Hi als Anfängerin möchte ich hier sicherheitshalber mein Berechnung / Denkschritte für einen passenden Akku einmal zeigen: 1 Leistung = Spannung(U) x Strom(I) = 12 V x 0,06 A = 0,72 W (Watt ) 2 Pro Stunde sind das also 0,72Wh und in 24h somit = 17,28Wh 3 Wie groß müsste also eine Batterie / LiPo Akku sein, damit es eine Woche reicht: ...Energie in kJ oder Wh = Kapazität (C) x Spannung (U) ...ergibt Kapazität des Akkus in mAh ...Kapazität des Akkus = Wh / V = 17,28 VxAxh / 12 V = 1,44 Ah >> x1000 = 1440 mAh ...wenn man für eine Woche Energie möchte sind das also 1440mAh x 7Tage = 10080mAh ...nachfolgende Powerbank hätte 4000mAh aber ja leider nur 5V. ...bei 4000 mAh / 1440 mAh pro Tag würde diese Kapazität 2.7 , also fast 3 Tage reichen! ...kann man die 5V einfach über eine Schaltung auf 12 hochtransformieren? (elektronisch)? 4 Es gibt von Revolt eine Outdoor Power Bank ...revolt Solar-Powerbank, wasser- & stoßfest, PB-40.s, 4.000 mAh, IP65 ...zum Betriebstemperatur Bereich steht aber nichts dabei! ...so -20 bis +50 Grad müsste das ganze schon aushalten ...auch kann ich nicht sagen wie lange der Akku bei dem düsteren Licht im Winter zum laden braucht (im Schnitt) ...zudem weis ich nicht, ob er gleichzeitig aufladen und parallel dazu Energie liefern kann? 5 Wie berechne ich nun was für eine Solarzelle ich brauche und welche Lade- und Entladeschaltung passt?
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Helene M. schrieb: > ...kann man die 5V einfach über eine Schaltung auf 12 > hochtransformieren? (elektronisch)? das schon, aber deine Berechnungen solltest du mit Wh machen damit die Spannung der Akkus auch berücksichtigt wird
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Wegen der hohen Toleranzen bei der Herstellung solltest Du bei der Auswahl der Akkus mindestens die doppelte Kapazität nehmen. Und wenn Du die sie nicht gerade gnadenlos überdimensionierst, sind Solarzellen ein reines Glücksspiel.
Helene M. schrieb: > ...zudem weis ich nicht, ob er gleichzeitig aufladen und parallel dazu > Energie liefern kann? Wenn du schon draussen aufladen kannst, wozu brauchst du dann eine Powerbank ? Ich meine, mehr als deine 60mA liefert jedes Netzteil. 4000 / 60 = 66.67 * 92% = 61.3 Stunden. Auch die Kapazität wirst du nie voll ausnutzen können, deswegen nochmal 61,3 * 0,9 = 55 Stunden. Und jetzt im Winter wird es dann nochmal 80% davon...
5V auf 12V mittels Step-Up, gibts bei Ebay. Solarzelle: Die mittlere Leistung, die mittlere Sonneneinstrahlung und der Zellenwirkungsgrad bestimmen, wie groß das Solarmodul sein muss. Worst case ist meistens der Dezember: http://www.sonnenkraft-ainring.de/technik/bilder/solarertrag2002.gif Wenn man das durchrechnet, kommt man auf ein 30Wp Solarmodul (sofern ich mich da jetzt nicht verrechnet habe, kommt mir etwas zuviel vor, hätte mit ca. 10Wp gerechnet). Jetzt kann man natürlich sagen "ok, aber mein Akku kann das ja wegpuffern". Ja das stimmt, aber dann muss der Akku natürlich größer werden, weil der nicht nur über Nacht Strom liefern muss sondern auch über die Monate hinweg jeweils Energiemangel ausgleichen muss. Das ist jetzt ein Kompromiss zwischen Solarmodul- und Akkugröße. Die Ladeschaltung für den Akku sollte MPPT machen (wenigstens die Konstantspannungsmethode), ein simpler Spannungswandler reicht nicht. Powerbanks können üblicherweise nicht gleichzeitig laden und entladen. Man kann aber natürlich das Gehäuse öffnen und direkt an die Akkus gehen. Da man eine MPPT Ladeschaltung braucht, bietet sich das auch an, dann spart man sich nämlich eine Spannungswandlung auf 5V USB Spannung. Temperaturbereich ist so ne Sache. -20C und +50C sind beides Bereiche, in denen sich LI-Ion Akkus gar nicht wohlfühlen. Es kann Lithium-Chemien geben, die das ganz gut können. Aber damit kenne ich mich nicht so gut aus. Aber letzten Endes empfehle ich dir einen Bleiakku mit Laderegler.
ottonormaloser schrieb: > reines Glücksspiel. ...wenn Du mit Solarzellen noch keine Erfahrungen gesammelt hast.
ottonormaloser schrieb: > ottonormaloser schrieb: >> reines Glücksspiel. Ein gerne übersehener Fallstrick ist zum Beispiel die Abschaltung einzelner Teilbereiche.
