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3x Goldcap 5000F mit Solarzelle laden
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BID = 803286
bohling
Gerade angekommen
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Hallo!
Ich könnte ein bisschen Hilfe gebrauchen für Bastelein.
Ich habe 3 Goldcaps mit 5000F 2,5V und möchte diese mit einer Solarzelle laden.
Die Solarzelle ist ca. 30cm x 10cm groß und hat eine Ausgangsspannung von etwa 15 Volt, vermutlich etwas weniger. Eine Stromangabe habe ich leider nicht, die Spannungsangabe ist auch getraten - soll wohl fürs Auto als Batterieunterstützung sein und müsste demnach eigentlich 13,8 Volt ausgeben.
Meine Fragen:
1. Wie kann ich möglichst effizient die Energie der Solarzelle in 7,4 Volt bei Reihenschaltung bzw. in 2,4 Volt bei Parallelschaltung der Goldcaps umwandeln?
2. Was ist besser, Reihen- oder Parallelschaltung? Was sind die Vor-/ Nachteile?
3. Da bei Energieentnahme aus den Goldcaps die Spannung sinkt, würde ich gerne eine DC-DC Schaltung haben, welche eine Stabile Ausgangsspannung von z.B. 12V zu Verfügung stellt bis die Goldcaps wirklich alle sind. Der Ausgangsstrom sollte vielleicht für max. ca. 500mA ausgelegt sein.
4. Da die Goldcaps sehr teuer sind, würde ich dort gerne eine Schutzschaltung vorsehen wollen. Wie macht man das am besten.
Fertige Module wirds wohl nicht geben, welche ich aber klar bevorzugen würde.
Wie kann ich soetwas realisieren?
Vielen Dank schon mal!
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BID = 803297
perl
Ehrenmitglied
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1) Mit einem Tiefsetzsteller aka Buck-Wandler.
Es gibt mittlerweile recht preiswerte Exemplare, die eigentlich für den Betrieb von Hochleistungs-LED gedacht sind.
2) Die höhere Spannung ist i.d.R vorteilhafter, weil beim geringeren Strom die Verlustwiderstände der elektronischen Bauteile nicht so ins Gewicht fallen.
Letztlich kommt es aber auf den Verwendungszweck an.
3)
Zitat :
| | bis die Goldcaps wirklich alle sind |
Das nützt nicht viel.
Bis auf 0 kommst du ohnehin nicht und es lohnt auch nicht, weil der Energieinhalt quadratisch mit der Spannung steigt.
D.h. dass du, wenn nur bis zur halben Maximalspannung entlädst, du schon 75% der Gesamtenergie entnommen hast. Danach kommt nicht mehr viel.
Wenn du allerdings 12V brauchst, bist du wahrscheinlich mit Akkus besser bedient als mit den Goldcaps, denn da gelten andere Zusammenhänge und du hast auch ohne Wandler eine bessere Anpassung an deine Solarzelle.
4) Spannungsbegrenzung in jeder Stufe.
Aber, wie schon gesagt: Nimm Akkus!
P.S.:
Zitat :
| | Eine Stromangabe habe ich leider nicht, die Spannungsangabe ist auch getraten - soll wohl fürs Auto als Batterieunterstützung sein und müsste demnach eigentlich 13,8 Volt ausgeben. |
Du kannst das ja mal messen.
Die Leerlaufspannung eienr Solarzelle mit einer Nennspannung von 12V dürfte bei etwa 20V liegen.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 11 Dez 2011 21:31 ] |
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BID = 803299
bohling
Gerade angekommen
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Ah, danke für die Infos.
Die Goldcaps sind nun mal da und wollen verwendet werden.
Wo bekomme ich ein Tiefsetzsteller aka Buck-Wandler her?
So richtig fündig werde ich irgendwie nicht.
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BID = 803306
Offroad GTI
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Zitat :
| Wo bekomme ich ein Tiefsetzsteller aka Buck-Wandler her?
So richtig fündig werde ich irgendwie nicht. |
Dann google doch mal nach MC34063 - dann findest du tonnenweise Schaltungen.
Wenn es ein wenig mehr Leistung sein darf: LM2576
Mal nebenbei: Hochsetzsteller wirst du auch brauchen, wenn du die Spannung von 7,2 Volt wieder auf 12V hochspannen willst.
Um die Stromabgabe der PV-Zelle zu bestimmen, brauchst du nur ein Amperemeter (ohne Widerstand oder ähnliches) an die Anschlüsse klemmen. Du misst dann den sogenannten Kurzschlussstrom.
