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Mobiles Solarladegerät für 12 V und 5 V mit Akku Suche nach: akku (11354) |
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BID = 685324
sinistersnipe Gerade angekommen
Beiträge: 9 Wohnort: Offenbach
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Servus ersteinmal!
Hab ein Projekt hier das meine Elektronik-Kenntisse leider übersteigt: ein mobiles solar Ladegerät zum trekken will ich bauen. Dabei soll es 600mA bei 12V und 5V liefern können.
Das macht also 0.6x12 = 7.2 Watt leistung. Solarzellen habe ich heute 12 stück gekauft, à 0.51V und 1.925A. Macht insgesammt knapp 12 Watt Leistung, bei voller Sonneneinstrahlung.
Wenn ich alle zellen in serie schalte komme ich auf max 6.12V, immerhin bei knapp 2 A.
Habe mir zusätzlich noch ein Solarladegerät mit eingebautem 2400mah lipo Akku besorgt, das auf einer 0,4 Watt solarzelle basiert, und 5V ausgibt (10 euro von ebay, sollte die tage hier ankommen). Für meine 5V verbraucher habe ich vor meine Solarzellen an das gekaufte Ladegerät zu koppeln, und so noch zusätzlich den Akku als Puffer zu haben. Ob das alles so klappt weiß ich sobald ich das Ladegerät habe, bis dahin lassen wir das mal außen vor.
Meine Frage ist jetzt wie ich, alternativ zu dem 5V stromkreis, eine 12V versorgung aus meinen 6.12V Solarzellen kriege? Wenn möglich ebenfalls mit einem Akku (Oder Kondensator?) als puffer. Da das gerät mobil sein soll sind Bleiakkus raus.
Was haltet ihr davon? Was würdet ihr vorschlagen? Es mach wohl keinen sinn getrennte Akkus für 5 und 12V zu haben?
LG, Felix
edit: Wie ließe sich z.b. so etwas verwenden? 3,5-28V Step Up Step Down to 1,25 - 26V
[ Diese Nachricht wurde geändert von: sinistersnipe am 20 Apr 2010 22:49 ] |
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BID = 685377
Ltof Inventar
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Zitat :
Ltof hat am 20 Apr 2010 15:53 geschrieben :
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So ein Wandler muss intelligent genug sein, dass die Solarzellen im MPP betrieben werden. Sowas gibt es nicht von der Stange. In einem Thread zum gleichen Thema (es ging um ein solarbetriebenes Boot, glaube ich) wurde sogar mal eine modifizierte Wandler-Applikation verlinkt, die das kann. Da wurde zwar nicht wirklich auf den MPP geregelt, sondern nur die Eingangsspannung konstant gehalten, was, bei richtiger Einstellung, dem MPP recht nahe kommen kann.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor) |
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BID = 685424
sinistersnipe Gerade angekommen
Beiträge: 9 Wohnort: Offenbach
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MPP = Maximum Power Point? Muss die Eingangspannung in den Wandler konstant sein? Ich denke der kann alles zwischen 3,5 und 28V aufnehmen?
Immoment spiele ich mit folgendem gedanken:
Solarzellen Seriell --> Diode --> Li Akku mit Protection circuit Paralel--> Spannungswandler mit variablen Ausgang 5 bis 12V.
Kann ich die Li Akkus denn mit einer Vmmp von 6V laden, oder ist das zu viel? Ist ein Sapnnungsrichter auf 4,2V vor den Zellen sinnvoll oder geht so nur Energie verloren? Vorschläge?
Lg
Felix
Edit: Eventuell so etwas als Schaltung von der Solarzelle zu dem Akku anstelle von Diode und Protection circuit: Solar Lithium Charger
Edit: Oder ließe sich soetwas hinter einem Spannungsrichter verwenden? USB Lithium Charger
[ Diese Nachricht wurde geändert von: sinistersnipe am 21 Apr 2010 13:16 ]
[ Diese Nachricht wurde geändert von: sinistersnipe am 21 Apr 2010 13:21 ]
[ Diese Nachricht wurde geändert von: sinistersnipe am 21 Apr 2010 13:23 ]
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BID = 685485
Ltof Inventar
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Beiträge: 9312 Wohnort: Hommingberg
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Zitat :
sinistersnipe hat am 21 Apr 2010 13:15 geschrieben :
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Ich denke der kann alles zwischen 3,5 und 28V aufnehmen?
