Guten Abend,
Ich habe vor, mir einen Laderegler für NiCd- Akkus zu bauen. Leider weiß
ich nicht, ob das so funktioniert, wie ich es mir vorstelle:
Dieser soll von eine Solarzelle (4,5 Wp, 18V) gespeist werden. Um dies
zu realisieren ist meine Idee, einen Step-Down Converter zu benutzen,
dessen Ausgangsspannung sich über PWM steuern lässt. Dabei soll
zusätzlich die Spannung der Solarzelle sowie des Akkus gemessen werden.
Jetzt könnte man doch Vout des Step-Down Converters so weit hoch setzen,
bis die Spannung der Solarzelle zusammenbricht (natürlich mit
Spannungsbegrenzung). Dadurch hätte man doch den höchsten Wirkungsgrad.
Um den Akku zu testen, ob dieser voll ist, würde ich den Spannungsabfall
beim kurzfristigen Entladen testen. Leider kann ich ja nicht mit
Delta-Peaks arbeiten, weil der Strom nicht konstant ist.
Könnte das so funktionieren? Außerdem weiß ich nicht, wie ich ich eine
Step-Down über PWM ansteuern kann. Gibt es welche, die dafür konzipiert
sind?
Mit freundlichen Grüßen
Christoph
> dessen Ausgangsspannung sich über PWM steuern lässt
Akkus werden nicht mit einer Spannung geladen, sondern mit einem Strom,
die Spannung muss zwangsweise so sein wie die Spannung des Akku ist,
daran kannst du also nichts steuern (regeln).
> Dadurch hätte man doch den höchsten Wirkungsgrad.
Nennt sich MPP Tracker. Gibt's fertig:
SM3320 (50V NS MPP) LT3652, BQ25504, SPV1040
> Um den Akku zu testen, ob dieser voll ist, würde ich den Spannungsabfall> beim kurzfristigen Entladen testen
Dadurch testest du bloss, ob er leer ist.
> Leider kann ich ja nicht mit> Delta-Peaks arbeiten, weil der Strom nicht konstant ist
Richtig.
Neben der Variante nur mit so geringem Strom zu Laden, daß 10-stündiges
Laden (deutscher Sonnentag) immer ohne überladen möglich ist (also max.
C/10), bleibt nur Fuel Gauge, also mitzählen wie viel reingeladen wurde
und stoppen wenn die notwendige Kapazität erreicht ist, inklusive
Berücksichtigung der Selbstentladung je nach Temperatur.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq2014h.pdf
Vielen Dank für die schnelle Hilfe. Wie lade ich denn einen Akku über
den Strom auf? Eine konstante Stromquelle, wie man es üblicherweise
macht, kann ich ja leider nicht benutzen, weil die Leistung nicht
konstant ist. Und über eine feste Spannung geht ja, wie schon erwähnt,
leider ebenfalls nicht.
Du könntest mit einem Operationsverstärker die Differenz zwischen zwei
Strömen messen:
1) Der Strom von der Solarzelle zum Akku
2) Der Strom vom Akku zum Verbraucher
Die Differenz ist der Ladestrom, den begrenzt du.
Oder du trennst es mit Dioden auf:
Der Verbraucher wird mit Solarzelle betrieben, solange sie mehr Spannung
liefert, als der Akku hat. Wenn die Leistung der Solarzelle nicht mehr
ausreicht, schalten die Dioden auf Akku-Betrieb um.
> Wie lade ich denn einen Akku über den Strom auf?
Du wolltest die Solarzelle maximal ausnutzen.
Der Akku hat eine bestimmte aktuelle Spannung.
Dann ergibt sich ZWANGSWEISE ein Ladestrom.
Iakku = Wirkungsgrad * (Isolar*USolar)/Uakku
Christoph995 schrieb:> Wie lade ich denn einen Akku über den Strom auf?
Indem Du, so wie fast alle, einen Bleiakku nimmst. Wenn Du es gern
etwas teurer haben willst, nimmst Du Li-Akkus.
Gruss
Harald
Der Größte Haken ist, dass der Akku durch ein simple Stromregelung
überladen wird. Im Laufendem Betrieb den Ladezustand zu ermitteln,
dürfte sehr schwierig werden.
Nickel Akkus werden heiß, wenn sie überladen werden und der Ladestrom
ausreichend hoch ist (z.B. 250mA bei Mignon Größe). Du könntest also
eine Unterbrechung des Ladestroms vorsehen, wenn der Akku deutlich
wärmer ist, als seine Umgebung. Allerding kühlt er dann ab, dann wird
wieder nachgeladen, so dass der Akku wieder warm wird. Ist nicht so
toll, aber immer noch besser, als gar keine Abschaltung.
Soweit ich weiss messen Handies und Laptops mit diesem Akku-Typ
forlaufend, wieviel Energie rein und raus geht, um so ungefähr den
Ladezustand abzuschätzen. Wenn der Akku zu 100% geladen ist, wird (unter
Kontroller der Temperatur) noch ein wenig mehr geladen um sicher zu
gehen, dass der Akku wirklich ganz voll wird. Und es wird nicht schon
bei 99% wieder nachgeladen, sondern erst, wenn einige Prozent entnommen
wurden.
Bedenke, dass bei Nickel Akkus der Verschleiß sehr von der Anzahl der
Ladezyklen abhängt. Je seltener man nachlädt, umso besser.
Ok, vielen Dank noch einmal für eure Hilfe. Dann werde ich es so machen,
wie ihr es beschrieben habt, den Akku über zwei Dioden, mit Hilfe einer
Strombegrenzung zu laden. Die Ladungsbegrenzung werde ich dann über
einen Fuel Gauge realisieren.
Ich habe mich jetzt doch entschieden Li-Ionen Akkus über den lt3652 zu
laden. Nur habe ich dabei noch eine Frage: An System Load könnte ich
ja z.B. einen Step Up Coverter anschließen und über diesen mein Handy
(5V 1A) laden. Wenn aber das Solarmodul nicht genügend Strom liefert,
wird dann der Akku zu Hilfe genommen, oder bricht dann die Spannung
zusammen?
Vielen Dank
