Die Akkubank schaltet sich immer aus?
Die Lösung: Eine gepulste Grundlast
Manchmal reicht es, für eine Spannungsversorgung eine billige PowerBank als Spannungsversorgung zu verwenden.
Aber die hat oft (nicht immer) einen Haken:
Die PowerBank schaltet sich automatisch ab.
Aber warum tut Sie das?
Ganz einfach.
Die AkkuBank denkt, es sei kein Verbraucher angeschlossen.
Um Selbstentladung zu verhindern wird der Step Up Regler am Ausgang ausgeschalten, weil zuwenig Strom fliest.
Was tun wir dagegen:
Für genügend Grundlast sorgen.
Was für Probleme werden dadurch ausgelöst?
Wird nur ein Widerstand zwecks Grundlast angeschlossen, so wird die Grundlast in Wärme umgewandelt.
Die PowerBank entlädt schneller.
Die Kapazität, welche zur Verfügung stehen würde, wird dadurch drastisch reduziert.
Aber was hilft nun wirklich?
Ganz einfach eine gepulste Grundlast, welche alle X Sekunden für Y MILLISekunden, Z mA fliessen lässt.
Überlegungen zu diesem Vorhaben:
Hardware: Welche Hardware verwende ich?
Hardware: Welchen Widerstand verwende ich?
Hardware: Welchen µC verwende ich?
Software: Welche Sprache, Library vorhanden?
Software: Funktionsweise
Zusammenbau / Bestückung
Messung am lebenden Objekt
Hardware: Welche Hardware verwende ich?
Für die Hardware gäbe es mehrere Ansätze:
Mit einem Transistor / Kondensator Blitzer, einem astabilen Multivibrator, einer NE555 Schaltung, …
Beim durchdenken aller Faktoren, bin ich schliesslich auf einen kleinen µC gekommen,welcher über einen kleinen FET einen Widerstand schaltet.
Er bietet folgende Vorteile:
– Billig
– Leicht verfügbar
– Geringer Eigenverbrauch (µA!)
– Weiter Betriebsspannungsbereich
– Variabel !
Hardware: Welchen Widerstand verwende ich?
Um den überschlagsmäßigen Widerstand für die Grundlast festzulegen, muss man sich einmal überlegen, welcher Strom bei einem Puls in etwa fliessen soll.
Ich habe mich für einen Strompuls von ca. 170mA alle 8 Sekunden für 800mS entschieden.
Die 170mA ergeben sich aus 20mA, welche eine LED als Funktionsanzeige treiben und 150mA durch einen Widerstand.
Berechnung des Lastwiderstandes:
Versorgungsspannung (5V) / Benötigten Strom (0.15A) = 33.33333 Ohm.
Also verwenden wir einen 33Ohm Widerstand mit einer Mindestleistung von U X U / R also 750mW.
Diese Leistung würde der Dauerleistung entsprechen!
Da wir aber nur alle 8000mS für 800mS pulsen, wird der Widerstand thermisch nicht voll belastet.
Um auf Nummer sicher zu gehen (und das fertige Modul auch für etwas anderes verwenden zu können), werden wir einen Widerstand mit 1W verwenden.
Für die LED verwenden wir einen Vorwiderstand von 120R.
Hardware: Welchen µC verwende ich?
Dadurch, dass ich sehr viel mit den PIC Controllern der Firma Microchip arbeite, fiel meine Wahl auf den PIC12F1572.
Der grösste Auswahlpunkt war, dass bereits die ganze Toolchain vorhanden ist und nicht neu erworben werden muss.
Software: Welche Sprache, Library vorhanden?
Hier fiel meine Wahl auf Mikrobasic Pro von der Firma Mikroe.
Bis 2kB ist die Demoversion frei und dadurch für dieses Projekt mehr als ausreichend.
Basic ist auch für Anfänger meist selbsterklärend und leicht lernbar.
(Vielleicht übersetze ich die Software einmal bei Bedarf nach C.)
Software: Funktionsweise
Die Software ist denkbar simpel.
Der Watchdog weckt den PIC12 alle 8 Sekunden auf.
Danach wird ein Puls von 800mS ausgegeben.
Ist dies geschehen, geht der PIC12 in den Sleepmode um Strom zu sparen.
program PowerBankAntiOff
const PulseTime as integer = 800 'Pulse time for "burn" pin
sub procedure InitHardware
ANSELA = %00000000 'All pins digital.
