Hallo liebe Community, Ich wolle zusammen mit einem Freund ein Solarladegerät als Jahresprojekt in einer Gewerbeschule bauen. Leider erwies sich die Schaltung komplizierter als geplant. Deshalb wollte ich von euch gerne Vorschläge wie man es am besten umsetzen könne. Das Ladegerät soll hauptsächlich ein Smartphone laden. Ein IPhone 4 und HTC One. Beide Geräte vertragen eine Eingangspannung von 5V und max. 1A bei 50-60 Hz. Deshalb haben wir uns für eine USB-Buchse für den Output entschieden, weil es ja eine standarmäßige Spannung von 5V bereitstellt. Die Solarzelle soll ein Akku laden und das Akku schließlich die Spannung an die USB-Buchse abgeben und so das Smartphone laden. Aber was muss man bei der Schaltung beachten und lassen sich Li-Ion und Li-Polymer Akkus ohne Probleme laden? Meine bisherigen ausgewählten Bauteile: 2x Polykristalines Solarmodul (insgesamt 6V): http://www.conrad.de/ce/de/product/110682/Polykristallines-Solarmodul-3-V-850-mA-255-WLeistung-255-W-Nennspannung-3-V?ref=searchDetail 5x NiMH Akkus (insgesamt 6V): http://www.conrad.de/ce/de/product/250649/Micro-AAA-Akku-NiMH-Sanyo-HR03-1000-mAh-12-V-1-St?ref=searchDetail 1x 4xAAA Batteriehalter und 1x 1xAAA Batteriehalter: http://www.conrad.de/ce/de/product/618063/Batteriehalter-D-fuer-4-Micro-L-x-B-x-H-545-x-26-x-245-mm?ref=searchDetail http://www.conrad.de/ce/de/product/617946/Batteriehalter-L-fuer-1-Micro-L-x-B-x-H-52-x-15-x-125-mm?ref=searchDetail 2x Festspannungsregler Output 5V: http://www.conrad.de/ce/de/product/179345/Festspannungsregler-2-A-positiv-STMicroelectronics-L78S05CV-Gehaeuseart-TO-220-Ausgangsspannung-5-V-Iout-2-A?ref=searchDetail 1x USB 2.0 Buchse: http://www.conrad.de/ce/de/product/738805/USB-Steckverbinder-20-Buchse-Einbau-2410-02-Einbaukupplung-Typ-A-abgewinkelt-Lumberg-Inhalt-1-St?ref=searchDetail Ich wäre euch sehr dankbar wenn Ihr Vorschläge für eine Bauweise und Problemsösungen hättet auch Hinweise für vlt andere Bauteile oder Schaltung sind erwünscht :) Mit freundlichen Grüßen CoolKid
> 2x Polykristalines Solarmodul (insgesamt 6V): Weitgehend lächerliche Leistung und dafür schweineteuer. > 5x NiMH Akkus (insgesamt 6V): NiMH ist schwer zu laden, weil man den Überlademoment nicht erkennt. Man kann also nur dauerladen, dann lebt der Akku nicht lange. Besser ist ein Bleiakku oder ein LiIOn Akku. > 2x Festspannungsregler Output 5V: Wieso 2 ? Damit du doppelt so viel Strom verbrauchst ? Der 78S05 frisst recht viel Strom, wenn nichts angeschlossen ist. Eine Ladeschaltung hast du offenbar bisher nicht. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5
Charan S. schrieb: > Beide Geräte vertragen eine Eingangspannung von 5V und max. 1A > bei 50-60 Hz. Seid ihr euch sicher, dass ihr alle Grundlagen beherrscht. Die Geräte vertragen Ladespannung gem. den USB Spezifikationen (die um die 5V). Die 1A ist der maximale Ladestrom den sich die Geräte gönnen. Den bestimmt das Gerät selbst und ist nur angegeben um ein ausreichend dimensioniertes Ladegerät zu wählen. 