Hallo zusammen im Forum,
Ich plane mit einem Solarmodul (18 Zellen in Serie) einen 2S Li Ionen
Akku zu laden. Regeln möchte ich die Solarzellen über einen fixen MPP
von 9,36V (0,52 V je Zelle). Dafür würde ich gerne einen billigen und
fertigen DC/DC Konverter (mit einem MP1584 Chip) zweckentfremden. Die
Regelung der Ausgangsspannung erfolgt hierbei normalerweise über einen
Spannungsteiler an dem Feedbackanschluss des MP1584. Den Spannungsteiler
will ich auslöten und durch einen Spannungsteiler auf der Eingangsseite
(am Solarmodul vor dem bestehenden Glättungskondensator) ersetzen. Die
Idee ist, die Solarspannung konstant zu halten.
Damit der angeschlossene Akku nicht überladen wird soll mit einer
passende Zenerdiode bei Erreichen der Ladeschlusspannung ein Transistor
den Enable Eingang des MP1584 auf Masse ziehen und gleichzeitig eine LED
erleuchten.
Jetzt meine Fragen: Mein Ihr, das geht so? Kann ich R5 weglassen? Fällt
euch eine bessere Lösung z.B. für die Überspannungsabschaltung ein?
Mit freundlichen Grüßen, Jochen.
(Ich hoffe Ihr könnt den Schaltplan lesen)
Da sind 2 Fehler drin und eine Unsicherheit.
1. Steigt die spannung an fb an, geht der Regler aus. Das ist falschrum.
2. Nach Ladeende sollte der Regler nicht noch weiter nachladen, das
verkürzt die Lebensdauer der akkus. Da muß eine hysterese hin.
3. transistor und Z-Diode haben temperaturabhängigkeit. Das halte ich
für unsicher. Da ist TL431 oder ähnlich besser.
CN3722 Passt ja perfekt.
Ich wollte nur gerne ohne Platinenerstellung auskommen. So weit ich mich
da eingelesen habe, ist das bei Buck Konvertern auch nicht so trivial?
Vermutlich ist der Schaltregler gar nicht notwendig, bei 10%
Spannungsdifferenz reicht linear. Mir kommt auch die anzahl Zellen
niedrig vor.
2 x 4,2V Ladeendspannung = 8,4V.
16 x 0,57V = 9,12V bei 25°. 85% durch Erwärmung sind 7.8V. Alternative:
2 Zellen mehr nehmen und eine fertige BMS Schaltung mit balancer, die
bei Ladeende ausschaltet. Sowas
https://www.ebay.at/sch/i.html?_fsrp=1&_nkw=2s+bms&_oaa=1
Ohne Schaltregler hab ich auch schon überlegt. Aber bei leerem Akku ist
die Akkuspannung nur 5v. Da ist der Arbeitspunkt des Solarmoduls nicht
mehr gut. Ich bleibe also beim Schaltregler.
SchnulliWuh schrieb:> Regeln möchte ich die Solarzellen über einen fixen MPP> von 9,36V (0,52 V je Zelle). Die Idee ist, die Solarspannung konstant zu halten.
Das hat mit MPP aber nichts zu tun. Du betreibst bei 9.36V die
Solarzelle genau so in IRGENDEINEM Wirkungsgradpunkt, wie bei direktem
Anschluss an den Akku.
Es dürfte wegen der gesparten Verluste im Wandler effizienter sein, die
Solarzellen ohne Regelung direkt über eine Diode an den Akku
anzuschliessen und nur einen Überladeschutz dranzubauen (und vielleicht
ein Balancing).
Also wenn schon MPP, dann auch wirklich MPP, nicht so einen Schmuh.
Glaube das wird so nicht funktionieren.
Weil der MP1584 jetzt bei niedriger Eingangsspannung (Schwachlicht) die
Ausgangsspannung erhöhen möchte. Was dann zum totalen Zusammenbruch am
Eingang führt.
Das natürlich nur wenn am Ausgang die "Spannungsbremse" über EN noch
nicht gegriffen, der Akku also Ladestrombedarf hat.
Die ausgangsseitige Regelung dürfte für Li-Akkus auch etwas zu unpräzise
sein. Aber vielleicht genügts wenn man nicht auf 100% Ladeschluss will.
