PowerBank schaltet sich aus – Die Lösung

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 150mA 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.

Power Bank schaltet sich aus - OV - Ramser Elektrotechnik Webshop

Dann zuerst den Transistor und danach den Lastwiderstand

Power Bank schaltet sich aus - P1 - Ramser Elektrotechnik Webshop

Danach die Leuchtdiode und der Vorwiderstand.
ACHTUNG: Auf der Rückseite ist die Flussrichtung angegeben
Seht euch die LED genau an !!!

PowerBank Anti Off R1 Bestueckung - Teil 2 LED Hinten - Ramser Elektrotechnik Webshop
PowerBank Anti Off R1 Bestueckung - Teil 2 LED Vorne - Ramser Elektrotechnik Webshop

Nachdem ich ein bekannter Foto Künstler und Bildbearbeiter bin, habe ich die „6“ und den Pfeil der Diode einmal auf die Platine nachgezeichnet:

PowerBank Anti Off R1 Bestueckung - Teil 2 LED auf Platine - Ramser Elektrotechnik Webshop
PowerBank Anti Off R1 Bestueckung - Teil 2 LED auf Platine 2 - Ramser Elektrotechnik Webshop
Power Bank schaltet sich aus - P2 - Ramser Elektrotechnik Webshop

Dann noch schnell den USB Stecker und den DIP Sockel drauf.
Mutige können den µC auch direkt einlöten.

Power Bank schaltet sich aus - P3 - Ramser Elektrotechnik Webshop

Nopch schnell den USB Stecker und Buchse – Und fertig 🙂

Power Bank schaltet sich aus - P5 - Ramser Elektrotechnik Webshop

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 🙂

PowerBank Anti Off R1 Bestueckung - Teil 5 Messen - Ramser Elektrotechnik Webshop

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 R2“ kann in unserem Shop bezogen werden.

Bei Wünschen und Anregungen könnt Ihr eueren Kommentar absetzen

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.

9 thoughts on “PowerBank schaltet sich aus – Die Lösung

  1. Stallwitz Uwe

    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.

    1. fritz Post author

      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.

  2. Helmut

    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.

    1. fritz Post author

      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.

  3. Claas

    Ich habe den Adapter erfolgreich gelötet, aufgrund der SMDs schon etwas fortgeschritten, aber ich habe es geschafft. 🙂
    Funktioniert sehr gut!

  4. Hans

    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

    1. fritz Post author

      Hallo Hans,
      Wennn die PB sselbst bei einem Handy abschaltet, wird es mit dem PowerbankAntiOff leider auch nicht funktionieren.

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