Eine PV-Zelle in der Größe 300x100mm hat ganz grob geschätzt einen Kurzschlussstrom von 150mA (vermutlich eher weniger). Damit ergibt sich, bei konstantem Ladestrom, eine Ladezeit von schlappen 80ks 
So lange scheint die Sonne aber dummerweise gar nicht.
Wie bist du denn eigentlich auf die Idee gekommen, dir für 600€/Stück (oder wie viel haben deine gekostet?) 3 dieser Kondensatoren zu kaufen?
Für das Geld bekommt man ja eine ganze Armee Bleiakkus
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 803307
perl
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Zitat :
| | Die Goldcaps sind nun mal da und wollen verwendet werden. |
Dann verkauf sie am Besten, wenn du keine gescheite Verwendung dafür hast.
Deine Solarzelle liefert vielleicht 2W - volle Sonneneinstrahlung und richtige Ausrichtung vorausgesetzt.
Deine insgesamt 15kF speichern knapp 47kJ.
Davon ausnutzbar sind nach dem oben gesagten allenfalls 35kJ.
Wenn du nun sehr gute Wandler mit jeweils 90% Wirkungsgrad hättest, müsstest du zum Aufladen 39kJ hineinstecken, wofür die Solarzelle 5,4 Stunden brauchte -bei voller Einstrahlung wohlgemerkt-,
und du könntest 31,6kJ oder knapp 8,8 Wh entnehmen.
Die von dir erwähnten 500mA also nicht einmal eineinhalb Stunden lang.
Bei einem 12V Akku entsprächen diese 8,8Wh gerade mal 730mAh.
Soetwas bekommst du beim Lebensmitteldiscounter für ein paar Euro und es passt in eine Hand.
Die Supercaps haben ihre Stärke bei schneller Entladung, z.B. in wenigen Sekunden oder bei undefinierter Spannungslage.
In den meisten anderen Fällen sind Akkus überlegen, kleiner und billiger.
Zitat :
| | Wo bekomme ich ein Tiefsetzsteller aka Buck-Wandler her? |
Z.B. soetwas müsste gehen: http://www.dealextreme.com/p/mr16-1.....13557
Ich habs aber noch nicht ausprobiert.
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BID = 803313
Offroad GTI
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Zitat :
| | wofür die Solarzelle 5,4 Stunden brauchte |
Vorausgesetzt sie kann den dafür nötigen (hohen) Strom von ca. 600mA liefern.
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BID = 803314
bohling
Gerade angekommen
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Die 3 Goldcaps kosten bei Conrad tatsächlich so viel.
Ich hatte aber mal ein sehr sehr günstiges Schnäppchen bei Ebay gemacht.
Falls das alles nix ist, vertick ich die wieder.
Die Solarzelle kann ich ja bei bedarf vergrößern, so das die Goldcaps auch voll werden.
Die idee ist, das ich die für die Beleuchtung auf der Terasse verwende - also als Dekobeleuchtung, wobei die LEDs ja schon so hell sind, das man das auch als richtiges Licht benutzen kann.
Im Grunde muss die Energie ja nur für einen Abend reichen.
Mal schauen was ich mir da noch so schönes einfallen lasse.
Ich finde die Vorstellung, das ich so eine absolut wartungsfreie und niemals kaputtgehende Anlage bauen kann, super.
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BID = 803316
perl
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BID = 803317
bohling
Gerade angekommen
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Sag ich mal lieber nicht, so wie Du fragst, gehst Du von 15 aus...
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BID = 803319
Offroad GTI
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Bei wartungsfrei muss ich eher an so etwas denken.
Dann reicht es auch für den Abend.
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BID = 803340
QuirinO
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Elkos und vor allem Goldcaps sind im Normalfall die am schnellsten alternden Bauteile in fast jedem elektronischen System. Das einzige was noch schneller kaputt geht sind Akkus 
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BID = 803347
Ltof
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Zitat :
Offroad GTI hat am 11 Dez 2011 23:09 geschrieben :
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... Vorausgesetzt sie kann den dafür nötigen (hohen) Strom von ca. 600mA liefern.
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Das Modul liefert im Idealfall etwa 220 mA. Unter realistischen Lichtverhältnissen weniger als 50 mA im (Jahres-)Mittel. Es braucht damit >3,5 Tage zum Aufladen der Kondensator-Batterie (0 bis 100%). Jetzt im Winter deutlich mehr.
Zum Schutz der Kondensatoren bei Reihenschaltung böte sich ein bewährtes Konzept an: der Balancer.
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 12 Dez 2011 8:44 ]
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BID = 803348
Offroad GTI
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Zitat :
| | braucht damit >3,5 Tage |
Eben, genau das meinte ich ja damit.
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