Raspberry Pi mit Sonnenenergie betreiben – Teil 4

In den letzten Teilen dieser Artikelserie um das Thema Raspberry Pi und Sonnenenergie habe ich bereits die Theorie dazu vorgestellt und auch eine mögliche Lösung beschrieben. Im letzten Teil habe ich sogar meine persönliche Lösung vorgestellt. Seit dem Artikel sind nun einige Tage vergangen und ich hatte Zeit, einige Tests durchzuführen. Ich zeige euch nun wie lange mein Raspberry Pi Akku läuft und wie gut diese Lösung ist.

Der tatsächliche Verbrauch (Raspberry Pi Akku)

In Foren werden offensichtlich einige Mythen rund um den tatsächlichen Stromverbraucht verbreitet und die Herstellerangaben sind wie immer mit Vorsicht zu genießen. Aus diesem Grund will ich mir mit einem einfachen Test selbst ein Bild machen. Dazu habe ich folgende Versuchsanordnung erstellt.

Versuchsanordnung

1. Test unter voller Last
   Im ersten Test soll herausgefunden werden, wie lange der Raspberry Pi mit einem Akku (mein Raspberry Pi Akku) betrieben läuft. Zusätzlich wird der Raspberry Pi möglichst stark ausgelastet. Ziel ist, herauszufinden wieviel Ampere der Pi unter hoher CPU Auslastung benötigt.
   Zu diesem Zweck habe ich den neuen Akku (EasyAcc 10000mAh PowerBank) voll geladen, den Pi angesteckt und unter voller Last laufen lassen. Mit einem Skript habe ich die Laufzeit protokolliert.
2. Test unter Leerlauf
   Das Ziel des zweiten Test ist herauszufinden, ob es eine Änderung in der Laufzeit bei geringer bis keiner Last gibt.

Ergebnis

Das Ergebnis ist überraschend! Nach zwei Tagen habe ich nun folgende Werte herausgefunden:

1. Test unter voller Last
   Laut dem Protokoll wurde der Test am 11.09.2013 um 16:39 Uhr gestartet. Im Log war ersichtlich, dass der letzte Einrag vom 12.09.2013 um 10:03 Uhr stammte. Das bedeutet, der Raspberry Pi ist 17 Stunden und 24 Minuten gelaufen. Bei einer Akkuladung von 10000mAh ergibt das eine benötigte Stromstärke von 571 mA. Bei dieser Rechnung wird angenommen, dass die Spannung konstant 5V war.
2. Test unter Leerlauf
   Bei diesem Test gab es geringfügig andere Werte. Gestartet wurde am 13.09.2013 um 8:50 Uhr und der letzte Log Eintrag stammte vom 14.09.2013 um 4:05 Uhr. Folglich lief der Raspberry Pi 19 Stunden und 25 Minuten. Wie erwartet länger als im ersten Testlauf, jedoch nur 2 Stunden länger. Mit diesen Werten ergibt sich eine errechnete Stromstärke von 519 mA. Wieder mit den konstanten 5V.

Informationen

Um den Test nachzuvollziehen hier einige Informationen. Der Testaufbau ist im Bild demonstriert. Der Raspberry Pi hängt über USB am Akku und hat lediglich einen Micro WLAN Stick angeschlossen. Dieser wird für eine SSH Verbindung benötigt um folgende Skripts zu starten:

• Protokollierung
  Um im nachhinein festzustellen, wann dem Raspberry Pi der Strom ausgegangen ist habe ich folgendes kurzes Skript laufen gehabt, welches alle 60 Sekunden die aktuelle Uhrzeit in eine Logdatei schreibt. Die Differenz aus erster und letzter Uhrzeit ist die Laufzeit:

  #!/bin/bash
  log(){
  message="$@"
  echo $message
  echo $message >>minutes_log.log
  }
  
  while true
  do
  log $(date +"%d.%m.%Y %T")
  sleep 60
  done

• Last erzeugen
  Das zweite Skript lief nur in der ersten Versuchsanordnung. Mit diesem Skript wird auf einfache Weise versucht CPU Auslastung zu erzeugen:

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

Zusammenfassung

Mit diesem Test wollte ich feststellen wie lange der Raspberry Pi läuft, wenn er lediglich mit einem Akku betrieben wird. Diese Information war leider nicht eindeutig im Internet zu finden. Nach zwei Versuchsanordnungen, eine unter voller Last, die andere im Leerlauf, ergab sich ein minimaler unterschied von 2 Stunden. Im Leerlauf war der Raspberry Pi fast 19,5 Stunden online. Das mit einem 10000mAh Raspberry Pi Akku.

Viele Leser werden vermutlich nun enttäuscht sein. Auch mit enttäuscht dieser Wert. Zum einen habe ich es nicht geschafft den Pi mehr als 24 Stunden online zu halten, zum anderen ist der Unterschied zwischen voller Last und Leerlauf kaum nennenswert.

Für eine Solaranlage ergibt sich nun folgendes Bild: sie muss mindestens einmal den Raspberry Pi Akku am Tag komplett laden können und nebenbei auch den Raspberry Pi am laufen halten. Eine Leistung von 100 Watt/h (das ist kein genauer Wert, dieser reicht aber für den Betrieb eines Raspberry Pis) sollte man deshalb einplanen.

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