Raspberry Pi mit Sonnenenergie betreiben

Der tatsächliche Verbrauch des Raspberry Pi

Ich habe mir noch einmal die Powerbank, also den Akku für den Raspberry Pi, genauer angesehen. Ich habe einen 10-Ah-Akku, der genug Leistung speichert, um den Raspberry Pi mehrere Stunden zu betreiben. Mich interessierte nun: wie lange genau. Schließlich muss der Akku den Raspberry Pi über die Nacht mit dem Strom versorgen, der über die Solaranlage nicht mehr zur Verfügung steht.

Versuchsanordnung

Zum Zeitpunkt meines Versuchs wusste ich noch wenig über den tatsächlichen Verbrauch des Raspberry Pi. Wie bereits erwähnt, ging ich von zwei möglichen Szenarien aus, die aber sehr speziell waren und eine große Differenz im Verbrauch zeigten. Wie ist nun der korrekte, durchschnittliche Verbauch? Wie schnell ist der Akku bei voller Last leer?

Für diesen Versuch habe ich den Pi über ein Skript so manipuliert, dass er periodisch Log-Nachrichten schreibt. Der letzte Eintrag im Log gibt dann an, wann der Pi nicht mehr mit ausreichend Energie versorgt wurde und wann die Stromversorgung zusammengebrochen ist. Dies habe ich nun unter voller Last und bei Leerlauf mit einem voll geladenen 10000-mAh-Akku durchgeführt.

Ergebnis unter voller Last

Gestartet wurde das Experiment um 16:39 Uhr. Im Log war der letzte Eintrag datiert mit 10:03 Uhr am nächsten Tag zu finden. Der Raspberry Pi ist somit 17 Stunden und 24 Minuten gelaufen. Lässt man nun einfach den halben Wirkungsgrad des Akkus außen vor, so ergibt sich eine Stromstärke von 571 mA (der tatsächliche Wert ist niedriger!). Die Spannung ist mit 5 Volt anzusehen. Hätte es einen Abfall bei der Spannung gegeben, wäre das System ebenfalls abgestürzt.

Ergebnis unter Leerlauf

Unter Leerlauf gab es leicht andere Werte. Gestartet wurde das Experiment um 8:50 Uhr, der letzte Eintrag war mit 4:05 Uhr zu finden. Der Pi war 19 Stunden und 25 Minuten in Betrieb. Auch hier ergibt sich eine durchschnittliche Stromstärke von 519 mA.

Informationen zum Experiment

Der Raspberry Pi ist am USB-Anschluss der Powerbank angeschlossen. Diese ist voll geladen. Der Raspberry Pi läuft ohne angeschlossene Peripherie, einzig ein WLAN-Stick dient dazu, sich über SSH zu verbinden.

Das folgende Skript läuft und loggt dabei alle 60 Sekunden die aktuelle Zeit:

#!/bin/bash

log(){

message="$@"

echo $message

echo $message >>minutes_log.log

}

while true

do

log $(date +"%d.%m.%Y %T")

sleep 60

done

Für den Versuch mit der vollen Last habe ich ein Skript erstellt, dass diese volle Last simuliert. Mit dem folgenden Einzeiler:

dd if=/dev/zero of=/dev/null

wird von /dev/zero gelesen und auf /dev/null geschrieben. Das führt zu einer 100-prozentigen Auslastung des Systems.

Mein Fazit

Bei dem Experiment ist mir einiges aufgefallen. Meine anfängliche Annahme mit den Szenarien war falsch: Der Leistungsunterschied bei keiner und bei voller Last ist nicht so groß. Der Unterschied von nur 2 Stunden bei der Laufzeit ist niedriger als anfangs erwartet.

Es zeigte sich, dass der 10-Ah-Akku gerade so ausreicht. Man sollte aber für einen Echtbetrieb ausschließlich über eine Solaranlage einen stärkeren Akku verwenden. Bei der Dimensionierung der Solarzelle sollte man nicht sparen, mehr Energie und ein immer voller Akku ist nie verkehrt. Vor allem im Winter wird es selbst damit recht spannend. Einen 24-Stunden-Dauerbetrieb zu realisieren ist schwerer als gedacht.

(PC-Welt/ad)