{"id":245,"date":"2019-02-09T19:23:12","date_gmt":"2019-02-09T18:23:12","guid":{"rendered":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/?p=245"},"modified":"2019-10-08T12:34:36","modified_gmt":"2019-10-08T10:34:36","slug":"batterie-und-akku-test-fuer-den-raspberry-pi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/batterie-und-akku-test-fuer-den-raspberry-pi\/","title":{"rendered":"Batterie- und Akku-Test f\u00fcr den Raspberry Pi"},"content":{"rendered":"

Fragen zum Akku-Test: Wie soll man am besten einen Raspberry Pi unterwegs mit Strom versorgen? Welcher Energietr\u00e4ger ist \u00fcberhaupt geeignet? Wie lange halten die Batterien und Akkus? Bleigel, Kohle-Zink, Nickel-Metallhydrid oder doch Lithium-Polymer? Eine Entscheidungshilfe sollen die hier aufgef\u00fchrten Akku-Tests liefern. Bis jetzt wurden 3 unterschiedliche mobile Stromquellen getestet. Die Testreihe wird nach und nach erweitert.<\/em><\/p>\n

Ziel und Motivation f\u00fcr den Akku-Test<\/h2>\n

Ziel des Akku-Test ist es, verschiedene Stromlieferanten nur f\u00fcr einen spezifischen Einsatzzweck – mobiler Betrieb eines Raspberry Pi – zu vergleichen.<\/p>\n

Ziel ist es nicht, einen objektiven, allgemeing\u00fcltigen Vergleich \u00fcber die G\u00fcte der verwendeten Stromquellen anzustellen.<\/p>\n

Im Ergebnis soll der Test eine Auswahlentscheidung f\u00fcr den mobilen, unabh\u00e4ngigen Betrieb z.B. in IoT-Szenarien unterst\u00fctzen. Ausl\u00f6ser war die Problemstellung, f\u00fcr die Beobachtung des Brutverhaltens von Singv\u00f6geln eine geeignete Stromversorgung zu finden.<\/p>\n

Testmethodik des Akku-Tests<\/h2>\n

Als Messger\u00e4t und als Verbraucher wird ein Raspberry Pi Zero W verwendet. Als Betriebssystem kommt Raspbian Stretch (Stand November 2018) zum Einsatz. An den Raspberry ist ein 2,7 Zoll e-Ink-Display angeschlossen. Ein Python-Script schreibt jede Minute die IP-Adresse des Raspberry\u00a0 und die aktuelle Uhrzeit auf das Display. Der Start des Python Scripts erfolgt \u00fcber einen CRON-Eintrag. Bluetooth und WLAN sind eingeschaltet, der Raspberry logt sich beim Start in ein privates Netz ein.<\/p>\n

Der Raspberry wird f\u00fcr einen Testfall mit den zu testenden Batterien \/ Akkus … betrieben.<\/p>\n

Beim Start wird die angezeigte Uhrzeit notiert. Der Raspberry wird so lange laufen gelassen, bis die Betriebsspannung nicht mehr ausreicht. Das e-Ink Display zeigt die zuletzt ausgegeben Uhrzeit auch stromlos an. Die Differenz zwischen Startzeit und zuletzt angezeigter Uhrzeit ist die Laufzeit. Die Laufzeit f\u00fcr verschieden Batterien \/ Akkus ist in Tab. 1 zusammengefasst.<\/p>\n

Testkandidaten f\u00fcr den Akku-Test<\/h2>\n

Bis heute wurden getestet:<\/p>\n

    \n
  1. Aldi AA Batterien 4 St\u00fcck: Vier blaue Batterien AAA mit der Aufschrifft „Active Energie Super Alkaline“ werden in Reihe in einem Batteriehalter mit Micro-USB-Anschluss zusammengefasst. Nach dem Entladen konnte noch bis zu 2 A Strom entnommen werden, die Leerlaufspannung lag bei 1,2V<\/li>\n
  2. Aldi AA Akkus 2.500 mAH 4 St\u00fcck. Nach dem Entladen war eine Zelle v\u00f6llig leer, drei zeigten um die 0,9 V Leerlaufspannung, bei einer konnte noch 1 A Strom entnommen werden.<\/li>\n
  3. Aldi Powerbank 5200 mAh:\u00a0 Die Powerbank gab es als Angebotsaktion. Die Powerbank hat einen Einschalter und vier bleue Leuchtdioden f\u00fcr den Ladestand. Die Powerbank schaltet sich von selber aus, wenn der Ladestand gering ist oder kein Strom abgenommen wird.<\/li>\n
  4. Eneloop NiMH Akkus 1900mAh 4 St\u00fcck: Vier wei\u00dfe Eneloop-Akkus\u00a0werden in Reihe in einem Batteriehalter mit Micro-USB-Anschluss zusammengefasst. Die Akkus wurde frisch in einem Ansmann Schnellladeger\u00e4t mit Einzelschacht\u00fcberwachung geladen. Die Akkus hatten schon etwa 15 Ladezyklen hinter sich.<\/li>\n
  5. sf-trade-gmbh 1300mAH Powerbank wei\u00df-orange mit Taschenlampe. Mit drei Ausgangsbuchsen. Kann gleichzeitg geladen und entladen werden.<\/li>\n<\/ol>\n