50-60Hz ist die Netzfrequenz und tritt nur auf der Primärseite des Ladegeräts auf und hat mit den Telefonen Null zu tun. Charan S. schrieb: > Deshalb haben wir uns für eine USB-Buchse für den Output > entschieden, weil es ja eine standarmäßige Spannung von 5V bereitstellt. Die USB-Buchse ist nur ein Steckverbinder. Die Spannung die man anlegt geht auch hinten wieder raus. Charan S. schrieb: > 2x Polykristalines Solarmodul (insgesamt 6V): Nur im Leerlauf. Diese Spannung bricht sofort ein, sobald man Strom entnimmt. Genaueres verrät die Kennlinie im Datenblatt. Solarzellen kann man nciht so einfach verwenden. Man braucht da einen sog. Maximum Powerpoint Tracker (MPPT) um die Solarzelle halbwegs effizient zu nutzen. Charan S. schrieb: > 2x Festspannungsregler Output 5V: Die brauchen mehr als 6V am Eingang. Außerdem sind sie dämlich ineffektiv. Charan S. schrieb: > 1x 4xAAA Batteriehalter und 1x 1xAAA Batteriehalter: Diese Akkus kann man nicht einfach mal so laden. Dazu braucht man ein Akkumanagement. Aber das ist dann gleich eine andere Kategorie http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/battery-management-products-products.page
Für eine halbwegs effiziente Lösung werdet ihr einen Schaltregler brauchen. Mit dem läßt sich aus einer Akkuspannung die 5V für die USB-Buchse bereitstellen. Für eine gute Lösung sogar 2 und ein wenig Intelligenz in einem uC oder in einem fertigen MPP-Tracker-IC. Dann läßt sich der Akkusatz effizienter aufladen. Auf meiner Werkbank wäre die Akkuspannung auch höher als die benötigten 5V. Das macht das Design einfacher. Also z.B. ein fertiges Solarmodul mit einer Nennspannung von 12-15V, das einen 12V - Akku lädt. Ansonsten könntet ihr euch mal anschauen, wie fertige Lösungen aufgebaut sind. Da gibt es häufig 5-6V Zellen, die einen eingebauten "Handy-Style" Akku aufladen und daraus mit Hochsetzsteller die 5V erzeugen. Einen Kurzschlußschutz nit vergessen. -- Da euch vielleicht der Aufwand und die Kosten aus dem Ruder laufen könnten, denkt mal über eine einfache Direktladung ohne Akku nach. Das braucht dann nur einen einfachen Shuntregler bei den 6V - Zellen.
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Danke für deine schnelle Antwort! MaWin schrieb: > Weitgehend lächerliche Leistung und dafür schweineteuer. Was hälst du dann von dieser Solarzelle? http://www.conrad.de/ce/de/product/191334/Solarzelle-Polykristallin-Conrad-YH-125X65-9-V-109-mA?ref=searchDetail MaWin schrieb: > Besser ist ein Bleiakku oder ein LiIOn Akku. Ich würde dann entweder diesen: http://www.conrad.de/ce/de/product/269805/Graupner-Bleiakku-6-V-4-Ah?ref=searchDetail oder diesen: http://www.conrad.de/ce/de/product/251292/9-V-Block-Akku-Li-Ion-Conrad-energy-6LR61-500-mAh-72-V-1-St?ref=searchDetail nehmen. Oder kannst du mir andere empfehlen? MaWin schrieb: > Wieso 2 ? Damit du doppelt so viel Strom verbrauchst ? > Der 78S05 frisst recht viel Strom, wenn nichts angeschlossen ist. 2 hab ich nur deshalb ausgewählt, dass einer den Akku regelt und einer die Spannung von der Solarzelle. Am Anfang wollten wir noch einen Schalter einbauen, damit wir entscheiden können ob wir direkt von der Solarzelle laden oder vom Akku laden wollen. MaWin schrieb: > Eine Ladeschaltung hast du offenbar bisher nicht. Nein die habe ich leider noch nicht..
Charan S. schrieb: > Was hälst du dann von dieser Solarzelle? Ich halte nichts von Apotheke Conrad. Das ist der Müll, der auf den 1 EUR Solargartenlichtern drauf ist. Weniger Geld, mehr Leistung http://www.ebay.de/itm/Solarmodul-10W-12V-Solarpanel-Solarzelle-Photovoltaik-NEU-Solar-Camping-mobil-/130926863079 > 2 hab ich nur deshalb ausgewählt, dass einer den Akku regelt > und einer die Spannung von der Solarzelle Blöderweise lassen sich NIMH-Akkus nicht durch Spannungsregler vor Überladung schützen, und wenn du den Akku auf max. 5V aufladen würdest, könntest du aus diesen 5V nicht mehr 5V für die USB Buchse machen, denn so ein Spannungsregler will 2.5V mehr sehen als er liefert, also 7.5V.