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Eben! Woher soll der arme Wandler denn wissen, was für die Solarzellen richtig ist? Es wird sich vielleicht irgendein Arbeitspunkt einstellen der alles andere als optimal ist, oder der ganze Krempel ist sogar völlig instabil.
edit:
http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN414.pdf
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 21 Apr 2010 18:24 ]
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BID = 685609
sinistersnipe Gerade angekommen
Beiträge: 9 Wohnort: Offenbach
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Es geht also darum aus der Solarzelle die meiste Energie rauszuholen, das ist auf einem bestimmtem punkt an auf dem Knie der UI Kurve (Wo UxI = max). Wie kann man der Solarzelle denn Vorschreiben was für einen Strom/Spannung sie ausgiebt? Die Spannungs ändert sich doch mit der Sonneneinstrahlung... oder ändert sich diese Leerlaufspannung sobald ein Verbraucher angeschlossen ist jenachdem wieviel Strom dieser Verbraucher zieht?
LG
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BID = 685632
perl Ehrenmitglied
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Zitat :
| Die Spannungs ändert sich doch mit der Sonneneinstrahlung... |
Weniger die Spannung, sondern hauptsächlich der entnehmbare Strom ändert sich bei wechselnder Beleuchtung. Die Solarzelle stellt also eine so genannte Stromquelle dar, weil sich der Strom mmit der Spannung kaum ändert (waagerechter Teil der Kennlinien).
http://de.wikipedia.org/wiki/Maximum_Power_Point
Im Beispiel sinkt der Kurzschlussstrom auf die Hälfte, was auch der halben Einstrahlung entspricht, aber die Spannung für die maximale Leistungsabgabe sinkt nur von 0,42V auf 0,35V, also um 17%.
Die im Beispiel angegebene Spannungslage ist einigermaßen realistisch.
Im Artikel ist auch beschrieben, wie der Wandler die optimalen Arbeitsbedingungen findet.
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BID = 687014
sinistersnipe Gerade angekommen
Beiträge: 9 Wohnort: Offenbach
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Ok, so langsam verstehe ich das mit dem MPP:
Der Wandler ändert den Strom den er von der Solarzelle zieht minimal, vergleicht die neue Leistung mit der Alten, bis die Leistung maximiert ist.
Soweit sogut, allerdings: alle Wandler die das können, die ich gefunden habe, sind entweder selbstgebaut (zu kompliziert), oder zu groß um fürs Trekking infrage zu kommen. Desweiteren brauchen diese Wandler sehr viel Zeit um den MPP zu erreichen, manche bis zu einer Stunde. Das hätte bei mir keinerlei verwendung, eine Solarzelle die ich auf meinem Rucksack montieren möchte ist ständig ändernde Lichtverhältnissen ausgesetzt, so langsam arbeitende prozessoren würden da nicht mitkommen.
Das Problem mit dem oben verlinktem Wandler ist nun das dieser einfach so viel Strom/Spannung abnimmt wie er will (?), und nicht wie er am meisten Leistung abnimmt. Wäre es sinnvoll dem Wandler dauerhaft eine VI kombination vorzuschreiben die bei durschnittlichen Lichtverhältnissen dem MPP entspricht? Wie würde man das machen?
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BID = 687025
perl Ehrenmitglied
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Zitat :
| Wandler die das können, die ich gefunden habe, sind entweder selbstgebaut (zu kompliziert), oder zu groß...Desweiteren brauchen diese Wandler sehr viel Zeit um den MPP zu erreichen, manche bis zu einer Stunde. |
Ich weiß nicht, wo du das her hast.
Die Alternative zu kaufen heißt nun mal selbst bauen - oder stehlen.