Danke für die Antworten. Habe folgenden Rechner für Solarbatterien gesehen: http://www.pro-umwelt.de/html/solarbatterie.htm Wenn ich meine Daten eingebe, komme ich auf folgendes Ergebnis: Tagesenergiebedarf: WE=17.28 Wh Tagesladungsbedarf: QE= 1.44 Ah ...bis hierher alles klar: Anzahl der Autonomietage A = 7 Tage Energiebereitstellung des Akkus Wges = 120.96 Wh Akkukapazität QA = 20.16 Ah Wie kommen die nur auf die restlichen Werte? ... Wäre dieser hier passend als Spannungsconverter http://www.ebay.de/itm/USB-Spannung-Konverter-Stromwandler-Wandler-Netzteil-Von-5V-1-5A-auf-9V-12V-1-2A-/322233409965?hash=item4b069ba1ad:g:8KcAAOSwNRdYBuL~
Helene M. schrieb: > Wenn ich meine Daten eingebe, komme ich auf folgendes Ergebnis: > Tagesenergiebedarf: WE=17.28 Wh > Tagesladungsbedarf: QE= 1.44 Ah > ...bis hierher alles klar: > Anzahl der Autonomietage A = 7 Tage > Energiebereitstellung des Akkus Wges = 120.96 Wh > Akkukapazität QA = 20.16 Ah > > Wie kommen die nur auf die restlichen Werte? 17,28Wh*7Tage=? 120,96Wh/6V=?
Helene M. schrieb: > 3 > Wie groß müsste also eine Batterie / LiPo Akku sein, damit es eine Woche > reicht: > > ...Energie in kJ oder Wh = Kapazität (C) x Spannung (U) ...ergibt > Kapazität des Akkus in mAh > ...Kapazität des Akkus = Wh / V = 17,28 VxAxh / 12 V = 1,44 Ah >> x1000 > = 1440 mAh > ...wenn man für eine Woche Energie möchte sind das also 1440mAh x 7Tage > = 10080mAh > ...nachfolgende Powerbank hätte 4000mAh aber ja leider nur 5V. > ...bei 4000 mAh / 1440 mAh pro Tag würde diese Kapazität 2.7 , also fast > 3 Tage reichen! > ...kann man die 5V einfach über eine Schaltung auf 12 > hochtransformieren? (elektronisch)? Hallo Helene, deine Berechnung stimmt so nicht ganz. Der Tipp von Walter S. ist ein guter Hinweis. Die Berechnung der Kapazität hast Du für 12 Volt vorgenommen. Bei 5 Volt aus einer Powerbank o.ä. benötigst Du eine höhere Kapazität. Du musst die 5 Volt auf 12 Volt wandeln und berücksichtigen das der Stepupwandler keine 100% Wirkungsgrad hat. Ich würde 80% bis 85% ansetzten so das Du um die 30AH an Kapazität benötigst. Wenn Du die Leistung berücksichtigt die der Verbraucher aufnimmt hast du auf der 5 Volt-Seite einen entsprechend höheren Strom als auf der 12 Volt-Seite (60mA). Die 0,72 Watt hast Du für die 12 Volt-Seite ja schon ausgerechnet. Auf der 5 Volt-Seite fließen bei 0,72 Watt aber 144mA. Dazu kommen die Verluste des Wandlers, so das es um die 180mA sein werden. Weiter ist zu bedenken dass das Solarpanel so ausgelegt sein muss das es den leeren Akku laden kann und gleichzeitig die Schaltung mit Strom versorgt. Ich nehme an das die Schaltung die versorgt wird immer laufen soll. Was ist wenn der Akku leer ist, aber keine Ladung durch das Panel erfolgt? Hast Du ein konkretes Projekt oder geht es um die Berechnung? Als Stepup-Modul kannst du z.B. so einen nehmen: (oder mal bei eBay schauen) https://www.pololu.com/product/2117 Warum willst Du von 5 Volt auf 12 Volt gehen und nicht direkt 12 Volt mit einem entsprechendem Akku verwenden? Es wurde ja auch schon geschrieben das eine Powerbank nicht gleichzeitig geladen und belastet werden kann. Jedenfalls können meine das nicht.
