Von 6V auf 8,2V (Solarzelle, Li ionen Akku, Raspberrypi projekt)

[Dieter (Gast)]

Hallo zusammen,

plane zur Zeit folgendes Projekt:
Ein Raspberry pi soll über Solarzellen versorgt werden.
Geplant ist 10 Solarzellen je 0,61V Leerlaufspannung in reihe zu 
schalten um das Pi (5V) darüber zu versorgen.
Als Akku nutze ich 2 Li ionen Akkus in reihe geschaltet = Spannung 7,4V.
Und hier mein Problem.
Wie kann ich mit einer Solarspannung von 0V - max 6,1 V meinen Akku mit 
konstant 8,2V laden ?

Die Solarspannung zu zerhacken / Oszillator um die Spannung mit Trafo 
hocht zu ransformieren und wieder gleichrichten halte ich für zu 
verlustreich.

Habt ihr eine andere idee ?

lg. Dieter

[eric (Gast)]

Dieter schrieb:
> Wie kann ich mit einer Solarspannung von 0V - max 6,1 V meinen Akku mit
> konstant 8,2V laden ?


Was meinst Du, wozu es Solar-Regler gibt ?

[Dieter (Gast)]

Kennst du einen Solarladeregler für 2 in reihe geschaltete li Ionen 
Akkus mit 8,2V Ladespannung ?
Habe nur den max1555 ladeic gefunden aber der ist nach Datenblatt nur 
geeignet um einen li Ionen Akku mit 4,2V zu laden.

LG. Dieter

[Planlos (Gast)]

Dieter schrieb:
> Als Akku nutze ich 2 Li ionen Akkus in reihe geschaltet = Spannung 7,4V.
> Und hier mein Problem.

Umbauen auf parallel.

Spart den Balancer, spart komplizierte Ladregler, nur Protection-IC und 
Solarzellen dran und Fertig.

Step-Up für die RasPi versorgung.
Wenn du optimieren&basteln magst: Auf dem RasPi sind noch Step-Down 
Regler verbaut. Die brauchen nicht unbedingt saubere 5V, laufen evtl. 
auch direkt vom Akku.

[MaWin (Gast)]

Dieter schrieb:
> Die Solarspannung zu zerhacken / Oszillator um die Spannung mit Trafo
> hocht zu ransformieren und wieder gleichrichten halte ich für zu
> verlustreich.

So einfach ist es sowieso nicht, man braucht einen MPP Regler, sonst 
würgt man die Solarzelle ab.

Wenn du es partout nicht so machen willst, dann nimm einfach noch 6 
Solarzellen und eine Entladeschutzdiode  dazu.

[Jobst Q. (joquis)]

Die Leerlaufspannung einer Solarzelle ist die Spannung, wenn kein Strom 
fließt.  Aber für eine Lithium-Ion-Zelle müssten sie reichen.

Das Einfachste ist eins der preiswerten Mobilladegeräte, die man mit ca 
5V auflädt und die über einen Step-Up wieder 5V herausgeben. Statt der 
Eingangsspannung schließt du die Solarzelle an. Wenn die Kapazität nicht 
reicht, schließ deine beiden Li-Ion-Zellen noch parallel.

[Dieter (Gast)]

> Umbauen auf parallel.
>
> Spart den Balancer, spart komplizierte Ladregler, nur Protection-IC und
> Solarzellen dran und Fertig.

So kanns man natürlich auch machen. Das werde ich weiter verfolgen 
danke.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Dieter schrieb:
> Wie kann ich mit einer Solarspannung von 0V ... meinen Akku mit
> konstant 8,2V laden ?
Die Spezifikation ist unsinnig: Du wirst mit einer "Solarspannung" von 
0V niemals irgendeinen Akku laden können. Auch nicht mit 0,1V oder mit 
2V oder mit 4V. Die Energie, die dir die Solarzellen bei diesen 
Arbeitspunkten liefern können, ist zu gering...

Dieter schrieb:
> Habt ihr eine andere idee ?
Welchen Strom können diese Solarzellen überhaupt bringen? Und wieviel 
bleibt davon an einem regnerischen, nebligen Tag über?

[Dieter (Gast)]

Lothar Miller schrieb:
> Die Spezifikation ist unsinnig: Du wirst mit einer "Solarspannung" von
> 0V niemals irgendeinen Akku laden können.
Das ist natürlich klar ich wollte nur die Spannungsschwankungen 
veranschaulichen.

Lothar Miller schrieb:
> Welchen Strom können diese Solarzellen überhaupt bringen? Und wieviel
> bleibt davon an einem regnerischen, nebligen Tag über?
Laut Herstellerangaben: Nennspannung: 0,5V Nennstrom: 8182 mA / 4100 
mWatt pro Zelle bei 25C und optimaler Beleuchtung versteht sich.
Wieviel Strom die Zellen noch liefern wenn es neblig bzw bewölkt ist 
kann ich nur schwer vorhersagen.
Ich bin aber der Meinung das das Pi auch bei längeren Durststrecken 
durch den Akku versorgt werden kann.

lg. Dieter

[Bernd K. (bmk)]

Die Anpassung von Solarmodulen zu einem Akku erfolgt am effektivsten
über die Anzahl der Zellen, und nicht durch irgendwelche Wandler.

Betrachten wir uns hierzu das am meisten verbreitete Modul zum Laden
eines 12V Akkus: Es hat 36 Zellen und eine Nennspannung von 18V.

Das hat einen guten Grund: Der MPP ist hierbei für das am häufigsten
vorkommende Wetter ausgelegt, nämlich bedeckter Himmel / Regen und
liegt bei ca. 15V. Und damit genau richtig, um (abzüglich der Entlade-
schutzdiode) den Akku mit bis zu 14,x V zu laden, so dass bei der
hierbei geringen Strahlungsleistung 100% im Akku ankommt. Und wenn
die Sonne scheint, ist eh genug Leistung vorhanden, so dass der etwas
verschobene MPP kaum noch eine Rolle spielt.

In deiner Anwendung wären 11 Zellen richtig, um einen einzelnen LiIon
Akku zu laden: Nennspannung 5,5V. Bei trübem Wetter liegt der MPP bei
etwa 4,8V minus Entladeschutzdiode dann 4,1V. 10 Zellen wären auch
noch ok, hängt halt von den verwendeten Zellen und vom Wetter ab.