    Testergebnisse der Akku-Tests<\/h2>\n

    Die Ergebnisse der Tests sind in der Tabelle Tab. 1 zusammengestellt.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Stromquelle<\/th>\nLaufzeit hh:mm<\/th>\n<\/tr>\n
    Aldi AA Batterien 4 St\u00fcck<\/td>\n18:32<\/td>\n<\/tr>\n
    Aldi AA Akkus 2.500mAH 4 St\u00fcck<\/td>\n18:33<\/td>\n<\/tr>\n
    Aldi Powerbank 5.200mAh<\/td>\n23:44<\/td>\n<\/tr>\n
    Eneloop NiMH Akkus 1.900mAh 4 St\u00fcck<\/td>\n15:47<\/td>\n<\/tr>\n
    sf-trade Powerbank 13.000mAH<\/td>\n18:58<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Tab. 1 Testergebnisse<\/em><\/p>\n

    Fazit<\/h2>\n

    Angaben der Hersteller auf Batterien oder einem Akkupack lassen nur bedingt einen Schluss darauf zu, wie lange f\u00fcr eine konkrete Aufgabenstellung\u00a0 der Strom reicht. Unter anderen Testbedingungen, z. B.mit einem stromsparenden ATtiny85,\u00a0 h\u00e4tten vielleicht Zink-Kohle-Batterien aufgrund der geringeren Selbstentladung das Rennen gemacht. Aus den bisherigen Tests kann festgehalten werden:<\/p>\n

      \n
    1. Die l\u00e4ngste absolute Laufzeit erreicht die Aldi Powerbank 5200 mAh.<\/li>\n
    2. \u00dcberraschend gut sind die Disounter- (Aldi) Batterien.<\/li>\n
    3. Noname Powerbanks halten nicht, was sie versprechen.<\/li>\n<\/ol>\n

      Anhang Python Script f\u00fcr den Akku-Test<\/h2>\n
      #!\/usr\/bin\/python\r\n# uhr.py\r\n# schreibt Datum und Uhrzeit auf das E-Paper Diskplay\r\n# Claus Brell\r\n# 01.02.2019\r\n\r\nimport epd2in7\r\nimport time\r\nfrom PIL import Image,ImageDraw,ImageFont\r\nimport traceback\r\nimport commands\r\n\r\ntry:\r\n    epd = epd2in7.EPD()\r\n    epd.init()\r\n    # Bild aufbauen\r\n    Himage = Image.new('1', (epd2in7.EPD_HEIGHT, epd2in7.EPD_WIDTH), 255)  l\r\n    print \"Drawing\"\r\n    draw = ImageDraw.Draw(Himage)\r\n    font36 = ImageFont.truetype('\/usr\/share\/fonts\/truetype\/freefont\/FreeSans.ttf', 36)\r\n    font96 = ImageFont.truetype('\/usr\/share\/fonts\/truetype\/freefont\/FreeSans.ttf', 96)\r\n    # IP Adresse beschaffen\r\n    ausgabe=commands.getoutput('hostname -I')\r\n    draw.text((10, 0),ausgabe, font = font36, fill = 0)\r\n    # Datum und Uhrzeit\r\n    ausgabe=time.strftime(\"%d.%m.%Y\")\r\n    draw.text((10, 40),ausgabe, font = font36, fill = 0)\r\n    ausgabe=time.strftime(\"%H:%M\")\r\n    draw.text((10, 80),ausgabe, font = font96, fill = 0)\r\n    epd.display(epd.getbuffer(Himage))\r\nexcept:\r\n    print 'traceback.format_exc():\\n%s' % traceback.format_exc()\r\n    exit()\r\n<\/pre>\n
      Quellen f\u00fcr den Akku-Test<\/p>\n
      Hier werden die unterschiedlichen Akku-Arten kurz beschrieben:
      \nhttps:\/\/www.computerbild.de\/bestenlisten\/Die-besten-Akkus-3854321.html<\/a><\/p>\n
      Anwendung f\u00fcr eine mobile Energieversorgung:
      \n      RaspiLab Wetterstation sechste Mission Druck messen mit dem BMP280<\/a><\/p>\n
       <\/p>\n
      <\/p>\n
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