Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solar Stromversorgung für ein Bastelprojekt


von Human N. (nayebzadeh)


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Hallo zusammen.

Ich habe da ein kleines Bastelprojekt als Geschenk für meine Freundin 
vor und brauche da wohl ein wenig Hilfe.

Zu meinem Kenntnisstand: Ich habe damals in der Schule gerne mit 
elektronischen Schaltungen rum experimentiert und einiges an Schaltungen 
nachgebaut. Auch einige Platinen geätzt usw, Doch nie wirklich richtig 
tief in die Thematik eingestiegen, weil ich damals dann das 
Programmieren für mich entdeckt habe und seit dem eigentlich nur auf der 
Softwareseite arbeite.

Aber so ein wenig Grundverständnis für die elektronische Bauteile habe 
ich schon noch. Es reicht aber definitiv nicht, um eine eigene Schaltung 
zu entwerfen. Daher versuchte ich heute den ganzen Tag mir irgendwie 
Schaltungen aus dem Internet zu suchen, um sie zusammen zu setzen.

Was ich nun vor habe ist eigentlich recht simpel, vermute ich. Aber ich 
finde einfach nichts im Internet (bin nun fast den ganzen Tag am 
googlen), was genau meiner Problematik entsprechen würde.

Ich möchte eine Seifenblasenmaschine bauen, welches per Solar betrieben 
werden kann (wenn die Sonne genügend scheint) oder aber ansonsten über 
einen Akku. Dieser Akku soll aber ebenfalls über das Solarpanel geladen 
werden.

Ich habe nun die unterschiedlichsten Infos sowohl hier aus dem Forum 
oder auch sonst überall im Internet gesammelt. Mal kann man die 
Solarzellen direkt an die Akkus anschliesen (ohne Laderegler), wenn der 
Strom niedrig genug ist. Dann braucht man umbedingt einen Laderegler, je 
nach verwendeten Akkutypen usw.

Die optimalste Lösung wäre natürlich, dass wenn genügend Sonne scheint, 
die beiden Motoren (siehe unten) rein durch die Sonnenenergie betrieben 
werden und wenn die Sonne nicht reicht, dann eben der Akku genutzt wird, 
aber eben wenigstens diese Akkus dann durch die Solarzellen geladen 
werden.

Mein Problem ist unter anderem genau der Punkt, wo diese Umschaltung 
erfolgen müsste. Ich wäre auch damit einverstanden einfach einen 
Umschalter einzubauen, falls es nicht besser geht, der entweder die 
Akkus lädt oder eben die Motoren direkt antreibt. Dann kann man selbst 
entscheiden, ob die Sonne gerade genug scheint oder nicht.

Es sollte aber auch möglich sein, dass die Akkus geladen werden, während 
sie gleichzeitig die Motoren antreiben. Geht das überhaupt? Von meinem 
einfachen Verständnis sollte es kein Problem sein, die Solarpanele über 
einen Laderegler an die Akkus anzuschliessen und aber auch gleichzeitig 
die beiden Motoren über diese Akkus zu betreiben oder?

Diese beiden Motoren sollen es werden:

Getriebemotor zum Antreiben der Schaufeln: (20mA)
http://www.conrad.de/ce/de/product/130441/SOLAR-MOTOR-MIT-GETRIEBE-91271

Solarmotor zum Antreiben des Propellers für den Luftstrom: (110mA)
http://www.conrad.de/ce/de/product/198358/SOLAR-MOTOR

Genial wäre es natürlich, wenn Jemand einfach eine passende Schaltung 
parat hätte, womit ich genau das Gewünschte abbilden kann. Aber ich bin 
mir bewusst, dass sowas hier wohl eher verpönt ist. :-)

Daher bitte ich einfach um so viele Informationen und Tipps, die ihr 
bereit seit zu geben. :-)

Eine weitere Problematik ist, dass die beiden Motoren eigentlich immer 
mit der selben Geschwindigkeit sich drehen sollten. Also die Spannung 
immer gleich bleiben sollte. Beim Betrieb aus den Akkus ist das ja 
nahezu gegeben, solange die Akkus voll sind. Aber beim Betrieb über rein 
Solar schwankt das ja doch recht deutlich.

