Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Akku über Solarmodule laden


von Christoph B. (erzich)


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Hallo,


ich habe vor einigen Monaten günstig vier Solarmodule erhalten, nun muss
damit endlich etwas passieren, eine "Autobatterie" soll geladen werden.
Alle Module liefern 1 Ampere bei ca. 45 Volt, jetzt könnte man einfach
drei Bleiakkus ,ohne weitere Elektronik, in Reihe laden, leider habe ich 
nur eine und kann auch keine weiteren bezahlen, es handelt sich auch 
eher um einen Versuch als um eine ernsthafte Anwendung.

Meine Frage ist nun ob es einen fertigen Spannungsregler mit Eingang 
mindestens 50 Volt / 4 Ampere (beziehungsweise 1A) und passendem Ausgang 
gibt, es ist mir klar das viele Verluste entstehen aber wenigstens kann 
ich die Solarmodule überhaupt nutzen und etwas basteln.

Für 12V Module habe ich schon zweimal 5V "Netzgeräte" aus 7805 Reglern
gebaut die auch funktioniert haben, allerdings wurden diese schon recht 
heiß,
ich bin mir also auch darüber bewusst das gut gekühlt werden muss.

Vielleicht kann mir jemand einen passenden Regler nennen, oder eine
bessere Idee zur Ladung der Batterie.


Mit freundlichen Grüßen

Erzich

von Ben _. (burning_silicon)


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Step-Down-Wandler, der seine Eingangsspannung konstant halten kann...
A.K.A. MPP-Tracker.

von Christoph B. (erzich)


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Danke für die Antwort, aber gerade das wollte ich vermeiden. Dann
würde ich mir eher 3 frische Bleiakkus kaufen, aber das geht gerade
leider nicht. Es soll bei dieser Lösung nicht um Wirksamkeit gehen,
ein 12 Volt Akku muss mit möglichst wenig Lötarbeit und Kosten
aufgeladen werden.

von Kein Name (Gast)


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Tja, dumm gelaufen - wenn du im Microcontoller Forum fragst, bekommst du 
halt solche Antworten:
http://www.zabex.de/site/mpptracker.html

von Christoph B. (erzich)


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Sorry, das war nicht böse gemeint, ich suche einfach die peiswerteste
Lösung,Eigenbau eingeschlossen, und dachte ein solcher wäre auf Basis
eines einfachen Spannungsreglers am billigsten. Wie gesagt, es geht
nicht um Effizienz.

von Ben _. (burning_silicon)


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Na dann nimm doch einfach einen ganz normalen Laderegler, der die 
Solarmodule bei vollem Akku kurzschließt. Der Akku zieht die 
Modulspannung dann zuverlässig auf 14V runter und Du verlierst 
mindestens 60% der Leistungsfähigkeit der Module (dafür mußt Du sie aber 
nicht verheizen und nutzbar machen geht nur mit einem MPP-Tracker, den 
Du nicht willst).

Allerdings darf der Laderegler niemals ohne Akku an den Modulen hängen, 
sonst begrenzt nichts die Modulspannung und der Laderegler wird mit 
45-60V (Leerlauf) gebraten.

Alternativ könnten wir auch einen Tausch machen, ich geb Dir ein Modul 
was 17V/3,5A liefert, nehm dafür Deine 45V Module und bau mir einen MPP 
Tracker dafür... An der Leistung, die Du in Deinen Akku kriegst ändert 
sich dabei nichts.

von erzich (Gast)


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Danke für das Angebot, wie groß ist dein Modul denn ? Meine sind 
allerdings gebraucht, angeblich zwei Jahre auf dem Dach gewesen, 
Dünnschichtmodule.

Wie gesagt, das Problem sind die Kosten, sonst hätte ich längst einen 
Laderegler oder drei Akkus gekauft. Den MPPT im eigenbau hatte ich
relativ teuer und schwierig eingestuft.

von Christoph B. (erzich)


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Aus Versehen als Gast geschrieben:

Danke für das Angebot, wie groß ist dein Modul denn ? Meine sind
allerdings gebraucht, angeblich zwei Jahre auf dem Dach gewesen,
Dünnschichtmodule.

Wie gesagt, das Problem sind die Kosten, sonst hätte ich längst einen
Laderegler oder drei Akkus gekauft. Den MPPT im eigenbau hatte ich
relativ teuer und schwierig eingestuft.

von Ben _. (burning_silicon)


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Ein normales polykristallines 60W Modul halt... Auch gebraucht, aber 
voll intakt.

Einen Laderegler brauchst Du aber sowieso, weil Dir sonst jedes 
Solarmodul auf kurz oder lang den Akku auskocht.

Ich finde es nur etwas schade um die Leistung, die Du verschenkst wenn 
Du Deine Module ohne MPP-Tracker verwendest. Solarstrom ist wohl so 
ziemlich die kostbarste Form von Strom und da sollte man das vorhandene 
Potential auch vollständig nutzen.

von Christoph B. (erzich)


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Reicht es denn theoretisch nicht 3 Akkus über eine Diode anzuschliessen,
die Spannung steigt nicht höher als die Batterien aushalten und durch
die Diode ist ein Rückfluss ausgeschlossen ?

