DIY Akkubetriebene LED Solarleuchte

[Manuel B. (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe hier ein weiteres Bastelprojekt, das ich gerne vorstellen
möchte. Dabei handelt es sich, wie unschwer am Titel erkennbar ist, um
eine solarbetriebene LED-Leuchte mit zusätzlichem Akku. Damit könnte man
alte Gartenleuchten, die die Nacht nicht (mehr) überstehen aufrüsten,
oder kleine Lichtelemente an verschiedenen Stellen im Garten platzieren.
Das Ganze ist durch einige Anregungen im Internet entstanden und der
Schaltplan ist dabei auch relativ trivial. Bei Fragen dazu kann ich die
Funktionsweise gerne erläutern :) Ein für LTSpice fertiges
Simulationsfile kann ich gerne zur Verfügung stellen.

Ein Überblicksvideo habe ich ebenso auf Youtube eingestellt. Dort kann
man auch die Funktion, den Aufbau und die verwendeten Bauteile schön
erkennen und es wird das wichtigste zusammengefasst:
  https://youtu.be/FFKjUdfboxw

Die Schaltung ist dabei so aufgebaut, dass die Solarzelle gleichzeitig
als Helligkeitssensor funktioniert. Dies hat zur Folge, dass bei
entsprechender Abstimmung, wie im Schaltplan zu erkennen, die Leuchte um
ca. 20:00 Uhr ein- und um ca. 6:30 Uhr abschaltet. Diese Zeiten sind
dabei auf September/Mitteleuropa bezogen.
Das besondere dabei ist, dass die Dimensionierung ausreicht, um die
Leuchte die ganze Nacht zu betreiben.

Verwendet wurden dafür:
- div. Widerstände (Schaltplan zu entnehmen)
- BC547 NPN Transistoren
- 1N5817 Schottky Diode
- 5V/81mA Solarzelle
- 1500mAh 3,6V NIMH Akku
- LED 30000mcd 3,4V 20mA

Die Solarzelle liefert bei direkter Sonneneinstrahlung eine Spannung von
ca. 4,1V und lädt den Akku mit einem maximalen (hier gemessenen)
Ladestrom von ca. 40mA. Dieser ist jedoch nicht konstant. Ein
ermittelter mittlerer Ladestrom von 24mA über einen Zeitraum von 10h am
Tag genügen, um den Akku mit der notwendigen Energie für eine Nacht zu
versorgen.
Auch wenn die NIMH Akkus damit theoretisch Tagsüber überladen oder
nachts vollständig entladen werden könnten, so denke ich, dass dies
dennoch ausreicht, um die Lampen ein paar Jahre betreiben zu können.

Verbesserungsvorschläge, Kritik oder Fragen dürft Ihr natürlich gerne
stellen und versuche mich diesen anzunehmen.

Ich hoffe ich habe damit den ein oder anderen Bastler auf eine Idee
gebracht, ihm weitergeholfen oder sogar zum Nachbau angeregt.

Mit freundlichem Gruß


Manuel

[Gisbert (Gast)]

Nichts neues, bekannte Schaltung schlecht nachgebaut
bei zu hohem Materialkosten/Aufwand.

Die Schaltung gibt es ferig aufgebaut mit Funktionsgarantie
in zig Märkten, sogar unter 1 Euro.

warum müllst du Youtube auch noch damit zu.

Gs de Buurg

[Fülltext (Gast)]

Hallo Gisbert,

wirklich eine sehr nette Formulierung, um das Selbstvertrauen des 
Posters zu erhöhen. Fakt ist er hat's gebaut und es funktioniert. Alles 
andere ist auf Hobbyniveau nicht von Belang. Wenn es die Chinesen für 1 
Euro können - wen interessierts? Glaube kaum er will seine Gewinnspanne 
maximieren. Es gibt auch tausende Arten von LED-Blinkern und 
Taschenlampen auf diesem Planeten, trotzdem frickeln viele Leute die 
gerne selbst zusammen, nämlich einfach nur, weil sie sich im Gegensatz 
zu anderen Menschen daran erfreuen.

