Stromversorgung für den Raspberry Pi basierten LEGO roboter

Ich habe vor geraumer Zeit die Akku Baureihe NP-Fxxx für mich “entdeckt”, ist ursprünglich eine Profi-Baureihe von Sony gewesen, wurde aber zu einem de-Facto Standard bei allem Fotozubehör und wird dementsprechend fleißig nachgebaut und von Drittanbietern angeboten. Dazu gibt es auch passende “Battery Plates” – Akkuadapter, die den Anschluss eines NP-F Akkus zu jedem beliebigen Format adaptieren.

Hier ein Beispiel, wie ich einen Raspberry Pi samt “Pi Build Hat” (= einer Adapterplatine um LEGO LPF2 Komponenten anzuschließen) aus einem NP-F Akku versorge (den Aufkleber mit meinen Kontaktdaten habe ich per KI wegradiert, deswegen sieht er komisch aus):

Die Adapterplatte, die ich nutze, dient auch als Ladegerät und gehört zu den “edleren”: https://www.smallrig.com/de/SmallRig-NP-F-Battery-Adapter-Mount-Plate-Advanced-Edition-3168B.html – Diese kann den Akku auch laden sowie notfalls als Powerbank dienen (USB-C). Sie kostet regulär um die 60€, ich habe sie bei “Black Friday” günstiger geschossen.

Es gibt aber auch günstigere Varianten, wie diese zum Beispiel: https://www.smallrig.com/de/smallrig-np-f-battery-adapter-plate-lite-3018.html (auch von SmallRig, ca. 33€) oder die hier: https://www.amazon.de/NP-F-Netzadapter-Schnellladefunktion-Typ-C-Eingang-Stromversorgung/dp/B0CWR3VFNV/ (35€, hat auch einen USB-Ausgang als Powerbank und kann den Akku auch aufladen).

Die verschiedenen Adapterplatten haben alle das wichtigste für uns: einen 7.4V DC5521 Anschluss, also einen Hohlstecker-Anschluss mit ∅Außen von 5.5mm und ∅Innen von 2.1mm wo mehr oder minder die Akkuspannung direkt durchgeschleift wird (SmallRig hat da noch in Reihe einen Tiefentladeschutzschalter um den Akku zu schützen).

Die meisten Adapterplatten haben auch einen zweiten Hohlstecker-Anschluss, wo die Akkuspannung auf 12V intern hochgesetzt wird, dieser hat dann aber den DC5525 Format, also ist der innere Bolzen 2,5mm dick – zwecks Verwechslungssicherheit, man bekommt zwar einen 5525 Stecker in die 5521 Buchse, aber 12V-Geräte nehmen normalerweise keinen Schaden, wenn sie mit nur 7.4-8.4V versorgt werden (höchstens lassen sie sich nicht einschalten). Einen 5521 Stecker kriegt man aber nicht in eine 5525 Buchse, somit werden 7.4V-Geräte nicht versehentlich mit 12V versorgt.

Der Raspberry Pi Build Hat ist für eine direkte Versorgung aus 2 Lithium Zellen, also 6.0-8.4V ausgelegt und hat selbst eine DC5521 Buchse als Eingang. Daher wenn man sich eine NP-F Adapterplatte, einen DC5521 auf DC5521 Kabel und einen NP-F Akku besorgt, kann man das alles ziemlich einfach zusammenstecken und der Raspberry Pi wird damit auch glücklich. Da die Akkus gegen Tiefentladung gesichert sind und die Adapterplatten (zumindest die gute von SmallRig) auch entsprechende Sicherheitsmechanismen eingebaut haben, ist das Ganze halbwegs Idiotensicher.

Die NP-F Akkus gibt es in drei grundsätzlichen “Geschmacksrichtungen”: 

  • NP-F5xx (z.B. NP-F550, 2×18650 Zellen) 
  • NP-F7xx (z.B. NP-F750 4× 18650 Zellen, je 2 parallel) und 
  • NP-F9xx (z.B. NP-F970 6× 18650 Zellen, je 3 parallel). 

Bei den Original-Sony Akkus haben die letzten zwei Ziffern der Typenbezeichnung die Akkukapazität kodiert (z.B. NP-F530 war ein 1350mAh Akku, während ein NP-F570 2200mAh hatte). Die Nachbauten haben meist eine nicht zu der Typenbezeichnung passende Kapazität, daher ist nur die erste Ziffer nach dem NP-F relevant und danach kann die Baugröße (Anzahl der Zellen) geraten werden.

Desweiteren gibt es zunehmend mehr NP-F Akkus, die eine eingebaute Powerbank- oder Ladefunktion haben, die sind dann oft größer, als die SONY-Originale, da muss man selbst schauen, was sinnvoll ist und was nicht. Die Kapazitätsangaben sind auch oft eher optimistisch (ich besitze zwei NP-F550 Akkus mit aufgedruckter Kapazität von 2900mAh, die in der Realität 2300-2400mAh haben).

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