Hallo, ich habe vor meine derzeitige Gartenlampe mit einem Solar modul und einem Li-ionen Akku zu erweitern. Aktuell habe ich einen Arduino den ich über ein 433Mhz Modul von innen Steuern kann (inkl. dimmen und dergleichen) es ein Herausnahmbarer Akku verbaut, den ich im Haus Lade, da das ganze Wasserdicht ist und auch keine Probleme gab (seit über Jahren). Nun würde ich das gern mit einem Solarpanel aufwerten und den zusätzlich über eine Fotodiode Steuernlassen (Licht geht automatisch an wenn es dunkel wird). Leider verstehe ich noch nicht so ganz, wie ich das am besten realisieren kann. Der Aufbau von Li-Ionen Akkus ist mir bewusst, ich weiss auch, dass der nach einem Bestimmten System aufgeladen werden muss und dass bestimmte werte nicht über/unterschritten werden dürfen. Jedoch hat das immer das gute alte Ladegerät gemacht, was ich in Rente schicken möchte, allein aus dem Grund, dass ich 5 solche Led-Ketten habe und jeder 5V braucht (Da nervt das ständige Akku wechseln). Ich habe mir angedacht ein 5V Solarpanel zu holen wie zB: https://www.conrad.at/de/solarzelle-poly-pvz-5962-5v-5-vdc-008-a-1-st-l-x-b-x-h-625-x-595-x-31-mm-1389157.html?insert=U3&WT.srch=1&WT.mc_id=sea_9_Shopping&gclid=CjwKEAjwqZ7GBRC1srKSv9TV_iwSJADKTjaDSBOLBAWT0gcK7wCQhiCf0rCKSo80xZ_sa7An-4GEqhoC-iDw_wcB Weil das sehr gut auf die Lampe passen würde. Was mir jedoch unklar ist: Wie sieht es aus wenn das Panel mal nicht die volle Leistung hergeben sollte, da ich gelesen habe, dass die sehr schwanken können und auch tun, das beschädigt doch die Zellen, oder? Wie ist es mit Laden und gleichzeitigem Entladen? Ist das bei Li-Ionen Akkus machbar oder muss ich da auch etwas beachten (trennung der Ladung wenn in verwendung?)? Aufgrund von Platzmangel will ich nicht wirklich was fertiges verbauen sondern selber etwas bauen um es im Gehäuse verstecken zu können. Könnt ihr mir da helfen? MfG, Mike
Mike Z. schrieb: > Aufgrund von Platzmangel will ich nicht wirklich was fertiges verbauen > sondern selber etwas bauen um es im Gehäuse verstecken zu können. > Könnt ihr mir da helfen? Aufgrund von klaffendem Kenntnismangel baust du sowas ganz sicher nicht selbst. Jede einzelne deiner Fragen ist nichtmal so formuliert, dass man von Grundkenntnissen ausgehen kann. Die lesen sich so, als hätte es dir Schwierigkeiten bereitet dir die Fragen auszudenken die du stellen willst. http://www.ebay.de/itm/2pcs-3A-3-7v-Li-ion-Lithium-14500-18650-Batterie4-2v-Charge-Protection-Board-PCB-/112194851582?hash=item1a1f5592fe:g:6v4AAOSweXhXmMM8 Das Ding an deinen Li Ion Akku, da dran dann die Solarzelle. MPPT vergessen wir mal. Platz sollte kein Problem sein, ist etwa so groß wie ein Daumennagel.
Relativ einfach ist folgendes: Du nimmst du ein Solarpanel, das deutlich mehr Spannung abgibt als der Akku benötigt, aber nicht mehr Strom, als der Akku verträgt. Also zum Beispiel 6V/100mA für einen Handy-Akku. Das Solarpanel lädt den Akku über eine Diode, damit bei Dunkelheit kein Strom zurück in die falsche Richtung fließt:
1 | 1N4148 |
2 | + o-----|>|-------o + |
3 | Solarpanel LiIo Akku |
4 | - o---------------o - |
Der zweite Schritt besteht darin, überladung zu verhindern. Dazu verwendest du einen Shunt Regler, den du parallel zum Akku schaltest. Zum Beispiel so einen: https://e2e.ti.com/support/power_management/etc_power/f/216/t/114728 Der soll so dimensioniert werden, dass er bei mehr als 4 Volt leitend wird. Wenn der Akku voll ist, fliesst der überschüssige Ladestrom in den Shuntregler und wird in dessen Transistor verheizt (die Leistung muss der Transistor vetragen und benötigt ausreichend kühlung). Die 4V musst solltest du möglichst genau einhalten - verwendet daher 1% Widerstände oder noch genauere. An die maximale Ladespannung von 4,2V sollte man sich mit so einer primitiven Schaltung nicht heran wagen. 4V sind nicht nur sicherer, sondern lassen den Akku auch bedeutend länger leben.