MfG

stiller Mitleser

[Gisbert (Gast)]

"stiller Mitleser" ist ja auch nicht,

Hauptsache Blahblah ohne Inhalt.

Es geht nicht um Chinesen oder deren Produkte
sondern um "gibt es schon, gibt es billiger und besser"
und nicht sich mit jedem Mist auf Youtube zu brüsten.

Die Funktion wurde ja beschrieben, da braucht es kein Filmchen dazu.

Für Anfänger/Nachbauer eine Schaltung ohne Begrenzung beim Laden
und Entladen zu bringen ist schlimm.
Lerneffekt dabei, das macht man so, habe ich irgendwo gesehen.
Drei Akkus ist Umweltverschmutzung, abnehmende Ledhelligkeit
weil die Batteriespannung sinkt ... alles Negativpunkte.
Deshalb mein 1 Euro Hinweis auf bessere Produkte.

Etwas wirklich Neues, verbessertes Altes
oder Zweckenfremdet als/für ... wäre doch etwas.

Für den Nachbau äh das nachfrickeln dieser Schaltung
wird es wohl niemand geben.

Der TE bat zudem um Verbesserungsvorschläge, Kritik oder ...

Gs

[ArnoR (Gast)]

Manuel B. schrieb:
> Verbesserungsvorschläge

Die kleine LED hat mit 3,4V eine rel. hohe Flusspannung, die kaum unter 
der Akkuspannung liegt. Dadurch muss der Vorwiderstand sehr niederohmig 
sein, was zu großen Strom- und Helligkeitsänderungen bei kleinen 
Akkuspannungsänderungen (viel Strom bei vollem Akku, kaum noch Strom bei 
nicht mehr ganz vollem Akku) führt.

Eine "große" LED (350mA/1W-Typ) hätte nur ~2,8V Flussspannung. Der 
Vorwiderstand könnte deutlich größer ausfallen, der Strom wäre viel 
konstanter und außerdem hat so eine LED einen besseren Wirkungsgrad bei 
den genannten Strömen. Man könnte also etwas weniger Strom einstellen 
und eine längere Brenndauer bekommen.

R3 würde ich hochohmiger machen. Die Solarzelle müsste sonst etwa 350µA 
liefern, bevor die Ladung beginnt. Da ist es doch schon sehr hell. 
Außerdem bleibt dann etwas mehr Ladestrom übrig.

[Hans (Gast)]

- kein Tiefentladeschutz
- kein Überladeschutz
- Spannungsabfall an der Diode verschenkt Leistung
- Vorwiderstand an der LED verschenkt Leistung (gut, bei der winzigen 
LED spielt das keine Rolle)

[Martin S. (led_martin)]

Hans schrieb:
> - kein Tiefentladeschutz
> - kein Überladeschutz

Bei der Relation Solarzellengröße zu Akkukapazität braucht man sich 
keine Sorgen wegen Überladung machen, den Strom stecken übliche 
Akkuzellen locker weg. Tiefentladung ist da eher ein Problem, vorallem 
im Winter, so schlimm, wie es auf den ersten Blick aussieht, ist es 
allerdings auch nicht, Last ist ja eine LED, also eine Diode. Bei 
sinkender Spannung nimmt der Strom recht schnell ab, und bei 3V (-> 1V 
pro Zelle) geht da eigentlich fast nichts mehr.

Da ist so manches Kaufprodukt schlimmer, kommt für den Betrieb der 
LED(s) ein Step-Up ins Spiel, werden die Akkus zum Teil bis auf 0,5V pro 
Zelle leergesaugt. Vernünftig geregelt ist da, bei vielen Exemplaren, 
nichts.

Mit freundlichen Grüßen - Martin