Der Wirksamkeitsgrad müsste doch ohne Elektronik am höchsten sein oder 
täusche ich mich da ?

Wie viel Jahre war das eventuell zu tauschende Modul denn in Betrieb ?
Gäbe es eine Transportmöglichkeit ? (PLZ 34xxx)

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Christoph B. schrieb:
> Reicht es denn theoretisch nicht 3 Akkus über eine Diode anzuschliessen,
> die Spannung steigt nicht höher als die Batterien aushalten und durch
> die Diode ist ein Rückfluss ausgeschlossen ?

Geladen werden die Akkus so, allerdings werden sie - ohne Laderegler - 
irgendwann überladen. Genauso könntest du übrigens einen Akku über eine 
Diode anschließen, der wird - ohne Laderegler - auch irgendwann 
überladen.

Wenn der Akku groß ist, und eine Autobatterie ist groß, dann kannst du 
alle paar Stunden die Spannung messen und wenn der Akku voll ist einfach 
abklemmen.


> Der Wirksamkeitsgrad müsste doch ohne Elektronik am höchsten sein oder
> täusche ich mich da ?

Der Wirkungsgrad ist mit einem MPP-Tracker am Besten.

von Ben _. (burning_silicon)


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Hast Du Dir schon mal die Kennlinien solcher Solarmodule angeschaut? Die 
Dinger erzeugen vom Kurzschlußstrom bis zum Maximum Power Point fast 
einen konstanten Strom, erst bei weiterem Anstieg der Spannung geht der 
Stromfluß deutlich zurück. Heißt, Du hast bei 1V (Kurzschluß) vielleicht 
1,1A und bei 45V (MPP) noch 1A. Weil P=U*I hast Du aber bei 12V und 1,1A 
deutlich weniger Leistung als bei 45V und 1A. Deswegen verlierst Du bei 
Deinen Modulen deutlich über 60% der möglichen Leistung, wenn Du damit 
ohne MPP-Tracker einen 12V-Akku lädst.

Ein MPP-Tracker wandelt die Energie transformatorisch, sprich es gehen 
45V 1A rein und 12V 3,5A kommen wieder raus. Das geht aber nur mit 
DC/DC-Wandlern (StepDown), ein einfacher Linearregler kann das nicht.

Klar kannst Du Deine Module einfach so an einen Akku anschließen, die 
werden den auch laden. Solange der Akku nicht voll ist begrenzt er die 
Spannung der Module von alleine. Problematisch wirds aber wenn er voll 
ist - die Solarmodule würden weiterladen wollen bis sie ihre 
Leerlaufspannung erreichen. Vorher ist der Akku natürlich lange 
ausgekocht.

Du brauchst also auf jeden Fall einen Laderegler, bei einem 17Vmpp Modul 
genauso wie bei einem 45Vmpp Modul. Die kosten aber nicht viel, ich 
denke für 30 Euro bekommt man schon einen brauchbaren Laderegler. Ein 
MPP-Tracker oder drei Akkus kosten viel mehr.

Ich bin PLZ16xxx. Evtl. per Post? Wie lange das Modul genau gelaufen ist 
keine Ahnung, vielleicht paar Jahre, danach eingelagert. Erreicht auf 
jeden Fall noch seine Nennleistung und ist in gutem Zustand.

von Christoph B. (erzich)


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Hallo,


ich bin jetzt auf eine neue Idee gekommen, nicht um die Batterie zu 
laden, bzw. doch, sondern um einfach wenn die Sonne scheint etwas 
Energie zu wandeln um z.B einen Laptop zu laden oder vielleicht sogar 
einen PC zu betreiben.

Neben den erwähnten Modulen habe ich noch zwei mal 18V/1A, ausserdem 
schon länger einen Wandler aus dem KFZ/Wohnmobilbereich.
Den Spannungswandler direkt an die kleinen, nicht gerade tollen, Module 
geht wohl eher nicht, aber mit einer vorhandenen Autobatterie als 
Puffer/Spannungsregler sollte es doch möglich sein längere Zeit Strom 
aus den Modulen zu ziehen wenn dieser sich auf dem eingespeisten Niveau 
hält oder ?

Aus einem vorherigen Beitrag habe ich entnommen das Solarmodule bei fast 
jeder Spannung den selben Strom liefern. Heisst das wenn ein z.B. 45V/1A
Modul durch eine Batterie auf 13 Volt gezwungen wird, es trotzdem 1A 
liefert?

Kann ich eine Bleibatterie direkt an das 45V Modul anschliessen ohne sie
zu schädigen wenn ich nicht über ca 15 Volt komme, dann könnte man die 
vier
45V Module parallel mit Batterie und Spannungswandler schliessen und
über diesen Geräte laden oder betreiben solange die entnommene Leistung 
ungefähr der über die Module eingespeisten entspricht.

Rede ich wirr oder kann das so funktionieren ?

Wie schon gesagt, ich habe die Sachen aber kann leider nichts bis
garnichts investieren um etwas daraus zu machen, deshalb bitte keine 
Fragen zum Sinn der Aktion. Mich würde einfach interessieren ob meine 
Überlegungen möglich sind.


Mit freundlichen Grüßen

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