PORTA = %00000000 'Reset all Port Bits
TRISA = %11100111 'Select pins as inputs except Ra.3 and Ra.4
WDTCON = %00011010 'Setup Watchdog every 8 seconds
INTCON = %10000000 'Setup the interrupts
end sub
sub procedure Interrupt() 'Nothing to do
end sub
main:
InitHardware 'Init the PIC hardware
while(1)
PORTA = %00011000 'Set the burn pins high
delay_ms(PulseTime) 'For XXX miliiseconds
PORTA = 0 'Set all pins low
clrwdt 'Clear the WDT
asm
sleep 'Enter sleep mode,till wdt.
NOP
end asm
wend
end.Also schnell einen Plan und Layout erstellt und die Platinen bestellt.
Nach ein paar Tagen sind die Platinen vorhanden und können bestückt werden.
Zusammenbau / Bestückung
Zuerst empfiehlt es sich, alle benötigten Bauteile zurecht zulegen.
Dann zuerst den Transistor und danach den Lastwiderstand
Danach die Leuchtdiode und der Vorwiderstand.
ACHTUNG: Auf der Rückseite ist die Flussrichtung angegeben
Seht euch die LED genau an !!!
Nachdem ich ein bekannter Foto Künstler und Bildbearbeiter bin, habe ich die „6“ und den Pfeil der Diode einmal auf die Platine nachgezeichnet:
Dann noch schnell den USB Stecker und den DIP Sockel drauf.
Mutige können den µC auch direkt einlöten.
Nopch schnell den USB Stecker und Buchse – Und fertig 🙂
Messung am lebenden Objekt
Nachdem die Platine fertig gelötet ist, wird sie natürlich getestet und vermessen.
Zum vermessen wird ein „USB – Multimeter“ verwendet.
Die Messung ergibt, das 150mA fliessen und 750mW „verbraten“ werden.
—> Mission geglückt 🙂
Die Software inklusive Sourcecode könnt Ihr natürlich im Downloadbereich herunterladen.
Wenn Ihr die Software weiterverbreitet, bitte einen Link auf meine Seite setzen 😉
Ein Bausatz des „PowerBank Anti Off R3“ kann in unserem Shop bezogen werden.
Bei Wünschen und Anregungen könnt Ihr eueren Kommentar absetzen
Wenn Ihr die Pausen-/Pulszeiten anpassen wollt, so kann dafür die „Setter“ Software verwendet werden.
Eine Anleitung dazu findet ihr hier.
PS: Einigen wird sicher auffallen, dass einige Bilder von der Platine anders aussehen, als die aktuelle Platine.
Dies liegt daran, das die Bilder der Revision 1 der „PowerBank Anti Off“ verwendet wurden.
Danke für diesen tollen Blog. War sehr interessant zu lesen.
Sehr geehrte Damen und Herren
Ich möchte mit meiner Powerbank einen GPS Tracker der in einem Bienenwagen installiert mit meiner Powerbank betreiben.
Leider schaltet sich die Powerbank nach 10 sec. aus.
Könnte mir dieses Gerät “ Powerbank Anti Off R2 “ dabei helfen die Powerbank nicht mehr auszuschalten?
Ich habe das Problem bei 5 Bienenwägen.
Mit freundlichen Grüßen
PS: Wenn Sie mir Ihre Email Adresse schicken, kann ich Ihnen gerne ein Bild von meiner Powerbank senden.
Generell:
Wie berschrieben ist der „PowerBankAntiOff“ genau dafür gebaut worden.
Leider hilft uns kein Bild (oder Type) weiter, da es nichts über das Innenleben und den benötigten Mindeststrom der Powerbank aussagt.
Das Problem hatte ich auch . Nachdem ich einen USB Stick mlt Status LED ( die standig blinkt weil keine Daten zu finden sind , und so ständig einen Impuls an die Powerbank sendet ) am 2. Ausgang ansteckte , schaltet sich die Powerbank nicht mehr automatisch ab. Für mich die einfachste Lösung ohne großen Aufwand.
Dies verfehlt den Zweck um 100%, weil dann immer eine elektrische Leistung entnommen wird. Es könnte statt dem Stick auch ein normaler Widerstand angeschlossen werden. Darum wird ja mit dem „PowerbankAntiOff“ nur eine gepulste Leistung entnommen.
Ich habe den Adapter erfolgreich gelötet, aufgrund der SMDs schon etwas fortgeschritten, aber ich habe es geschafft. 🙂
Funktioniert sehr gut!
