Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lipo Ladegerät an Solarzelle


von Jan (Gast)


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Hallo zusammen

Ich plane gerade ein Solarflugzeug und brauche Hilfe bei dem Aufladen 
der Akkus.
Ich hätte als Ausgangsspannung 13 V und 7 A. Es sollte ein Modul 
entsthen, welches die Sonnenenergie zu dem Motor leitet und die 
überschüssige Energie in ein Lipo Ladegerät speist, welches ein 3S Lipo 
Akku auflädt.
Außerdem sollte es den Akku nicht überladen.
Ich habe hier was von einem MPPT Laderegler gelesen, aber da blicke ich 
noch nicht ganz durch. Auch währe ich froh über ein paar Links, mit 
welchen ich mich in das Thema einlesen kann, weil wir darüber in der 
Schule (10. Klasse)
ein Referat halten werden. Wir kennen uns mit Solarzellen und Modellbau 
eigentlich ganz gut aus, da wir letztes Jahr ein Solarnoot 
bauten.(http://www.rclineforum.de/forum/board54-schiffsmodelle/schiffsmodellbau/337959-vorstellung-solarboot/?highlight=)


Danke für eure Hilfe
LG Jan

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Jan schrieb:
> die
> überschüssige Energie in ein Lipo Ladegerät speist

Jan schrieb:
> Außerdem sollte es den Akku nicht überladen.

Na dafür ist doch das Ladegerät da um dies zu verhindern. Allerdings 
wird es schwer werden, ein normales LiPo-Ladegerät in der Schaltung zu 
betreiben, da dies bei Schatten auf der Zelle immer abstürzt und den 
Ladevorgang beendet. Das Modul, was ihr da bauen wollt, muss prinzipiell 
also alles beherrschen:

1. Enegie für den Motor bereitstellen
2. Akku kontolliert laden (alle LiPo-Zellen einzeln)
3. Bei Schatten Energie vom Akku zum Motor umleiten
4. Tiefentladung verhindern

Insgesamt ist dies ein sehr schönes, wenn auch nicht ganz einfaches 
Projekt.

Jan schrieb:
> Ich habe hier was von einem MPPT Laderegler gelesen, aber da blicke ich
> noch nicht ganz durch.

Das ist nur der Teilbereich, der die Klemmenspannung des Solarpanels so 
einstellt, dass die maximale Leistung entnommen werden kann. Dies 
geschieht über das kontinuierliche Messen von Spannung und entnehmbaren 
Strom und der Bildung des Produkts aus beiden, woraufhin der 
Innenwiderstand des Reglers angepasst wird. Im Klartext heißt das, dass 
die PWM umso breiter eingestellt wird, je mehr Energie das Panel liefern 
kann. Dies sorgt für eine bessere Ausnutzung des Panels, wobei 
Leistungsgewinne von etwa 20...30% gegenüber einer Nutzung ohne Regler 
erzielbar sind. Bei kleineren Panels ist es also besser, auf den Regler, 
der ja auch Strom benötigt, zu verzichten.

von Ben _. (burning_silicon)


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Erwartest Du wirklich, daß sich dieses unförmige Ding da auf Deinem 
Tisch auch nur einen Zentimeter aus eigener Kraft per Solarzelle vom 
Boden hebt?? Also ohne es vom Dach rollen zu lassen und das 
anschließende Trudeln bis zum Aufprall - wobei eine Bowlingkugel 
Probleme hätte schneller unten anzukommen - zu bewundern könnte das 
schwer werden.

Sorry, nichts gegen Deine Bastelwut - die Idee ist toll und mit genug 
Leistung fliegt ein Scheunentor - aber eben nicht mit Solarzellen...

von Dome (Gast)


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Du Genie , das Flugzeug soll flieggen , und nicht das Boot !!! ;)

von Jan (Gast)


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Hast du bemerkt, dass das Foto ein SolarBOOT zeigt. Nur mal zur Hilfe. 
Ein Boot SCHWIMMT auf dem Wasser. Ein Flugzeug FLIEGT. Wir wollen erst 
ein Flugzeug BAUEN. Und das Solarboot werden wir auch nicht vom Dach 
WERFEN.
Erst mal die ganze Frage lesen;)

von Marwin (Gast)


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Jan schrieb:
> Hast du bemerkt, dass das Foto ein SolarBOOT zeigt.

Etwas zu merken ist nicht gerade die Staerke der gescheiterten 
Existenzen hier im Forum. Was fuer Solarzellen habt ihr euch ausgeguckt? 
Ich habe neulich flexible Solarzellen gesehen und dachte auch gleich 
daran, dass man die Dinger schon in Flaechen integrieren koennte :-)

von MaWin (Gast)


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> Ich plane gerade ein Solarflugzeug

> Ich hätte als Ausgangsspannung 13 V und 7 A.
> Es sollte ein Modul entsthen, welches die Sonnenenergie
> zu dem Motor leitet und die überschüssige Energie in ein
> Lipo Ladegerät speist, welches ein 3S Lipo Akku auflädt.