Meine Idee war dann einfach Solarzellen zu nehmen, die deutlich mehr 
Spannung bei genügend Strom (150mA - 200mA) liefern:

z.B. 2 mal diese hier:
http://www.conrad.de/ce/de/product/191334/SOLARZELLE-9-V109-MA

...und dann über einen StepDown Wandler das Ganze auf konstante 3V 
runter zu begrenzen. Dann sollte auch bei weniger Sonne das Ganze noch 
ganz gut funktionieren oder nicht?


Auf dieser Seite hier:

http://www.amateurfunkbasteln.de/vregler/vregler.html

wurde dort vom MAXIM MAX789 gesprochen, was für meine Zwecke sehr ideal 
erschien. Leider scheint dieses Bauteil aber sehr veraltet zu sein und 
nicht mehr geliefert werden zu können. Was gibt es denn heutzutage da 
für Alternativen dazu? Der 2. Motor darf nur bis maximal 3V betrieben 
werden, weswegen "normale" Festspannungsregler, wie der 7805, nicht 
verwendet werden können, weil sie ja 5V liefern, richtig? Und die 
Spannung danach noch auf 3V runter zu drosseln würde doch zu viel 
Leistung verbraten oder?

Also. Ich hoffe ihr nehmt es mir nicht böse, wenn ich mit einem 
konkreten Projekt um Hilfe bitte. Aber wenn ihr mir nicht helfen 
könnt/wollt bin ich eh genauso weit, wie ich auch vorm Posting war. Also 
dachte ich mir, ich versuche es einfach mal. :-)

Vielen vielen Dank schon mal an alle Tippgeber.

Wenn gewünscht würde ich als Gegenleistung das ganze Projekt und die 
Arbeitsschritte auch gerne dokumentieren und dann hier zur Verfügung 
stellen, wenn ihr wollt. Vielleicht will ja noch Jemand seine Freundin 
mit so etwas erfreuen. :-)

VG
Human

von Harald Wilhelms (Gast)


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Human Nayebzadeh schrieb:

> Ich habe da ein kleines Bastelprojekt als Geschenk für meine Freundin
> vor und brauche da wohl ein wenig Hilfe.
> Ich möchte eine Seifenblasenmaschine bauen, welches per Solar betrieben
> werden kann (wenn die Sonne genügend scheint) oder aber ansonsten über
> einen Akku. Dieser Akku soll aber ebenfalls über das Solarpanel geladen
> werden.

Ich habe jetzt gar nicht ganz zu Ende gelesen, aber wenn Du sogar
Motore betreiben willst, ist ein Solarantrieb meist nicht mehr
sinnvoll. Das Panel würde einfach zu gross und teuer. Nimm lieber
etwas grössere Akkus und zusätzlich einen Netzzteilanschluss.
Gruss
arald

von Human N. (nayebzadeh)


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Hallo Harald.

Weiter unten in meinem Text habe ich die Motoren, die ich nutzen will 
aufgelistet. Diese sind extra für Solarzellenbetrieb konzipiert und 
haben einen sehr geringen Stromverbrauch (20mA und einmal 110mA). Das 
sollte von daher kein Problem darstellen.

VG
Human

von MaWin (Gast)


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Besorge dir eine ausreichende Solarzelle
http://de.solars-china.com/Solarzelle/kleine-solarzelle-140120.html
(wichtig ist: 4.5V bei maximer Leistung, ausreichend Strom)
schliesse an diese eine 1.3W Z-Diode ZD5V1 mit 5,1V parallel an,
verbinde das über eine Diode wie 1N4001 mit einen LiIon Akku mit 
eingebauter Schutzelektronik wie
http://www.reichelt.de/Akkus-fuer-Canon/VAP-VCL0071/index.html?ACTION=3&GROUPID=4927&ARTICLE=54132&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;PROVID=2402
und schalte über einen Schalter deine Motoren dran.

Der erste Motor
http://www.conrad.de/ce/de/product/130441/SOLAR-MO...
ist ok, der zweite
http://www.conrad.de/ce/de/product/198358/SOLAR-MOTOR
ist mieserable Qualität, braucht für die Leistung viel zu viel Strom und 
hält nur 3V aus. Wähle dafür einen besseren.

Solarzellenmässig kann man ziemlich versacken:
http://www.qslnet.de/member/dg1xpz/elektronik/solar/solar2.html

von Human N. (nayebzadeh)


Angehängte Dateien:

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Hallo MaWin!

