Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromversorgung 3S-LiPo/Solarpanel


von Turtok (Gast)


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Hallo zusammen,
ich habe folgendes Problem:

Als kleines Projekt plane ich eine Bewässerungsanlage für ein paar 
Pflanzen.
Da da draussen kein Strom ist und ein ewig langes Kabel schlecht wäre, 
würde ich gern auf einen Akku zurückgreifen.

Vom Modellbau habe ich noch ein paar 3S LiPo Akkus über, wovon ich gern 
einen nutzen würde.
Allerdings würde ich gern zusätzlich ein Solarpanel nehmen (12V, 3W ca) 
was tagsüber den Akku wieder etwas lädt.
Zum Bewässern zieht die Pumpe 1x täglich etwa 1,5A für 5-10 Minuten. Der 
Rest ist da schon mit drin, bzw vernachlässigbar.

Das Problem ist nun: Wie lade ich den Akku gleichmäßig? Die 
Zellspannungen müssen ja ausbalanciert sein. Und wie sollte das 
Solarpanel angeschlossen sein? Gibt es da zufällig schon ein kleines 
Modul was sowas regelt?
Reicht das Solarpanel dazu, oder sollte es eher ein 6V Panel sein um die 
einzelnen Zellen zu laden?

Falls jemand noch eine andere Gesamtidee hat, dann gern her damit :-)

Vielen Dank,
Turtok

von Stephan H. (hinzkunz123)


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Hallo,
ich persönlich würde für diese Anwendung eher einen kleinen! 12V 
Bleiakku verwenden. Entsprechende Solarladeregler gibt es wie Sand am 
Meer. Dann brauchst du nur noch ein passendes Solarpanel, vermutlich 
irgendwas mit etwa 18V Leerlaufspannung.
Es sei denn du hast ein Platzproblem und willst deshalb besonders kleine 
Akkus.
:)
Gruß
Hinz

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


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Meine Tomatenbewässerungsanlage arbeitet mit 2 parallelen LiPos mit 
1.8Ah bei 4.2V. Dazu nutze ich ein 12V-Panel mit 3 Watt, welches über 
einen Buck-Converter am Akku hängt. Der Buck wird von einem Controller 
gesteuert, so dass die Solarzelle in der Nähe des MPP arbeitet und die 
Akkus nicht überladen werden. Der Controller übernimmt auch die 
Ansteuerung der Pumpen in festen Intervallen. Somit reicht die Leistung 
der Anlage für die stromhungigen Pumpen (1.5A) und auch für das Laden 
der Akkus. Die Schaltung übersteht 3 trübe Tage in Folge und geht dann 
in einen Sparmodus, um die Akkus zu schonen.

Ich benutze übrigens 3 dieser Pumpen:
http://www.pollin.de/shop/dt/MjU5OTY2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Pumpen/Zahnrad_Wasserpumpe_mit_Motor_RS_360SH.html

: Bearbeitet durch User
von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Stephan H. schrieb:
> ich persönlich würde für diese Anwendung eher einen kleinen! 12V
> Bleiakku verwenden.

Und der TO wollte seine LiPos recyceln. 3S wird mit einem 12V-Panel 
schwer, weil 3x4,2 etwas mehr als 12V ist. Ansonsten bleibt dir nichts 
anderes, als einen MPP-Tracker als Laderegler zu verwenden. Mit der 
Stichwortsuche MPPT und LiPo-Charger kommst du recht schnell zur 
bq-Serie von Texas Instruments oder einigen LTs von Linear Technology.

Solarzellen und LiPos vertragen sich sehr gut, weil gerade der 
Konstantstrombereich sehr effizient genutzt werden kann. Die Temperatur 
ist allerdings nicht zu vernachlässigen. 70°C sind im direkten 
Sonnenlicht eine arge Belastungsprüfung. (Von wegen: Gehäuse wasserdicht 
und Solarmodul wetterfest.)

von Turtok (Gast)


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Knut B. schrieb:
> Meine Tomatenbewässerungsanlage...
Hehe, genau das ist geplant :-) Aus Interesse: Hast du zufällig deine 
Anlage irgendwo dokumentiert? Ich würde gern etwas darüber lesen und 
sehen.

> Ich benutze übrigens 3 dieser Pumpen:
> http://www.pollin.de/shop/dt/MjU5OTY2OTk-/Baueleme...
Oh, deine sind günstig. Ich habe zu einem etwas größeren Kaliber 
gegriffen, allerdings nur eine und wollte den Weg des Wassers per 
Magnetschalter steuern. Hier die Pumpe, welche ich wählte:
http://www.aliexpress.com/item/Brand-New-12V-Micro-Pump-with-DC-Plug-Strong-780LPH-4M-Black-230g-Electric-Power-Drop/1739623777.html

Boris O. schrieb:
> 3S wird mit einem 12V-Panel schwer, weil 3x4,2 etwas mehr als 12V ist.
Ja, dachte ich mir. Hab nun stattdessen ein 18V Panel genommen.

