Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solarzelle-->Blei-Gel-Akku, Ladeschlussspannung


von Christian S (Gast)


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Hallo!
Ich möchte mit einem 50W Solarpanel einen Blei-Gel-Akku laden, bis zu 
einer bestimmten Ladeschlussspannung. Dabei soll die Verbindung mit 
einem Power-Mosfet getrennt werden.
Die Frage die ich mir nun stelle ist, brauche ich eine Hysterese?
Also beispielsweise Ladestopp bei 13.5V, erneuter Ladebeginn bei 13,45V.
Die Frage ist, was passiert ohne Hysterese.. dann würde der Mosfet ewig 
an und ausgeschaltet werden, mit undefinierter Frequenz, solange ich den 
Akku nicht entlade.
Ergeben sich weitere Verluste/Nachteile abgesehen vom umladen des Gates?

Viele Grüße

: Verschoben durch Admin
von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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Möglicherweise entsteht je nach Frequenz ein EMV-Problem. In meinem 
(Eigenbau-) Solarladeregler ist jedenfalls eine Hysterese drin. Ich weiß 
nicht mehr genau wie viel, aber es ist deutlich mehr als 50 mV.

Ich hab ein Poti zum Verstellen der Hysterese eingebaut und damit so 
abgeglichen, dass etwa alle 10 Sekunden geschaltet wird bei der 
Erhaltungsladung.

Eine andere Möglichkeit, die für die Lebensdauer vom Akku besser ist, 
ist ein (Längs-)Linearregler auf die Ladeschlussspannung. Dann braucht 
der FET aber einen Kühlkörper.

Was ich bei kleinen Anlagen auch schon gesehen habe, ist ein 
Shuntregler. Hier ist die Zelle fest immer an der Batterie und der 
Regler belastet die Batterie um auf die Ladeschlussspannung zu regeln. 
Der Kühlkörper muss dann aber die vollen 50 Watt können. Dafür ist das 
die Variante mit der niedrigst-möglichen Zellenspannung und damit dem 
höchsten Zellenstrom unter den linearen Schaltungsvarianten.

Grüße,

Peter

von Michael (Gast)


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Peter Diener schrieb:
> Eine andere Möglichkeit, die für die Lebensdauer vom Akku besser ist,
> ist ein (Längs-)Linearregler auf die Ladeschlussspannung. Dann braucht
> der FET aber einen Kühlkörper.

Nicht unbedingt. Wenn man zwischen Panel und Akku eine Diode schaltet, 
kann man mit dem FET das Panel direkt kurzschließen und arbeitet dann, 
bis auf den Spannungsabfall an der Diode, verlustleistungsfrei.

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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> bis auf den Spannungsabfall an der Diode, verlustleistungsfrei.

Wohl kaum......Die Verlustleistung muss entstehen...und wenn´s im 
Solarmodul ist!

Gruss

Michael

von hinz (Gast)


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Christian S schrieb:
> Ich möchte mit einem 50W Solarpanel einen Blei-Gel-Akku laden, bis zu
> einer bestimmten Ladeschlussspannung.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5

von Michael (Gast)


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Michael Roek schrieb:
> Wohl kaum......Die Verlustleistung muss entstehen...und wenn´s im
> Solarmodul ist!

Die entsteht im Panel genauso, wenn es abgehängt ist. Dort macht es also 
keinen Unterschied. Wenn die Sonne mit 1 kW/m² draufscheint, landet die 
Wärme so oder so zum größten Teil im Panel.

Die Bemerkung bezog sich auf die Verlustleistung des FETs und den evtl. 
erforderlichen Kühlkörper, nicht auf die am Solarpanel.

von MaWin (Gast)


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> brauche ich eine Hysterese?

Theoretisch nicht, nicht wegen dem Akku oder dem Panel,
aber wegen dem MOSFET macht es Sinn, hart umzuschalten damit er nicht im 
Analogbetrieb viel Wärme verheizen muß, und DESWEGEN ist eine Hysterese 
sinnvoll. Die darf aber klein sein, denn MOSFETs schalten,  auch wenn 
sie vom ICL7665 angesteuert werden, doch recht schnell.

Der Link auf den Solarladeregler wurde ja schon gepostet.

von Michael (Gast)


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MaWin schrieb:
> DESWEGEN ist eine Hysterese sinnvoll.