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THOR schrieb: > Worst case ist meistens der Dezember: > http://www.sonnenkraft-ainring.de/technik/bilder/solarertrag2002.gif Was das quantitativ bedeutet, hängt von der Ausrichtung der Panele ab. Bei fester Montage sieht das anders aus, als bei 2-Achsen Nachführung. Je nach dem, ob die Ausrichtung auf maximalen Jahresertrag, auf minimale Dynamik übers Jahr oder auf maximalen Ertrag im Dezember optimiert ist, fällt das Minimum unterschiedlich stark aus.
Imho muss man für solche solarbetriebenen Dauerläufer sowohl akku als auch solarzelle deutlich überdimensionieren. Akku sollte schon ne woche halten.. Kälte tut akkus eh nicht gut, lipos sind total tabu. Die solarzelle muss auch nen leeren akku wieder laden können, nicht nur den Energiebedarf der applikation stillen etc. Ich würde versuchen den energiebedarf der applikation weiter zu mindern, dann wird der spaß nicht allzu teuer.
Wolfgang schrieb: > THOR schrieb: >> Worst case ist meistens der Dezember: >> http://www.sonnenkraft-ainring.de/technik/bilder/s... > > Was das quantitativ bedeutet, hängt von der Ausrichtung der Panele ab. > Bei fester Montage sieht das anders aus, als bei 2-Achsen Nachführung. > Je nach dem, ob die Ausrichtung auf maximalen Jahresertrag, auf minimale > Dynamik übers Jahr oder auf maximalen Ertrag im Dezember optimiert ist, > fällt das Minimum unterschiedlich stark aus. Bei AM=7 und 5 Sonnentagen holst du auch mit optimaler Ausrichtung auf Wintersonne nicht mehr viel raus. Und bei diffuser Bestrahlung bringt Nachführung auch nicht viel. Guck mal ausm Fenster, ist doch in jede Himmelsrichtung gleich düster.
dunno.. schrieb: > Kälte tut akkus eh nicht gut, lipos sind total tabu. Das ist so nicht richtig. Das Problem ist dass das Elektrolyt einfriert und gerade LiPo-Zellen haben ein festes Elektrolyt. Bei normalen LiIon-Zellen kann es schon sein dass sie bei 0°C einen so hohen Innenwiderstand haben so dass die Spannung zusammen bricht. Bei LiPo-Zellen hingegen ist es sehr gut möglich dass diese Zellen noch bis -40°C eine taugliche Zellspannung aufweisen. Der Innenwiderstand steigt natürlich, aber das passiert bei Kälte mit allen Akkus. Beispiel: Nokia BL-5C (1Ah) (bei -40°C 7 Ohm Innenwiderstand, die Spannung ist nur um etwa 200mV gesunken im Vergleich zu der Leerlaufspannung bei +20°C) Von manchen LiFePO4-Zellen (die prismatischen Zellen die scheinbar eher für Modell-flieger erstellt werden) war ich schon etwas enttäuscht da deren Widerstand ab -10°C stark angestiegen ist und bei -20°C lag die Zellspannung im Leerlauf nur noch bei 1.5V und der Innenwiderstand war extrem hoch. Die getestete Rundzelle (Emmerich LiFePO4 , ca.1,6Ah) hatte bei -40°C einen Innenwiderstand von 4,6 Ohm (-35°C => 3.3 Ohm) und die Leerlaufspannung ist nur um 120mV gesunken (bezüglich der Leerlauf-Spannung bei +20°C). Wegen den Unterschiedlichen Leerlaufspannungen bei niedrigen Temperaturen darf man LiIon-Akkus nur bei Zimmertemperatur laden, denn die Ladeschlussspannung liegt bei -20°C teilweise viel niedriger als bei +20°C und die Ladegeräte laden den Akku eben nur bis zu einer definierten Spannung (4.1V oder 4.2V) auf. Also entweder einen "Emmerich LiFePO4" oder einen "LiPo". Es gibt aber auch LiPos mit nur teilweise festem Elektrolyt, da muss man aufpassen. Ideal wäre es wenn man es vorher testet. zum Thema "Sonne": Im Winter hat man teilweise (über Wochen hinweg) nur diffuses Licht, daher ist es durchaus möglich dass man dort ein richtig großes Solarpaneel anbringen muss um für ausreichen Strom zu sorgen.
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