Hallo Leute,
ich möchte einen Lipo Akku mit einem kleinen Solarpanal laden. Das
Solarpanal leistet maximal 60mA und daher wollte ich die
Ladeschlusspannung mit einem TL 431 auf 4,2 Volt begrenzen.
Das Solarmodul hat eine Leerlaufspannung von 5,5 Volt und eine
Nennspannung von 4 Volt.
Ich denke mal das ich den Vorwiderstand R3 nicht benötige weil ein
Solarmodul sowieso eine Strombegrenzung hat?
Die Formel wie man das Verhältnis von R1 zu R2 berechnet kenne ich, aber
wie sollten diesen Widerstände dimensioniert sein? Wie kann man das
berechnen und was ist bei der geplanten Anwendung sinnvoll?
Vielen Dank,
Gruß
Tobias
hallo,
den vorwiderstand benötigst du bei einer solarzelle tatsächlich nicht ,
wenn der maximale strom der zelle innerhalb der specs des tl bleibt.
die anderen widerstände ... naja .. so ganz normale nehmen. diese 1/4
watt oder so. also die ganz normalen halt.
evt. solltest du ein poti (mit vorwiderstand) einplanen und das so
berechnen , dass du von anschlag zu anschlag einen regelbereich zwischen
3.6 und 4.6 volt hast, dann kann man das schön feineinstellen.
gruss klaus
Hallo Klaus,
vielen Dank schon mal für Deine Antwort. Bleibt aber noch die Fragen
nach den Werten. Die Rechnung sieht ja so aus:
Vout = (1 + R1/R2) * Vref
4,2 = (1 + R1/R2) * 2,495
4,2/2,495 = 1 + R1/R2
(4,2/2,495)-1 = R1/R2
R1/R2 = 0,6834
Sprich es wird durch die Gleichung ja nur das Verhätlnis von R1/R2
festgelegt, nicht aber die absolute Größe. Dazu habe ich gefunden:
Regarding R1 and R2, set the resistance value so that the reference
current flowing to the REF pin can be fully secured. However, if these
resistances are set to low values, wasteful power is consumed (VIN → R0
→ R1 → R2 → GND).
On the other hand, if these resistances are set to values that are too
large, the IREF current cannot be secured.
Select appropriate values taking these two points into consideration.
Nur verstehe ich das irgentwie nicht un bräuchte da eine kleine
Erklärung und Hilfe wie die Widerstände zu dimensionieren sind. Dann ein
Poti zu nehmen ist sicher eine gute Idee.
Vielen Dank,
Gruß
Tobias
Nun, auf der einen Seite kann man R1 und R2 (fast) beliebig
niederohmig machen; Nachteil ist nur die Belastung der Quelle.
Beliebig hochohmig geht nicht, da IREF gesichert sein muss.
Und der ist mit 1,5µA (typ) bzw. 4µA (max) angegeben.
Wenn als Strom durch den Spannungsteiler nun den 10fachen Wert
von IREF wählt, also etwa 15µA, ist IREF hinreichend gesichert.
Damit ergibt sich der max. Wert von R1 + R2 = 4,2V / 15µA = 280k
Ich würde da ca. 100k wählen, das deckt dann auch noch 4µA (max)
ab und belastet die Quelle mit 42 µA, was ok sein dürfte.
weil es gerade zum thema passt, stelle ich mal meine schaltung vor, die
ich als solar-laderegler für meine 12 volt anlage mit 5 stück 55watt
panele verwende.