Moin,
habe das Teil gerade bekommen, zusammengelötet und getestet. Mit den Standard-Powerbanks funzt es bestens. Soweit so gut. Ich habe allerdings eine größere Powerbank am Start (womit man wohl auch zur Not sein Auto starten könnte). Diese hat auch zwei USB-Ports. Allerdings lässt sie sich von unserem Impulsgeber nicht beeindrucken, offenbat ist der Strom zu niedrig. Selbst beim Laden eines IPhones schaltet sie sich aus. Mglw. muss der Stromimpuls also so um 1A liegen. Bekommen wir das mit dem Teil hin?
Danke und Gruß
Hallo Hans,
Wennn die PB sselbst bei einem Handy abschaltet, wird es mit dem PowerbankAntiOff leider auch nicht funktionieren.
Danke, dann isses so.
BTW, ich habe ein kleines Cover erstellt, funzt primstens.
https://www.thingiverse.com/thing:4864973
Gruss nach Austria 🙂
Das oben genannte Module, wird doch in „Reihe“ geschaltet oder ? Also erst in die Powerbank und die andere Seite an das zu Betreibende Gerät ?
Genauso ist es.
Hallo,
wieviel Verbrauch denn das Teil in 24Std.?
1 Zyklus (8 Sekunden / 0,8 Sekunden) hat insgesamt 8,8 Sekunden.
Also werden in einer Stunde 409 Zyklen gemacht.
Es fließen ca. 150mA.
Also: (409 x 0.8 x 150) / 3600 = 13.63mAh.
Oooder:
150mA fliessen eine Stunde lang.
= 150mAh
8.8 Sekunden = 100%
0.8 Sekunden = 9,09%
Ein Puls = 16.63mAh
Das ist aber ein sehr theoretischer Wert, da der WDT abweicht und die Stromstärke auch.
Über dem Daumen +-10%
Hallo zusammen, sehr interessanter Artikel. Aber leider werde ich dieses Gerät niemals selbst zusammen bauen können. Besteht die Möglichkeit, das ich das bei irgendjemanden hier kaufen kann ? Freue mich auf Antworten 😉
Leider können wir keine fertigen Produkte anbieten. Der Grund liegt in den teuren, aufwendigen Tests und Nachweisen (EMV, RoHS, Reach, …). Man kann man sich aber in diversen Elektronikforen um einen willigen Löter umsehen 😉
Hallo zusammen, das ist genau das was ich suche.
Eine Frage aber noch: Was passiert wenn ich die LED nicht verbaue?
Hintergrund ist folgender: Ich muss eine LED ganz stark gedimmt betreiben.
Deswegen schaltet ja auch die Powerbank ab.
Allein von den Bilder her scheint die Status-LED massiv heller zu sein als meine eigentliche LED.
Kann ich sie einfach weglassen oder muss an dieser Stelle dann eine Drahtbrücke rein?
Viele Grüße
Hallo,
Ja, man kann die LED weglassen.
Dann sinkt die Grundlast aber um etwa 20mA.
Wird statt der LED eine Drahtbrücke gesetzt, steigt der Strom um ca. 42mA.
Am besten empirisch ermitteln und hier die Erfahrung posten 😉
Hallo
Der Zusammenbau wird denk ich mal eine kleine Herausforderung für mich aber ist machbar
jetzt meine Frage zur Software wie wird das gemacht habe die Datei runtergeladen aber kann davon keine Öffnen
Hallo Markus,
Die RAR Datei kann mit WinRAR geöffnet werden.
Wir werden zukünftig den Upload im ZIP Format erwägen.
Ja dies habe ich bereits getan allerdings was ist mit den Daten die da drin sind die kann man nicht öffnen, oder wie funktioniert das am Ende
Bitte beachten Sie, das wenn Sie jede zwei Minuten einen neuen Beitrag erstellen, die ganze Seite unübersichtlich wird!
Für generelles Selbststudium zum PIC µC kann ich Ihnen die Seite https://www.sprut.de/ empfehlen.
Was ist Ihr genaues Vorhaben?
Wollen Sie den PIC nur betreiben, oder selbst eine Software dazu schreiben?
Hallo
heute angekommen allerdings wird es nie von mir zusammengebaut werden dafür muss mein Kumpel ran
wie funktioniert das mit der Software die ich schon runtergeladen habe
Leider ist uns die Frage ein wenig suspekt.