Eigentlich leitet man immer alle Energie in den Akku,
und zapft gleichzeitig aus dem Akku das ab was der Motor braucht,
damit bleibt von alleine die Differenz als Lade/Entladestrom für
den Akku übrig.

Wenn ihr den MPP-Lader schon habt, schaut, ob der einen ENABLE
oder SHUTDOWN Eingang hat, und baut eine Elektronik, die bie
EXAKT 12.6V den abschaltet. EXAKT heisst auf 0.5% genau.

             +---+
             |MPP|-------+----------+--------+-----+
             |Reg|       |          |        |     |
             |ler|      R12         |        |     |
             |   |       |     +---------+   |     |
      +------|   |       +-R13-|Out2 Out1|-- (     |
      |      |   |       |     |         |   |     |
   +  |      | EN|---+---(-----|Hys2 Hys1|-- |     |
 Solarmodul  |   |   |   |     |         |   | +   |
   -  |      |   |   |   |     | ICL7665 |  Akku   |
      |      |   |   |   |     |         |   | -   |
      +------|   |  10k  +-----|Set2 Set1|-- |     |
             |   |   |   |     +---------+   |     | +
             |   |   |  R11         |        |  Verbraucher
             |   |   |   |          |        |     | -
             |   |---+---+----------+--------+-----+
             +---+

Hat es keinen Abschalteingang, und will man auch noch bei zu
geringem Akkustand abschalten, kann diese Schaltung lohnen,
bei der die Solarzelle vor dem MPP-Regler kurzgeschlossen wird,
wenn der Akku voll ist, und die Last abgetrennt wird, wenn der
Akku zu leer wird.

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

von Alex W. (a20q90)


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Ben _ schrieb:
> Erwartest Du wirklich, daß sich dieses unförmige Ding da auf Deinem
> Tisch auch nur einen Zentimeter aus eigener Kraft per Solarzelle vom
> Boden hebt?? Also ohne es vom Dach rollen zu lassen und das
> anschließende Trudeln bis zum Aufprall - wobei eine Bowlingkugel
> Probleme hätte schneller unten anzukommen - zu bewundern könnte das
> schwer werden.
>
> Sorry, nichts gegen Deine Bastelwut - die Idee ist toll und mit genug
> Leistung fliegt ein Scheunentor - aber eben nicht mit Solarzellen...

Ben, unter den Blinden ist der Einäugige der König!

Auf dem Foto ist ein Solarboot abgebildet! Hinten im Eck ist ein Rumpf 
was von einem Flugzeug stammt.

Der TO hat die Solarzellen seines Bootes fotografiert, damit man von der 
Größe sich vorstellen kann was die Zellen liefern!

Ben, mitdenken!

@TO:
Es gibt ne Möglichkit: EDIT: MaWin hat schon was gepostet

von Jan (Gast)


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Nein, wir haben noch kein MPPT Modul.
Könnt ihr mir sagen wo man sich da ins Thema einlesen kann?
Und was würde ich da jetzt genau brauchen?

Danke LG Jan

von Ben _. (burning_silicon)


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Solarzellen mit genug Leistung, die auch noch leicht und aerodynamisch 
genug sind um von einem Flugzeug getragen werden zu können. Das kannste 
in kleinem Maßstab eigentlich vergessen - die Modellversuche, die ich so 
gesehen habe um allein mit Solarenergie zu fliegen sind extrem auf 
Leichtbau getrimmte Nurflügler mit vielen Metern Spannweite um 
entsprechend langsam fliegen zu können und die Solarzellen 
quadratmeterweise unterzubringen.

Das einzige was Du machen kannst ist der unterstützende Einsatz von 
Solarzellen im Flug oder das Wiederaufladen des Modells durch 
in-die-Sonne-Legen. Du mußt eben nur bedenken, daß die Solarzellen mehr 
zur nötigen Antriebsleistung beitragen müssen, als das Modell durch die 
Mitnahme dieser Technik zusätzlich braucht.

Gelegentlich neige ich dazu, bestimmte Details zu übersehen wenn 
voranstehende Dinge das Vorhaben bereits zum Scheitern verurteilen. Wenn 
da erst ganz am Ende von einem Solarnoot gesprochen wird und der 
Bildname auch noch so unpassend gewählt ist, finde ich das auch nicht so 
verwunderlich wie manch andere hier, wenn man das verwechselt.

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