V1 (15 Volt) stellt hier die solarzellen da, die über schottkydioden
entkoppelt , ihren saft liefern.
r4 ist nur symbolisch.
die kombination aus R6, R8, R2 und dem spindeltrimmer R7 ermöglicht eine
sehr präzise einstellung der zenerspannung um die 14,4 volt (ladeschluss
für meine anlage)
da ich in besten zeiten etwa 15 bis 20 Ampere verbraten muss, habe ich
die kombination aus Q2 und Q1 als stromverstärkung eingesetzt, die dann
Q3 und R3 ansteuert. die kombination aus Q3 und R3 ist mehrfach parralel
angeschlossen, um die belastung zu verteilen.
die led an q4 fängt an zu leuchten, wenn der ladeschluss erreicht ist.
im weiteren ausbau werde die led dann noch anzapfen , um dann bei
ladeschluss eine schaltung mit peltierelementen zu aktivieren, die dann
eine mittlere kühlbox betreibt.
gruss klaus
Wenn also der Akku voll ist, liefern die panels 5 x 55W weiterhin und
der 2N3055, als Spannungsbegrenzer auf 14,4 V, muss diese Leistung
verbraten ??? (oder 15 bis 20A bei 14,4 V ?)
Resultat wird wohl sein, dass der Ts zum Kurzschluss verglüht und dieser
den Akku in kürzester Zeit leert und zerstört.
@Tobias
der TL431 brauch neben den paar µA am Steuereingang auch noch >1mA an
der "Kathode" um richtig zu arbeiten.
je nach Kapazität kann es also sein, dass dein Akku nach ein paar Tagen
Dunkelheit vom TL431 tiefentladen wird.
Wie bei Blumen: Immer schön aufs Fensterbrett stellen, sonst kratzt sie
ab ;-)
>der TL431 brauch neben den paar µA am Steuereingang auch noch >1mA an>der "Kathode" um richtig zu arbeiten.>je nach Kapazität kann es also sein, dass dein Akku nach ein paar Tagen>Dunkelheit vom TL431 tiefentladen wird.
Richtig und falsch zugleich.
Der TL431 (eingestellt auf 4,2V) wird sich Strom genehmigen,
wenn die Quellspannung 4,2V hat und das soll er auch, um die
Spannung zu begrenzen.
Liegt die Quellspannung unter den 4,2V (ein paar mV genügen),
also Akku im Ruhezustand, wird sich der Tl431 das 'Stromziehen'
verkneifen bis auf die genannten paar µA am Steuereingang.
Und das macht ein Akku rd. 5 Jahre mit, bis er entladen ist.
Wahrscheinlich ist er da schon durch die Selbstentladung leer.
@ peter-neu-ulm (Gast)
entschuldige meinen blöden spruch von gestern.
wie ich schrieb.....
die kombination aus Q3 und R3 ist mehrfach parralel
angeschlossen, um die belastung zu verteilen.
Ich habe da also 5 stck. 2n3055 mit je einem emitterwiderstand parallel
eingebaut. da wird also nix verglühen.
gruss klaus
Verständnisfrage: Warum trennt ihr die Solarzellen nicht über
irgendeinen Schalter (Relais oder Halbleiter) vom Akku ab, wenn der
seine Ladeschlußspannung erreicht hat?
Warum müßt ihr den Solarstrom durch einen Parallelregler vernichten ?
@peter-neu-ulm
na prima... haben wir ja dann doch nicht die köppe eingehauen.
manchmal ist es mit meiner selbstbeherschung auch nicht so, wie es sein
sollte... aber da hier im forum oft die tendenz zu panikmache und die
"alles brennt ab - mentalität" vorherscht hatte ich mich schlicht im ton
vergriffen.
also .. alles prima nun!
@ kurz
deine frage
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"Verständnisfrage: Warum trennt ihr die Solarzellen nicht über
irgendeinen Schalter (Relais oder Halbleiter) vom Akku ab, wenn der
seine Ladeschlußspannung erreicht hat?
Warum müßt ihr den Solarstrom durch einen Parallelregler vernichten ?
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möchte ich mal beantworten, da es vielleicht dem einen oder anderen, der
wie ich, inb einem 12volt haushalt lebt, helfen könnte. ich selbst lebe
hier nun schon seit 8 jahren und habe mindestens 5 damit verbracht, die
effizienz des systemes zu optimieren. zusätzlich, nachdem ich mal ne
woche ins krankenhaus musste, wurde mir klar, dass auch das KISSS system
anwendung finden sollte.