Wäre nicht sogar eine Hysterese sinnvoll, die größer ist als das Produkt 
aus Innenwiderstand und Ladestrom? Sonst ist der FET mehr mit der durch 
den Schaltvorgang induzierten Spannungsschwankung als mit dem 
Ladezustand beschäftigt.

von MaWin (Gast)


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Ja, vernünftiger Ansatz das als Mindesthystere zu nehmen.

von Peter D. (pdiener) Benutzerseite


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>Nicht unbedingt. Wenn man zwischen Panel und Akku eine Diode schaltet,
>kann man mit dem FET das Panel direkt kurzschließen und arbeitet dann,
>bis auf den Spannungsabfall an der Diode, verlustleistungsfrei.

Dann wäre es aber weder ein Längsregler, noch ein Linearregler.
Der Vorteil vom Linearregler ist ja gerade, dass er nicht getaktet 
arbeitet.
Und dann wird (relativ viel) Verlustleistung im Transistor frei.

Grüße,

Peter

von Willy (Gast)


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hallo Solarladefreaks,

bin heute zufälligerweise beim gugeln auf diese Seite gestossen, recht 
alt.
Benutze auch einen selbstgebauten Solarregler Seriegeschaltet mit 
Fet-OPAMP und Powerfet für 3x 65Watt panel auf 2x 92Ah+1x100Ah Banner 
AGM-Batterien.
Dieselben offenen Fragen beschäftigen mich immer noch.
Für mich kam Shunt nicht in Frage, weil zur Sonnenaufheizung noch die 
Erwärmung der Solarleistung durch das Kurzschliessen der Zellen 
hinzukommt, womit der Wirkungsgrad/Lebensdauer der Panels verschlechtert 
wird.
Betr. Hysterese habe ich wegen Umschaltverlusten durch den Laderipple im 
Fet, Batterie und Panel 450mV gewählt. Laden bei 20°C ein 13,7 V, Aus 
14,15V. Somit bei der Entnahme von 4-5 A ein Schalten ca.im 10sec- bis 
Minutentackt bei Sonnenbestrahlung der flach auf dem Ducato-Pössldach 
montierten Panels im Sommer.

Bei kleiner Hysterese 200mV wird das takten o,1 bis max. 1 sec. wodurch 
das kleine Alugehäuse 90x 30x 38mm recht warm wird und auch die 
eingebaute Temperaturkompensation von ca. -20mV/°C falsch reagieren 
würde.
Ich suche immer noch den begründeten optimalen Ladebeginn zw. 13,4V und 
14,3V, damit auch nicht kurzzeitig in den Gasungszustand resp. 
Entladebereich der Batterie gefahren wird. Sicher wären 50-100mV 
Hysterese für diesen Zweck optimal, jedoch in diesem Fall im gesamten 
eher schlecht.
Wer hat mit den Banner AGM'S in dieser Hinsicht Erfahrung?
Gruss Willy

von Anon Y. (avion23)


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Hallo Willy,

wie wäre es mit einer zeitbasierten Hysterese?

Also messen, wann 5s vergangen sind. Wenn 5s vergangen sind und 
Akkuspannung < 13,8V einschalten.
Wenn 5s vergangen sind und Akkuspannung > 13,8V ausschalten.

von Willy (Gast)


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guten nachmittag Anon,

eine Zeitsteuerung ist nur auf dem Mond gut wo es keine Wolken gibt. 
Wenn die Sonne nur halbwegs mal scheint, dann sicher in den 5 sec. 
Pause.
Abgesehen davon dass sich mit 13,8V normalerweise keine vollständige 
Ladung ergibt und 2. sowieso kein Platz mehr in dem kleinen Teil 
vorhanden ist.Und wenn die Batt. etwas entladen ist, dann sollen die 
Panels ununterbrochen arbeiten und Liefern, dafür haben wir diese ja 
bezahlt.
Das original eingebaute 230-Ladegerät von Schaudt(EBL99) lädt bis 14,3V 
harrt dort je nach Einstellung 1-2 oder 8-12 Std. aus und geht dann in 
den Erhaltungsmodus bei 13,7 V.
Gruss Willy

von Wolfgang (Gast)


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Willy schrieb:
> Für mich kam Shunt nicht in Frage, weil zur Sonnenaufheizung noch die
> Erwärmung der Solarleistung durch das Kurzschliessen der Zellen
> hinzukommt, womit der Wirkungsgrad/Lebensdauer der Panels verschlechtert
> wird.

Egal ob man das Panel abschaltet oder kurzschließt, wird die von den 
Zellen aufgenommene Leistung immer zu 100% in Wärme umgesetzt (ohne bzw. 
mit Stromfluß). Auf Grund welchen Effektes soll das zu einem Unterschied 
für die Lebensdauer bzw. den Wirkungsgrad führen?

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