Hallo, ich spiele derzeit Gedanklich mit einem kleinen Solarprojekt, wo unter Umständen Akkus zum Einsatz kämen. Als Akkutyp würde ich momentan so 8-10 1,2V AAA NIMH Akkus nehmen. Diese währen für meinen Einsatz gut geeignet. Das Problem ist nur, das die Schaltung recht einfach währe, ich könnte die Akkus z.B. nur (von kleinen Solarzellen) mit beispielsweise ihrer "Ladeschlusspannung" bei einem Strom von ca. 100mA bis eventuell etwas mehr laden. Ich habe nun die Idee, diese Akkus durch "Supercaps" zu ersetzen. Die 5,5V die so ein Kondensator aushält, währen dabei vertretbar da die Schaltung auch auf diese niedrige Spannung ausgelegt werden könnte. Beziehungsweise, wenn ich 2-3 5,5V Kondensatoren in Reihe schalte, und jeden vorher auf "0V" entlade (ich denke da an 1F Typen) bleiben die Spannungen dann relativ konstant, oder driften die Kondensatoren auseinander? Für eine aufwändige "Ladeschaltung" ist eher weniger Platz. Die Stromentnahme der Schaltung, die dann gespeist werden soll beträgt ca. 100mA. Diese Schaltung sollte schon über 4-5h mit diesem Strom versorgt werden. Wenn die Spannung dabei von sagen wir 13,8V (Solarzellen Leerlauf, der in den 3 Goldcaps Platz finden würde) auf 10V sinkt innerhalb dieser Zeit, oder sogar nur 9V währe das vertretbar. Wäre es "sinnvoll machbar" (finanzielle Sicht aussen vorgelassen) sowas mit solchen Kondensatoren zu realisieren? wenn ich sagen wir 25-50 von diesen parallel / in Reihe Schalte? das dürfte dann 16,5V (von denen ich nur 13,8 nutze) 13,8V bei einigen F Kapazität ergeben. Das ist nur eine Gedankenspielerei kein Projekt, wo die Zeit drängen würde. Ist das "ok" für NIMH Akkus, wenn ich sie einfach "fest" mit einer vorgegebenen Spannung auflade, oder driften sie auch zu stark auseinander (8-10 1,2V Zellen in Reihe)?
1F= 1As/V Also wenn du einen Kondensator mit einem Farad hast kannst du 1A für 1s pro Volt entnehmen danach ist die Spannung um 1V gesunken. > 9V währe das vertretbar. 13,8V-9V=4,8V > beträgt ca. 100mA. Diese Schaltung sollte schon über 4-5h Jetzt kannst du ja mal ausrechen wieviele x Farad du brauchst.
das wären für 4 stunden 300 F hui ein teurer Spaß :)
benwilliam schrieb: > das wären für 4 stunden 300 F > hui ein teurer Spaß :) was ist bei dir Teuer? http://de.mouser.com/Passive-Components/Capacitors/Supercapacitors-Ultracapacitors/_/N-5x76s?P=1yzxrxk 300F 2,5V 10€
Ja er braucht aber mindestens 6 in serie. Das heißt C=1/(6*(1/300))=50F also braucht er die 6 in Serie 6 mal parallel also 36 Stück. ist auch nicht mehr ganz so klein.
Also wenn dann würde man es mit einem Stepup Wandler machen, der den Kondensator komplett auslutscht.
Wird der Goldcap bei Zimmertemperaur betrieben? In Wetterstationen hat es sich nicht so recht bewehrt - manche fallen schon nach 2 Jahren aus.
Gold-Caps haben leider neben der geringen Kapazit"at auch eine beachtliche Selbstentlagung. Und wenn man dann noch die klimatischen Randbedingungen einbezieht - da wo ich wohne, hat auch mal 2 Wochen Nebel am St"uck - dann stellt man ganz schnell fest, dass fast gar nichts geht. Man sollte sie tendenziell schon eher als Kurzzeit-Speicher sehen, der eine Impulsartige Entnahme erlaubt (zumindest bei neueren, niederohmigen). 1mA * 1h = 3.6As = 3.6V * 1F macht einem schnell klar, in welcher Gr"ossenordnung Dauerstromentnahme "uberhaupt nur liegen kann.