Entweder der Bausatz wird mit der in den µC gebrannten Firmware betrieben, oder selbst kompiliert und gebrannt.
Beim erstenmal Beitrag erstellen würde mir ein Fehler angezeigt deshalb habe ich kurz drauf nochmal ein gemacht.
Der Mikrocontroller PIC µC ist quasi fertig programmiert die Software brauche ich nur um beispielsweise die Zeiten zu ändern.
Also nur zusammen löten und es ist einsatzbereit?
Kurz und bündig: Ja
Edit: Die Produktbeschreibung wurde nochmals um „Der µC ist bereits programmiert.“ ergänzt.
Hallo,
möchte die Zeiten in der Setter Software ändern.
Leider kann ich in der Setter Software keinen ComPort auswählen.
Im Gerätemanager unter andere Geräte wird der CP2102 USB to UART Bridge Controller mit einem Rufzeichen eingeblendet.
Wie kann ich in der Software einen ComPort zuweisen?
LG
Es muss noch der Treiber installiert werden. Diesen finden Sie in unseren Downloadbereich.
Tolle Idee ,funktioniert auch wie es soll.Die Bauanleitung ist gut zu verstehen,Ich würde noch ein Pfeil für die Einbaurichtung des mC angeben. Ich hatte bei meinem Bau ,den mC verdreht,dann geht es natürlich nicht.Sonst ist das Projekt auch für Anfänger zu schaffen,wie ich einer bin.Und ein Erfolgserlebnis gibt es kostenlos dazu .Danke für alles.
Hallo, grade alles zusammengebaut… und funktioniert auch soweit, nur scheint die Last zu gering zu sein für meine Powerbank mit dem Ergebnis das selbige sich wieder ausschaltet… was kann ich machen um die Last zu erhöhen?
Generell gibt es auf diese Frage zwei Antworten:
1. Das Timing der Pulsung mit dem „Setter Tool“ ändern.
(Eine Anleitung dazu findet ihr hier.)
2. Die Last erhöhen, indem der Lastwiderstand getauscht wird.
Berechnung des alternativen Widerstands erfolgt via ohmschen Gesetz.
Den BSS138 auf die vollen spezifizierten 220mA auf zusteuern wird aber aus Erfahrung nicht möglich sein. Diese sind leider in ihren Parametern zu sehr verschieden (Exemplarstreuung).
Hallo, ich habe mir das 2 x zusammengebaut, 1 x mit LED, einmal ohne LED und Vorwiderstand. Beides funktioniert mit einer leicht erhältlichen HAMA Supreme10HD Powerbank einwandfrei, bei letzterem blinkt nichts. Vielen lieben Dank.
Das sieht ja wie eine supertolle Lösung aus! Aber wie bestelle / bekomme ich den Bausatz in der Schweiz geliefert?
Direkt in die Schweiz gar nicht.
Der Hintergrund ist der, dass die Verpackungsverordnung hier zuschlägt und wir einen Bevollmächtigten in der Schweiz ernennen müssten.
Es rentiert sich daher leider nicht, in die Schweiz zu liefern.
Hallo und Danke vorab für die interessante Lösung.
Leider habe ich eine Fehler vorliegen.
Welche Messpunkte sollte ich zur Prüfung haranziehen um folgendes Fehlerbild einzugrenzen:
LED blinkt an PC-USB; an Powerbank verlischt die LED langsam (Powerbank schaltet ab)
USB Amperemeter zeigt keine Stromaufnahme – kein Verbrauch über Lastwiderstand?
Lötstellen sehen gut aus – aber ob diese auch gut sind….?
Hallo Johannes,
Hast du den Mosfet mit dem Lastwiderstand schon manuell (µC abgezogen und den Ausgang hart mit den 5V verbunden) angesteuert?
Hi zusammen, ich hab die Schaltung gerade zusammen gelötet. Leider leuchtet die LED nicht. Ich hab schon die Lötstellen kontrolliert und die Einbaurichtung von LED und Microcontroller überprüft. Sieht alles gut aus. Hat noch jemand ne Idee, was ich noch testen / überprüfen kann?
Danke schon mal,
Matthias
Möglicherweise ist der Mikrocontroller durch ESD beschädigt worden.
Lässt sich leicht prüfen, indem im IC Sockel eine Drahtbrücke von 5V auf den Pulspin des FET gelegt wird.