> Mit der Stichwortsuche MPPT und LiPo-Charger kommst du recht schnell zur
> (...) einigen LTs von Linear Technology.
Die sehen doch ganz gut aus. Da habe ich mir mal Samples bestellt. 
Allerdings frage ich mich: Kann man dauerhaft zuverlässig die LiPos 
laden, ohne die Zellspannungen auszugleichen? Einen Anschluss zur 
Überwachung der Zellspannung find ich dort nirgends?
Danke für deine Stichworte und die Tipps!

Stephan H. schrieb:
> ich persönlich würde für diese Anwendung eher einen kleinen! 12V
> Bleiakku verwenden.
Ich versuch es erstmal mit dem IC von Boris, wenn das nichts wird, greif 
ich auf die 12V Bleiakkulösung zurück. Danke für deinen Tipp. Insgesamt 
sieht das schon wesentlich erprobter aus, was man darüber liest.

Viele Grüße,
Turtok

von Pic T. (pic)


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Was ist die leerlaufspannung, wieviel Zellen?
Ein normales 12v panel für solar hat ca 22V Leerlaufspannung und 17V 
MPP.
Ein 12V Solar Panel für Cämping hat 17V Leerlaufspannung und mpp ist bei 
14V ca.

Pwm sollte eigentlich OK sein, mit drangehängtem vreg und balancer.
Balancer soll bei Nennspannung die Zelle kurzschließen. Bei 3 w sind es 
214mA ca 20 ohm.

von Norbert S. (norberts)


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Hi,

ohne Ballancer ist nicht schön aber geht unter bestimmten Bedingungen 
schon.

Lade die Zellen nur auf 4V, dann bleibt Luft und sie leben länger. Wenn 
sie immer oder meistens ganz voll sind kannst Du sie nach <1 Jahr 
wegschmeissen.
Dafür nimmst Du einfach einen 12V Spannungsregler der wenig 
Eigenverbrauch hat. Bei 3W tun 5-10mA oder was so ein 7812 hat schon weh 
denn die meiste Zeit hast Du nur 1-2W aus dem Modul - wenn die Sonne 
scheint!

Als Ballancer für Arme würde ich es mit 4,3V Zenerdioden versuchen. Die 
sollen ja nur das Auseinanderdriften verhindern.
Jeder richtige Ballancer lutscht Dir die Zellen leer.

Ja, das ist grober Pfusch aber für ne simple Bastelei ein Versuch wert.

1,5A für 10 Minuten sind bei 12V 3Wh. Da liegst Du mit dem 3W Modul auch 
nach Wirkungsgrad ganz gut im Rennen von Frühjahr bis Herbst.

Gruß,
Norbert

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

sobald der Balancer arbeiten muss ist am Pack eh schon was faul. Wenn 
die Zellen was taugen langt da auch locker ne Zellspannungsüberwachung 
(die würde ich bei LiPo schon empfehlen).

Norbert S. schrieb:
> Als Ballancer für Arme würde ich es mit 4,3V Zenerdioden versuchen.

Davon möchte ich abraten. Die Streuung von Zenerdioden ist recht groß 
(selbst bei den teuren noch) und durch unterschiedliche Leckströme 
(unterhalb der Spannung) erzeugt man mehr Zelldifferenzen, als sie am 
Ende ausgleichen.

Gruß Kai

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


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Genau deswegen habe ich auf den ganzen Balancerkram verzichtet und 
arbeite mit 4V und genügend Kapazitätsreserve. Die Pumpen laufen bei 2V 
sicher an, ich lasse die aber mit PWM paufen, um den Einschaltstromstoß 
abzufangen, der den Controller, respektive die Akkus in die Knie 
gezwungen hat. Es läuft auch immer nur eine Pumpe zu einer Zeit. Mit 
Magnetventilen hatte ich auch geliebäugelt, aber bei dem Preis der 
Pumpen hat sich weder Material, noch Aufwand gelohnt. Und sollte eine 
Pumpe mal verrecken, was ich anhand der Motorenqualität nicht so schnell 
glaube (sind fette Kohlen drin!), bleiben immer noch 2 Tomatenpötte gut 
feucht ;-)

Turtok schrieb:
> Ich würde gern etwas darüber lesen und
> sehen.

Schreib mir ´ne PN, ich grabe mal die Files ´raus, die Du als Anregung 
nehmen kannst.

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