N'abend, Stefan wieso musst du immer alles so kompliziert machen? Da die Kenntnisse des Fragestellers anscheinend nicht ganz ausreichend sind, sollte er sich nix selber bauen sondern die fertigen Module von eBay verwenden. Dazu ein 8V oder mehr Solarmodul + Step Up/Down Wandler einstellbar + TP4056 Lademodul. Den Wandler auf 5 V einstellen und dann alles als Kette zusammenschließen: Solarmodul an Eingang des Wandlers Ausgang des Wandlers mit 5V an den Eingang des LiIon Lademoduls. Wenn man nun noch die dinger mit Unterspannungsabschaltung nimmt ist alles relativ sorgenfrei betreibbar. Solarmodul: http://m.ebay.de/itm/5W-Watt-Solarmodul-12V-Monokristallin-Solarpanel-Camping-Wohnmobil-solarXXL-/111653570064?nav=SEARCH Stepup/Down: http://m.ebay.de/itm/1-2-5-10-Step-Up-Down-Converter-Xl6009-Module-Voltage-Boost-Buck-Dc-Adjustable-/272335979535?nav=SEARCH LiIon Lademodul: http://m.ebay.de/itm/LiPo-LiIon-Akku-1A-Lade-Modul-Lithium-18650-USB-mit-Schutz-TP4056-fuer-Arduino-/172292823518?nav=SEARCH Sind nur Beispiele, aber wird dem Tread Ersteler sicherlich mehr helfen... PS ich bekomm kein Geld von den Anbietern, sind willkürlich ausgewählt.
Bist du sicher, dass der Spannungswander mit Solarzellen klar kommt? Bedenke, dass die Eingangsspannung mitunter den gültigen Bereich verlässt. Wie reagiert der Wandler darauf?
Der Spannungswandler ist absolut ungeeignet. Der regelt nur die Ausgangssspannung, dem ist die Eingangsspannung egal. Ergo ist die Ausgangsspannung der Solarzelle bei einem Überangebot an Leistung zu hoch, bei einem Unterangebot an Leistung bricht Sie zusammen weils den Spannungswandler nicht interessiert. Beides ist das genaue Gegenteil von MPPT. Lieber direkt anschließen, dann hat man halt 2-3V Fehlanpassung. Das läuft auf 20-30% Leistungseinbuße hinaus, damit kann man leben. Die Diodenlösung von Stefan ist da zielführend. Statt dem Shuntregler würde ich dann doch http://www.ebay.de/itm/112194851582?clk_rvr_id=1183461231798&rmvSB=true nehmen da spottbillig, zuverlässig und getestet, passende Bauform. Ausserdem noch UVLO. Was will man mehr.
Hallo Stefan, Hallo Thor, ihr beide wisst schon was der stepup/down machen soll? Sicher bin ich mir da ja nicht... Also mal kurz zusammengefasst: Solarzelle mit z.b. 12 V maximaler Spannung geht auf die Eingangsseite des Spannungswandlers (verträgt max 36 VDC) der wandler macht dann daraus 5-6V DC die er Ausgangsseitig für den TP4056 Laderegler bereitstellt. Dieser kann mit 5-6 V DC (USB oder andere Spannungsquelle) am Eingang umgehen. Der Laderegler macht was er soll und ist für den Ladevorgang des Akkus zuständig. Er sorgt dafür dass der Akku nicht überladen wird (Abschalten bei 4,2 V). Das ausgewählte Modul hat als zusatz sogar noch die Unterspannungsabschaltung der Last, wenn der Akku leer ist. Deswegen, denke ich Thor hast du nur was sagen wollen aber nicht mal geschaut was ich vorgeschlagen habe, denn dein Modul ist genau das was ich schon vorgeschlagen habe. PS: Ich habe selbige Konstellation in Anwendung: 6V Solarzelle mit Spannungswandler lädt über so ein LiPo Modul eine Akkuzelle um die Minipumpe vom Seerosenbecken meiner Eltern bei Sonnenausfall (Wolke o.ä. Nicht gleich absterben zu lassen. Der Akku hat ein Jahr bisher geschafft ohne murren. So ich mach jetzt essen...
