µC Betrieb an gepufferter Solarzelle bei Dämmerlicht

[Thomas R. (dummbatzen)]

Hallo zusammen!

Ich möchte einen Mikrocontroller ortsunabhängig, aber vorrangig im Haus 
betreiben. Der Stromverbrauch setzt sich aus dem geringen und in etwa 
konstanten Teil für den µC und einem variablem, von der 
Umgebungshelligkeit abhängigen Stromverbrauch für LEDs. Z.B. in einer 
Wordclock.

Bei absoluter Dunkelheit ist der Stromverbrauch unter 20mW, bei 
Helligkeit wird er entsprechend höher werden (LEDs werden heller je 
heller die Umgebung).
Beim Beispiel Wordclock stört mich, dass ich dann meist eine 
kabelgebundene externe Stromversorgung brauche oder ein 
leere-Batterie-Problem habe. Ich möchte daher die Stromversorgung durch 
Solarzellen im Grössenbereich von 1-2Wp sicherstellen.

Mein Problem ist nun:
Bei voller Helligkeit ist das Laden eines Akkus (LiFePo 3,3V U_min:2,0 
U_end:3,6V U_MAX:4V) eher unproblematisch, da die Solarspannung 3,5-4V 
erreicht und somit direkt mit Überwachung der Batteriespannung und 
Abschaltung geladen werden kann.

Ist es aber nicht ganz hell sinkt die nutzbare Spannung drastisch, z.b. 
bei Raumbeleuchtung ist die Leerlaufspannung  nur ca. 1/3 so gross wie 
bei Tageslicht. Also muss ein DC/DC Wandler her, jedoch nur für 
Leistungen deutlich unterhalb 0,5W (sonst kann er durchschalten). Eine 
Ladungspumpe scheint mir sinnvoll zu sein, diese kann ich z.b. mit einer 
langsamen PWM aus dem µC und einem Push-Pull N/PMOS-Treiberpaar (logig 
level z.B.IRF7317)+Schottky betreiben.

Meine Frage dazu:
Hat jemand Erfahrungen damit, im Lowpowerbereich alles aus einer 
Solarzelle herauszukitzeln und lohnt sich das (energetisch)?

Gruss Thomas

[Michael A. (Gast)]

Thomas R. schrieb:
> Hat jemand Erfahrungen damit, im Lowpowerbereich alles aus einer
> Solarzelle herauszukitzeln und lohnt sich das (energetisch)?

Wenn du die Zelle zu sehr belastest, bricht die Spannung ein und 
entsprechenend geht bei gegebener Einstrahlung die Leistung runter. Das 
gilt es also zu vermeiden. Guck dir die Ausgangskennlinie an. Für max. 
Leistung muss die Fläche maximiert werden.
Lohnen tut das Kitzeln trotzdem nur in Ausnahmefällen. Vergleich deine 
Raumbeleuchtung mal mit den ca. 1000W/m², die von der Sonne kommen.