KISSS ist -> Keep It Simple Stupit and Save
Die Tests mit atmel und mosfet und relais fanden dann ein ende, da es
für mich im fehlerfalle kein problem wäre den abgestürzten atmel wieder
ans laufen zu bringen, für meine frau jedoch sehr wohl. zudem stellt
sich die frage, ob ein gewitter.. die solarzellen stehen ja draussen
nicht unvorhersehbare probleme bereiten könnt.
deine idee mit dem schalter ... also relais oder mosfet ... wird ja in
herkömmlichen billig-ladereglern eingesetzt. wenn da also die spannung
über einen gewissen wert geht , wird die solarzelle abgeklemmt. dann
fällt also die spannung an der batterie sofort ab (vielleicht sowas um
die 13volt statt der 14.4V) und der schwellenwertdetektor würde es dann
sofort wieder draufschalten. es würde also oszillieren.
aus diesem grund haben die billig-laderegler eine zeitverzögerung
eingebaut, (eine art histerese) damit erst alle 5sekunden neu
entschieden wird.
trotzdem, is es dann aber so, dass alle 5 sekunden die batteriespannung
auf 14.4 hochschnellt um dann für 5 sekunden wieder auf 13,xx
abzufallen.
das ist nicht das, was ich mir von gleichspannung erhoffe.
ganz lustig wird das dann, wenn man, wie ich, 5 solarzellen und 5 regler
hat, die nicht synchronisiert ihren 5 sekundentakt ausführen.
als resume dieser ausführungen kann man also sagen:
1. schaltungaufwand bei fensterkomparatoren zu hoch
2. schaltung mit atmel evt. zu anfällig
3. mosfet evt. auch empfindlich und im fehlerfallke brandgefahr
4. reais braucht strom
5. bistabile relais zu teuer
6. keine vernünftige DC sonern eher ne Amplitudenmodulation
7. auch ein mosfet hat nen spannungsabfall -- also verluste
die lösung mit dem shuntregler ist da um längen besser, da hier die
batterie im PRINZIP direkt parallel zum solarpanel hängt und aller
strom, der erzeugt wird auch direkt in die batterie fliesset. der
shuntregler setzt ein, wenn die spannung an der batterie so hoch steigt
, dass davon ausgegangen werden kann, dass diese voll ist.
da der shuntregler durch seine kennlinie aber nicht komplett einschaltet
sondern sehr soft den strom abnimmt, stellt sich für die batterie
automatisch ein stromrtegelmodus ein, den die batterie bestimmt. sie
wird halt auf 14.4V gehalten und es tritt eine leichte gasung (es
sprudelt) ein.
diese gasung erzeugt eine konvektion eine strömung in der flüssigkeit.
dies it widerum für die umschichtung der säure - wasser mischung sehr
erwünscht, da sich sonst im laufe der zeit die schwefelsäure /schwerer
als wasser/ unten in der batterie ansammelt und das wasser darüber.
dadurch würde die ausnutzung der bleiplatten auch sehr eingeschränkt.
Autobatterien, ich verwende sie weil sie billig sind, benötigen
eigentlich das "hin und her schaukeln" im auto.
durch die dauergasung wird dieses simuliert. regelmässig wasser
nachfüllen ist natürlich pflicht.
übrigens: gabelstaplerbatterien haben zum teil einen belüfter (wie im
aquarium) drinne, damit eine konvektion stattfindet.
damit der artikel nicht zu lang wird, höre ich jetzt mal auf, werde aber
gern noch mal einen plan vom gesamtkonzept anfertigen und hier posten.
da sieht man dann auch meine semi-aktive regelung, die die verwendung
von x-batterien mit y-solarpanel ermöglicht und REDUNANT ist.
das stichwort ist hier "DIODENMATRIX"
so far for now
gruss klaus
Hallo nochmals..
wie versprochen nun so ein übersichtsplan meiner solarinstallation.
ich finde, es ist fast wir artesische brunnen un kommunizierende Röhren.
nur halt mit strom.
gruss klaus
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