OK. Dann Schaltregler wenigstens mit Temperaturabhängigkeit ausstatten,
sonst kommt eher nix raus. Q1 unter eine Solarzelle kleben, R1 als Poti
für MPPT-Einstellung nehmen (R1 = Widerstand 15k + Poti 10k bietet sich
an).
Ladeende läßt sich in so eine 2€-BMS-Platine auslagern.
Ladeschlschluss über BMS. Das ist eine Prima Idee, das mache ich. Die
Solarzellen sind auf einer Tragfläche (Modellflugzeug),
Temperaturschwankung nicht so groß.
Ich würde einen einfachen Shuntregler bauen... Ohne MPPT o.ä. Einfach ne
Diode, ein FET oder Leistungs-BJT, Komparator und einer Referenzspannung
als TL431. Ganz einfach auf den Steckbrett testbar.
Die Solarzelle ist eh eine Konstantstromquelle und ideal zum Laden von
Akkus. Und der Shuntregler schließt die Solarzeiten kurz, wenn die
Batterie seine Ladeschlussspannung erreicht hat. Ganz einfach.
Newby schrieb:> Die Solarzelle ist eh eine Konstantstromquelle und ideal zum Laden von> Akkus.
Klar geht das. Bei vollem Akku (8,4V) und angenommenen 2 Ampere
Solarstrom 16,8 Watt. Bei leerem Akku (5V) und konstanten 2 Ampere nur
noch 10 Watt. Das sind 40% weniger Leistung. Zugegeben, die Entladekurve
eines LiIonen Akkus ist über eine weite Strecke nicht so steil ...
Ich habe mich zudem bei dem Schaltbild vertippt und verbaue 18
Solarzellen, damit ist ein Stepdown Wandler dann noch einmal
interessanter. Eine feste Spannung am Solarmodul möchte ich auf jeden
Fall - unabhängig vom Ladezustand des Akkus.
SchnulliWuh schrieb:> Eine feste Spannung am Solarmodul möchte ich auf jeden> Fall - unabhängig vom Ladezustand des Akkus.
So richtig Sinn macht das aber nicht. Die 5V über beiden Zellen hast du
doch allenfalls 1% der Ladezeit. Im Nu liegt deren Spannung wieder bei
ca. 7,2V und mehr. Dazu kommt der Spannungseinbruch bei warmen Zellen.
Noch dazu kommt, daß du in jedem Fall einen Diode gegen Rückströme
brauchst. Denn den Mosfet kannst du zwar durch noch eine Extra-Bastelei
abschalten, sobald die Ein- die Ausgangsspannung unterschreitet. Er
sperrt dabei aber nicht, durch die Bodydiode. Also noch viel mehr
Bastelei...
Alles zusammengenommen wäre da ein Schaltregler nur etwas, wenn bei dem
Projekt der Weg das Ziel ist.
Uwe S. schrieb:> wenn bei dem Projekt der Weg das Ziel ist.
(+1)
Vor allem aber muß die MP-Spannung enpirisch ermittelt werden, und die
ändert sich bei Erwärmung. Daher wird eine konstante
Solarspanungsregelung enttäuschende Ergebnisse liefern (abgesehen davon,
daß Tiefentladung von <3V pro Zelle bein aufladen vielleicht 1% der
Ladezeit ausmacht).
Bin gespannt aufs ergebnis dieses Versuchs.
Helge schrieb:> Bin gespannt aufs ergebnis dieses Versuchs.
Ich befürchte, die Ergebnisse werden nie veröffentlicht, wie bei 99% der
Fälle, bei denen die Threadstarter*innen schon vor der Fragerunde eine
Feste Meinung hatten :-(
Ok, ich habe mir noch einmal die Entladekurven eines LiIon Akkus und P/V
Diagramme der Solarzellen angeschaut. Ihr habt ja wahrscheinlich recht,
ein Schaltregler ist unnötig. Schade, ich fand die Idee zuerst ganz
smart ...
Dann nutze ich mal ein BMS und eine Schottky Diode. Oder doch eine
ideale Diode?
Danke für die fundierten Tips, Jochen.
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