tedious]

Ich nutze für Wemos und Arduino immer gerne die Wemos 18650 Battery Shields (z.B. https://diyprojects.io/product/deal-18650-battery-shield-usb-soldering-3v-5v-connector-arduino-esp8266-esp32-projects/#.Xfn4cflKiHs).

Obs das für andere Größen gibt weiß ich nicht. Die sind extrem praktisch, klein, flexibel und haben einen Überladeschutz.

[Gisbert]

Hallo Papa Romeo,

ich hab mir jetzt einen Balancer zugelegt:
1S 3.2V Lifepo4 Lithium Iron Phosphate Protection Board 1 Cell 3.6V Anti-overcharge PCB BMS Module fee 2A 4A 5A 8A with nickel
Bild siehe hier.
Mich wundert nur, wenn ich 5V an P+/P- anlege, dass dann auch ca. die gleiche Spannung (in Volt) an B+/B- anliegt.
Ich hätte erwartet, dass die Spannung auf 3.6V begrenzt würde.

Wie kann das sein, und wie setzte ich dieses Teil richtig ein?

Viele Grüße Gisbert

[Papa Romeo]

Ich hätte erwartet, dass die Spannung auf 3.6V begrenzt würde.

hmm...sollte eigentlich auch so sein und spätestens bei 3,8 Volt abschalten, sonst brauch ich das Ding ja nicht...

[Tedious]

Ich bleib dabei - nimm das Wemos 18650 Battry Shield und Du hast Ruhe