| Autor |
NiMh Akkus per Solarzelle aufladen
Suche nach: akkus (7522) solarzelle (906) |
|
|
|
|
BID = 832853
Sneasel
Gerade angekommen
Beiträge: 11
Wohnort: Siegen
|
|
Hallo,
ich hab vor einigen Wochen damit begonnen ein automatisches Spielzeug für meine Katzen zu bauen. Nach einigen Wochen Arbeit habe ich das Spielzeug tatsächlich fertig gestellt, leider hatte es so große Schwachstellen, dass ich es jetzt nochmal bauen will.
Der Grundaufbau besteht aus einem Getriebemotor der mit 3V-6V läuft, einem Arduino Uno bzw. einem Atmega 328, einer L293D Motorsteuerung, einem Infrarotsensor und einer Stromversorgung. Die ganze Schaltung ist für 5V ausgelegt.
Der Stromverbrauch liegt bei ca. 30mA (Der Motor läuft nur max. 5min/Stunde). Das größte Problem ist, dass das Spielzeug an der Zimmerdecke angebracht wird :D. D.h. eine Stromversorgung per Netzteil ist unschön ^^
Meine Idee wäre es aufgrund des niedrigen Verbrauchs das Spielzeug mit 4 AA-Akkus und Solarzellen zu versorgen.
Meine Frage: da die Solarzellen nicht sonderlich viel Leistung bringen müssen (50mA bzw. was die billigsten Solarzellen so hergeben :D) kann ich die Akkus doch einfach dauerladen.
Um die Spannung eine lange Zeit des Tages auch bei bewölktem Himmel über 5-6V zu halten, brauche ich vermutlich eine 20-25V Solarzelle. Was passiert jedoch wenn die Sonne richtig strahlt und die Solarzelle viel mehr als 5-6V erzeugt. (zerstört das dann meine Schaltung?)
Ich habe öfters gelesen, dass sich immer die Spannung des Akkus einstellt?? (Stimmt das wirklich)
Ich hoffe ihr könnt mir bei meiner Idee weiterhelfen.
MfG Matthias |
|
BID = 832871
Harald73
Schreibmaschine
Falsches Format
*.gif oder *.jpg
verwenden!
Beiträge: 1016
|
|
Hi und willkommen,
solch eine hohe Spannung bringt nix. Du brauchst ein Modul, was mehr Strom liefern kann. Mit der Beleuchtung geht der Photostrom hoch, die Spannung wird durch eine Diodenkennlinie begrenzt. Ganz grob gesagt liefern zwei Module
1W, Ump = 10V, Imp= 100mA
und
2W, Ump = 20V, Imp= 100mA
etwa gleich viel Strom, wenn Du die Spannung (über die Akkus) auf Werte deutlich unter Ump begrenzt.
Der Akku mag das Überladen nicht wirklich, aber z.B. beim: „ANSMANN AA - 2100mAh low self discharge flat head with tags (z-form)“ steht, dass er 1 Jahr lang mit 190mA überladen werden kann, ohne zu platzen.
Hängt der µC direkt an der Spannung, oder ist da noch ein (Low Drop) Spannungsregler dazwischen? 4 ganz volle Zellen könnten ohne Regler schon zu viel sein.
Ach so: 30mA im Mittel, oder nur während der 5 Minuten? Letzteres wären ja nur 2,5mA im Mittel, dann reicht es doch auch, die Akkus alle paar Wochen extern zu laden
Gruß
Harald
Edit: hab gerade mal ein Billigmodul gemessen. Bei voller Sonne liefert es Isc = 80mA Isc und Uoc=17V (soweit ich dass noch im Kopf habe, hab gerade keine Sonne zur Hand  ). Wenn ich es jetzt an eine Lampe halte, habe ich Isc = 1,5mA und Uoc = 12V.
Das problem ist wohl eher, dass ohne direkte Sonneneinstrahlung kaum Strom raus kommt. Bei 500 Lux (normale Bürobeleuchtung) gerade mal Isc = 600µA, nicht mal 1% von Nennstrom. Ist ja klar, 500 lux sind ja "nix" im vergleich zum Sonnenschein.