Ihr habt so ziemlich alles gegen bestehende Konventionen gemacht, was nur denkbar ist. Ich möchte euch eine einfache Lösung vorschlagen, da NiMH zu aufwendig zum Laden sind. 1. Lithium Akku: Sucht euch einen LiPo 2s. => Ebay 2. Nehmt einen 2s Charger Ic: http://de.mouser.com/Search/Refine.aspx?Keyword=MCP73213 3. Sucht euch einen Solarpanel 20W bei Ebay raus. (Dann geht das Laden auch zügig)- 4. Clampt das Modul auf maximal 15V. 5. Sucht einen 5V Step Down: NCP3170 und legt den laut der Simulation aus. 6. Googelt mal nach IPhone Charger Circuit und schaut euch die benötigen Widerstände an den Datenleitungen raus. Die Packages mögen nicht immer die Basterfreundlichsten sein. Sind aber relativ einfach im Engineering.
Ok nach reiflicher Überlegung habe ich jetzt mich dazu entschieden die Akkus rauszulassen und direkt das Smartphone oder ein vergleichbares Gerät zu laden. Würde es dann passen, wenn ich die oben genannte Solarzelle gleichschalte mit 2 Modulen und mit einem Laderegler alles steuere? Oder sollte ich diese Solarzelle verwende? http://www.conrad.de/ce/de/product/191334/Solarzelle-Polykristallin-Conrad-YH-125X65-9-V-109-mA?ref=searchDetail (Unser Lehrer wünscht sich leider Conrad oder ELV Elektronik :S) Ohne Akku sollte es sich etwas einfacher zu bewerkstelligen sein und auch die Koste senken? Was hält Ihr von der Idee? Bin natürlich wieder bei Vorschläge sehr dankbar :) MfG CoolKid
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So wird das nie was. Ich habe es mal an meinem HTC One XL ausprobiert. Es braucht bei 5 V mindestens 400mA Ladestrom (das sind bei 5 V 2 W) ansonsten läd es nicht. Deine Solarzellen schaffen keine 2 W. Du bräuchtest mindestens 3 Stück und selbst bei bester Sonneneinstrahlung und mit dem effektivsten Regler kannst du gerade mal ~500mA erwarten. Das ist der Strom, den eine USB-Buchse am PC liefert und du wirst sicherlich wissen wie lange das dauert. Ich würde das Solarpanel von ebay nehmen, das MaWin vorgeschlagen hat und den Lehrer mal überreden.
Solarladegeräte gibt es überall fertig zu kaufen, und so etwas als Jahresprojekt(!) ist wie das Rad neu erfinden.
Hallo, meld mich nach paar Recherchen zurück :D Ich hab mich jetzt für folgende Bauteile entschieden: 1. Solarzelle 12V, 10W http://www.ebay.de/itm/10-Watt-Solarmodul-POLY-12V-10W-Solarpanel-Solarzelle-Top-Qualitat-/131066625747?pt=Solaranlagen&hash=item1e842dfed3 2. Solar-Laderegler 12V, 4A http://www.conrad.de/ce/de/product/110173/Solar-Laderegler-12-V-24-V-4-A?ref=list 3. Spannungswandler 12V auf 5V http://www.ebay.de/itm/Konverter-Wechselrichter-Spannungswandler-DC-12V-auf-5V-KFZ-Auto-mit-module-USB-/181333592569 4. Blei-Akku 12V, 5A http://www.ebay.de/itm/BLEI-AKKU-12-V-5-A-BLEIAKKU-12-VOLT-5-Ah-4-5-USV-NOTSTROM-SOLAR-12V-AGM-5A-4-5A-/320905851197?pt=DE_TV_Video_Audio_Akkus&hash=item4ab77ab13d Was meint Ihr? Gut genug um ein Smartphone zu laden? Wäre wieder sehr dankbar für eure Tipps :) MFG
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