Vielen dank für deine echt geniale Hilfe. Wenn ich dich so halbwegs 
richtig verstanden habe, dann sollte die angehängte Schaltung gemeint 
sein?

Was bewirkt diese Z-Diode genau? Die 1N4001 Diode ist dafür da, dass ich 
der Akku nicht über die Solarzellen entlädt. Richtig?

Kann ich von diesen Solarzellen einfach 9 Stück in Reihe schalten, um 
auf 4,5V bei 400mA zu kommen?
http://www.conrad.de/ce/de/product/191281/SOLARZELLE-05-V400MA

Ansonsten habe ich auf der von dir verlinkten Seite mit dem passenden 
Solarmodul, keine Möglichkeit gefunden, son ein Panel zu bestellen 
direkt. Hast du da noch andere Quellen, wo ich so ein Solarmodul 
beziehen kann? Bei Reichelt, Conrad und Voelkner gibt es immer nur 
welche mit 0,5V (siehe oben), 4V, 5V, 9V, 18V. Wobei der mit 4V nur 38mA 
liefern kann.

Was hältst du von diesem Motor für die Luftschraube?
http://kids-and-science.tradoria.de/p/167383731/solarmotor-rf-300

Wenn meine Schaltung da oben so halbwegs richtig sein sollte (bin nicht 
sicher bei der Polung der Z-Diode), dann ist das ja ganz schön simpel. 
Das wäre echt der Hammer, wenn das so einfach wäre.

Danke noch mal für deine Hilfe. Bin gespannt auf deine Antwort.

VG
Human

von MaWin (Gast)


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> Kann ich von diesen Solarzellen einfach 9 Stück in Reihe schalten

Kannst du.

> Was hältst du von diesem Motor für die Luftschraube?

Wesentlich besser als der vorher.

> (bin nicht sicher bei der Polung der Z-Diode),

Stimmt so, sonst käme auch keine Spannung raus. Sie begrenzt die 
Leerlaufspannung.

> Das wäre echt der Hammer, wenn das so einfach wäre.

Es ist so einfach, weil im Akku Elektronik steckt, die Überladung und 
Tiefentladung ausschliesst.

von Human N. (nayebzadeh)


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Hallo zusammen.

Mittlerweile habe ich auch den perfekten Motor, die richtige 
Luftschraube dafür und in einem Probeaufbau scheint auch die Drehzahl 
des Motors mit der Luftschraube ziemlich perfekt zu sein.

Vielen Dank nochmal an MaWin für den Tipp mit dem Kamera Akku.

Jetzt habe ich allerdings noch ein weiteres kleines Problemchen. Der 2. 
Motor, der bereits an ein Getriebe angeschlossen wurde, dreht einfach 
noch viel zu schnell. Nach einigen Tests, wäre die perfekte Drehzahl bei 
1V erreicht. Was muss ich nun am Besten (stromverlustärmsten) an der 
obigen Schaltung noch erweitern, sodass der 2. Motor eine Spannung von 
maximal 1V bekommt, bei einer Eingangsspannung von 1V - 3,7V ?

Vielen Dank auch diesmal für eure Hilfe!

VG
Human

von Human N. (nayebzadeh)


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Ist es möglich, einfach zwischen den beiden Motoren aus der obigen 
Schaltung noch eine weitere Zener Diode (diese hier: 
http://www.conrad.de/ce/de/product/180505/ZENERDIODE-13-WATT-1-V) 
parellel zu schalten?

Oder was ist hier das Sinnvollste?

VG
Human

von Nick (Gast)


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Hallo Human,

ist schon einige Jahre her dein Posting. Allerdings bin ich mit meiner 
Freundin gestern an einer Seifenblasenmaschine vorbeigelaufen und jetzt 
hab ich den Salat. Der Weihnachtsgeschenkwunsch war sofort formuliert. 
Und Solarbetrieben soll es sein. Also genau dass, was du hier 
vorgestellt hast. War dein Projekt denn schlussendlich erfolgreich und 
hättest du Lust das Ergebnis hier oder per Mail zu teilen?
Meine Mail lautet: n.traenkel(ääät)gmx punkt de
Ich freu mich auf deine Antwort.
Nick

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