_________________
*..da waren sie wieder, meine 3 Probleme: 1)keiner 2)versteht 3)mich
* Immer die gültigen Vorschriften beachten und sich keinesfalls auf meine Aussagen verlassen!
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Harald73 am 6 Jun 2012 23:19 ] |
|
BID = 832877
Sneasel
Gerade angekommen
Beiträge: 11
Wohnort: Siegen
|
Ich wollte die Stromstärke möglichst klein halten weil:
Ich hab mal irgendwo gelesen, dass man NiMh Akkus mit sehr 1/20C über ein Jahr dauerladen kann. Da hab ich mir gedacht das es mit 50mA (ca. 1/40C) noch viel länger gut gehen muss :D.
Der Stromverbrauch von 30mA ist der Durchschnittsverbrauch. Der Verbrauch wenn der Motor läuft dürfte ca. bei 80mA liegen.
Der Atmega wird soll direkt an die Schaltung (will alles möglichst simpel halten und bei Spannungswandler für 5V müsste ich doch ca. 7V input haben oder? also schon 6 Akkus)
Um die Akkus überhaupt zu laden muss ich doch eine Spannung von mindestens 1,4V pro Akku haben. Deshalb brauche ich Zellen die diese Spannung auch bei schlechten Lichtverhältnissen erreichen.
Ich hab mit einer 6,7V 30mA Zelle (ca. 3cmx3cm groß) einen Wirkungsgrad bei bewölktem Himmel unter der Decke meines Wohnzimmers con ca. 20-25% gemessen. Deshalb wollt ich ca auf 4x4x1,4V=22,4V kommen.
(Ich kenne mich allerdings schlecht damit aus :D)
Schonmal Danke für die Antwort
MfG Matthias
|
BID = 832881
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
|
Zitat :
| | 50mA bzw. was die billigsten Solarzellen so hergeben |
Aber auch nur, wenn die Sonne durch die Zimmerdecke scheint. 
Zur Zeit wäre da vielleicht ein Wasserrad zum Antrieb eines Generators angebrachter.
|
BID = 832925
Sneasel
Gerade angekommen
Beiträge: 11
Wohnort: Siegen
|
Sinkt bei schwacher Sonneneinstrahlung auch die Stromstärke?
Ich habe gedacht, dass nur die Spannung von der Sonneneinstrahlung abhängig ist.
Den Wirkungsgrad habe ich ja bei bewölktem Himmel, transparenten Vorhängen und unter der Decke gemessen (20-25% von der maximalen Spannung)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Sneasel am 7 Jun 2012 11:25 ]
|
BID = 832934
Harald73
Schreibmaschine
Falsches Format
*.gif oder *.jpg
verwenden!
Beiträge: 1016
|
Zitat :
| | Sinkt bei schwacher Sonneneinstrahlung auch die Stromstärke? |
Ja, siehe oben:
Zitat :
| | Mit der Beleuchtung geht der Photostrom hoch, die Spannung wird durch eine Diodenkennlinie begrenzt. |
Miss mal den Kurzschlussstrom, also im 200mA-Bereich. Da wirst Du draussen etwas mehr als 30mA haben, und unter der Decke quasi "nix".
Keine Sorge, Solarzellen darf man (im Gegensatz zu Akku) kurzschließen
Mein dicker Daumen sagt: Um unter der Decke 30mA im Mittel (tagsüber) zu liefern, brauchst Du ein Solarmodul mit mindestens 3A Nennstrom.
Nimm besser dicke Akkus und lade sie extern.
_________________
*..da waren sie wieder, meine 3 Probleme: 1)keiner 2)versteht 3)mich
* Immer die gültigen Vorschriften beachten und sich keinesfalls auf meine Aussagen verlassen!
|
BID = 832940
Sneasel
Gerade angekommen
Beiträge: 11
Wohnort: Siegen
|
Wie mess ich denn den Kurzschlusssrom?