Achso und ne Sicherung ist nach Solarzelle und vor Spannungswandler, Spannungswandler und Tp4056 Modul und zu Last hin drin...nich das da was kockeln kann ?
Ist das so eine Mini-Gartenleuchte mit einer 20mA LED ? Du kannst durchaus mit einem Mikrocontroller einen kleinen StepUp- oder StepDown-Regler bauen um den Akku zu laden, habe ich auch schon gemacht. Du musst natürlich so regeln dass die Spannung + Ausgangsstrom =Leistung maximal ist. Mit Hilfe eines kleinen Shunts+Opamps misst du den Strom. Ab hier haben die meisten eigentlich keine Lust mehr und besorgen sich Teile von eBay.:-D 4V Sollen das Maximum sein, der Akku wird es dir danken. Das Minimum sollten 3.6V sein damit der Controller eine Weile betrieben werden kann. (Als Sicherheit würde ich einen Goldcap über einen 5V Regler laden lassen und der hängt an der Solarzelle, der Goldcap versorgt einen 3.3V LDO und der dann den mC) Anstatt der Fotodiode kannst du auch einen LDR nutzen. (Lichtabhängiger Widerstand) Die Auswertung der Solarzellen-Spannung (ohne Last oder mit definierter Last) wäre auch möglich, ist aber etwas umständlich.
Hallo, entschuldigt, anscheinend hab ich das blöd formuliert. Ich hab wirklich 0 Ahnung von Li-Ionen somit hast du recht THOR . Ich will nicht den Laderegler selbst bauen sondern das ganze drum herum! Ich wollte kein fertiges System in dem das Solarpanel, der Akku und dergleichen schon verbaut sind, auf ein fertiges "Charge Protection Board" würde ich natürlich zurückgreifen, da der sehr gut verbaubar wäre. Entschuldigt bitte falls das falsch rüber kam, soviel Ahnung über die Akkus hab ich dann wirklich auch nicht. Bis dato war ja zuhause aufladen kein Problem, dafür hat man ja eben das Fertige Ladegerät. Darum frage ich was ich brauche und ob ich die Akkus gleichzeitig laden und entladen kann, wenn diese über ein "Charge Protection Board" geladen werden. Wie würde so ein aufbau aussehen? Wie gesagt das Ladethema ist mir ein neues, ich will das nicht neu aufbauen oder revolutionieren, bis jetzt wars eben ein "akku einlegen und starten", wie es mit dem laden und drinnen lassen aussieht weiss ich jedoch nicht so ganz. Lg, Mike
Stefan hat völlig Recht. Da ist auch nichts Kompliziertes dran. Die Bekannten Lademethoden wie CCCV sind für Ladegeräte an einer ausreichend starken Quelle gedacht um den Akku schnell voll zu machen. Im Prinzip kannst du den Akku mit allem laden was die Grenzwerte einhält. Strombegrenzung durch geeignetes Modul ist die einfachste Strombegrenzung. Solange der Akku noch allen Strom aufnimmt "zieht" er die Spannung des Panels auf sein Niveau herunter. Die Spannung steigt nach und nach mit zunehmender Ladung. Man muß die Spannung dann nur noch begrenzen, z.B. indem man den überschüssigen Strom bei Annäherung an die Ladeschlußspannung mit einem Shuntregler "entsorgt" oder indem man gegen Ladeende die Solarzelle abtrennt. Dann wird der Akku halt nicht voll ausgereizt. Du solltest ohnehin ein wenig unter der Maximalspannung bleiben. Dann leben die Akkus länger und solange du noch etwas unsicher bist, ist es gut wenn man etwas Sicherheitsreserve hat. Beispielsweise sind ein Regler nicht ausreichend genau, selbst wenn die Widerstände auf ein Prozent genau sind.
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