Von den Abmessungen her braucht ein Wandler dieser Leistungsklasse nicht größer als eine Zündholzschachtel zu sein, und natürlich kann der auch innerhalb einer Sekunde nachregeln.
Du solltest aber vorab mal messen, wieviel deine Solarzellen unter realen Bedingungen, also nicht optimale Ausrichtung, teilweise bedeckter Himmel, tatsächlich liefern.
Dazu an einer einstellbaren Last Strom und Spannung gleichzeitig messen! Verkäufer geben gerne Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung an, was natürlich viel besser aussieht.
So nebenher kannst du so auch etwa den MPP von Hand aufsuchen.
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BID = 687037
sinistersnipe Gerade angekommen
Beiträge: 9 Wohnort: Offenbach
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Die geräte die ich gefunden habe sind für Segelschiffe/Häuser konzipiert, also nichts für meine Anwendung...
Einstellbare Last = Potentiometer?
------------A---
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S.Zelle V Poti
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Danke für die ganze Hilfe, ich merke langsam wie wenig ich mich hier auskenne...
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BID = 687054
perl Ehrenmitglied
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Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Einstellbare Last = Potentiometer? |
Im Prinzip ja, aber da so niederohmige Potis schwer erhältlich bzw. teuer sind, nimmt man als Last lieber einen Leistungstransistor und stellt mit einem billigen Poti nur dessen Ansteuerung ein.
Wenn man das mit einer einzigen Solarzelle macht, braucht man dazu eine Hilfsspannung, sonst reicht die Spannung nicht zur Ansteuerung des Transistors.
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BID = 687068
sinistersnipe Gerade angekommen
Beiträge: 9 Wohnort: Offenbach
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Oha, immer mit der Ruhe bitte
Um was für Wiederstände geht es hier denn? R = V/I = ca. 0.5/2 = 0.25 Ohm als max? o.O Das wäre doch ein paar meter Kabel...
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BID = 687089
perl Ehrenmitglied
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Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| R = V/I = ca. 0.5/2 = 0.25 Ohm als max? o.O Das wäre doch ein paar meter Kabel... |
Nein, als Minimum. ..... Vielleicht.
Außerdem: Wie willst du einen solchen Widerstand einstellen?
Glaube es ruhig: Mit einem Transistor als Last geht es besser, billiger und nervenschonender.
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BID = 687140
sinistersnipe Gerade angekommen
Beiträge: 9 Wohnort: Offenbach
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Ich kenne mich absolut nicht mit Transistoren aus, da sind mir Wiederstände wie hier viel lieber, kosten auch nicht mehr als 50 cent das stück. Werde ich morgen mal probieren.
Gut, angenommen ich habe jetzt U und I für den MPP bei verschiedenen Lichtverhältnissen. Auch bei durschnittlichen Lichtverhältnissen. Ein Wandler der den MPP verfolgt ist für mich glaube ich zu kompliziert, also bleibt ein Wandler dessen Wiederstand auf einen durschnitts MPP abgestimmt ist. Wie baue ich nun soetwas? bzw wo kaufe ich das?
LG Felix
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BID = 687147
perl Ehrenmitglied
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Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| da sind mir Wiederstände wie hier viel lieber, kosten auch nicht mehr als 50 cent das stück. Werde ich morgen mal probieren. |
Na, dann mach mal.
Du wirst schon noch dahinterkommen, was ich meine.
Zitat :
| Wie baue ich nun soetwas? |
Bestimmt nicht, indem du dich schon vor dem kleinsten Problem drückst.
Miß erstmal die Leistung, die deine Solarzellen wirklich bringen und dann jene, die du tatsächlich brauchst.
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BID = 687161
Ltof Inventar
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Zitat :
sinistersnipe hat am 30 Apr 2010 00:26 geschrieben :
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...also bleibt ein Wandler dessen Wiederstand auf einen durschnitts MPP abgestimmt ist...
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Hast Du die AN414 gelesen und halbwegs verstanden?
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(Hanlon’s Razor)
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