(Muss ich da einen Verbraucher mit dem Multimeter in Reihe schlaten und dann an die Pole der Zelle?)
|
BID = 832941
Kleinspannung
Urgestein
Beiträge: 13330
Wohnort: Tal der Ahnungslosen
|
Zitat :
Sneasel hat am 7 Jun 2012 13:13 geschrieben :
|
Wie mess ich denn den Kurzschlussstrom?
|
genau wie es der Name sagt,dabei im höchsten Meßbereich anfangen...
_________________
Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)
|
BID = 832943
Sneasel
Gerade angekommen
Beiträge: 11
Wohnort: Siegen
|
Also muss ich einfach das Multimeter an die Pole halten?
Dabei zeigt es immer 0 an
Sry, bin ein blutiger Anfänger
|
BID = 832945
Kleinspannung
Urgestein
Beiträge: 13330
Wohnort: Tal der Ahnungslosen
|
Zitat :
Sneasel hat am 7 Jun 2012 13:23 geschrieben :
|
Dabei zeigt es immer 0 an
|
Du mußt das natürlich auch auf Strommessung schalten 
Und dran denken ,der 200mA Bereich ist meist mit einer ebensolchen Sicherung abgesichert,und wenn da mal kurzzeitig versucht wurde einen höheren Strom zu messen,ist die meist hin. 
Steck mal probeweise auf den 10A Bereich
_________________
Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)
|
BID = 832957
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
|
Zitat :
| Sinkt bei schwacher Sonneneinstrahlung auch die Stromstärke?
Ich habe gedacht, dass nur die Spannung von der Sonneneinstrahlung abhängig ist. |
Vor allem die Stromstärke!
Die Spannung hingegen ändert sich viel weniger bei unterschiedlichen Beleuchtungsstärken.
|
BID = 832960
Ltof
Inventar
Beiträge: 9273
Wohnort: Hommingberg
|
Zitat :
Sneasel hat am 7 Jun 2012 13:13 geschrieben :
|
... Muss ich da einen Verbraucher mit dem Multimeter in Reihe schlaten und dann an die Pole der Zelle? ...
|
Nein!
Nur das Messgerät und das Solarmodul, keinen Verbraucher und um Himmels Willen die Akkus weit weglegen!
Unter der Decke könnte ein Strom von 0 hinkommen. Bei direkter Sonneneinstrahlung dürfte etwa der Nennstrom fließen. Bei bedecktem, hellen Himmel irgendwas bei 20% des Nennstroms.
Die Leerlaufspannung ist als Indikator für den "Wirkungsgrad" bzw. die aktuell verfügbare Leistung völlig ungeeignet.
_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
|
BID = 832966
Sneasel
Gerade angekommen
Beiträge: 11
Wohnort: Siegen
|
Also egal wo und wie (10A oder 200mA) ich bekomme immer 0.
Entwerder ich mache was flasch oder die Solarzelle bringt nicht sonderlich viel Strom :D.
Also ist die Idee die ca. 25mA verbrauch durch ne Solarzelle reinzuholen gestorben 
Da mein Spielzeug an der Decke hängen soll ist es sehr nervig einmal die Woche 4 Akkus zu wechseln.
Ich hatte auch mal die Idee die Akkus über den Stromanschluss fürs Licht wieder aufzuladen. Müsste dann ja nur en 230V zu 5V Netzteil einbauen.
Das müsste dann ja klappen
|
BID = 832967
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
|
Zitat :
| egal wo und wie (10A oder 200mA) ich bekomme immer 0.
Entwerder ich mache was flasch oder die Solarzelle bringt nicht sonderlich viel Strom :D. |
Vermutlich hast du durch unsachgemäßen Gebrauch bereits die Sicherung für die Strommeßbereiche zerstört.
Bei einigen Geräten befindet sich innerhalb des Gehäuses noch eine Reservesicherung.
|
BID = 833034
Sneasel
Gerade angekommen
Beiträge: 11
Wohnort: Siegen
|
|