100mA bei welcher Spannung? Knopfzellenartige Doppelschichtkondensatoren mit meist 5.5V sind nur für sehr kleine Lade-/Entladeströme geeignet. Hauptsächlich als Puffer-Batterie für Uhren oder Speicherzellen. Doppelschichtkondensatoren mit 2.5V-2.7V sind für höhere Dauerströme und hohe Impulsströme ausgelegt. Nur diese kannst du verwenden. NiMH-Akkus tötest du durch dieses Lade-Verfahren. http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_nickel_metal_hydride Eher überleben tun dies NiCd. Beide haben einen Memory-Effekt und somit sind beide für Solar-Anwendungen (partielles entladen und aufladen) ungeeignet. http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_charge_when_to_charge_table Unkritischer sind Li-Ion oder Li-Poly Akkus. Akkus generell sind für Solar-Projekte jedoch oft ungeeignet, sobald sie den Temperaturschwankungen durch die Sonneneinstrahlung auch mit ausgesetzt sind. Temperaturschwankung ist der sichere Tod eines jeden Akkus. In Autos werden die Akkus daher klimatisiert. In gut durchdachten Notebooks von Hitzequellen entfernt platziert. Ein Doppelschichtkondensator kann nur voll genutzt werden, wenn du einen Step-Up Wandler benutzt. Wenn du bspw. eine weiße LED ansteuerst die 3V braucht und einen Supercap mit 5.5V nutzt, so kannst du ihn nur von 5.5V auf vielleicht 3.3V entladen. Und zusätzlich wird eine simple Konstantstromquelle die Spannung über den 3V in Wärme verbraten. Daher, ein DC-DC Wandler ist Pflicht. Wenn du ein 2.7V Supercap mit 300F nimmst und einen Verbraucher bei 3V mit 100mA, so wird eine halbe Stunde Betriebsdauer drin sein. Es ist mir unklar warum für ein Schaltregler kein Platz sein soll, wobei Platz für 50 Supercaps vorhanden ist. Daher musst du präziser beschreiben was du vorhast (welche Spannung minimal, welcher Strom im Durchschnitt verbraucht wird)
Hallo, vielen Dank für die Antworten - so weit - vor allem die Formel oben zum berechnen ist sehr gut. Ich hätte schon einen Schaltregler drinnen der die 12V auf 4,3V so etwas runtersetzt für eine mit µC´s arbeitende Schaltung - die andere Schaltung benötigt weiterhin ca. 9-12V. Wenn ich zu viele Schaltregler einsetze (vor allem von 2,5 auf 12V) glaube ich das die Verluste das wieder "wegmachen" was die Schaltregler gut-gemacht hätten. Das mit den 5,5V Goldcaps "eher als Speicher erhalte Kondensator" habe ich auch schon gelesen aber ich dachte hier hat jemand eventuell schon was ähnliches probiert. Hier wurden meine Fragen aber schon relativ gut beantwortet, ich bin vollends zufrieden und bedanke mich für die eingegangenen Antworten. Die Akkus währen dann wohl doch in der Praxis der sinnvollere Weg. "Mal schauen". Ich habe selber in der Wikipedia schon gelesen, das man NIMH Akkus net tiefentladen sollte, aber bei den Solarlampen, die wir im Garten haben wird das vermutlich durch eine Elektronik gemacht (das die LED recht lange leuchtet) vermutlich sind da auch NIMH Akkus drinnen (zumnidest bei den einen ists ein einziger AA Akku das weis ich) und die halten sich "recht tapfer". Die eine Solarlampe war sogar jetzt im Winter draussen - und - leuchtet immernoch wenn sie von der Sonne etwas angeleuchtet wird zum aufladen.
Bezüglich der NIMH Akkus noch, eine Unterspannungsabschaltung bei 1V Zellspannung währe leicht machbar
Also wie schon gesagt, NiMH-Akkus sind ohne geeignete Ladeschaltung für deine Anwendung ungeeignet. Eine brauchbare Ladeschaltung mit normalen Solarzellen und falls alles auch noch der Sonne ausgesetzt ist meiner Meinung nach unmöglich (d.h. wechselnder Ladestrom, je nach Ausleuchtung, somit kein Delta Peak Laden oder ähnliches. Temperatur-Abschaltung auch nicht möglich) Die Reihenschaltung verkompliziert alles weiter, da die Zellen unterschiedlich altern und somit nach längerer Nutzdauer vielleicht eine Zelle schon tiefentladen ist während die anderen noch halb voll sind. Es kommt eben stark drauf an wie lange dein Gerät funktionieren soll. Wenn du kein Problem damit hast nach einem Jahr neue Akkus zu verbauen, dann mach dir keine zu große Gedanken. Willst du aber dass die Akkus auch noch nach drei Jahren einigermaßen fit sind, dann wird die Sache deutlich aufwendiger. Ich bezweifle stark dass die Akkus in deiner Solarlampe noch mehr als die Hälfte ihrer ursprünglichen Kapazität haben. Viele haben NiCd aufgrund der Problematik, dass NiMH keinen Dauerstrom vertragen. Die Lebensdauer der Doppelschichtkondensatoren ist um ein Vielfaches höher als die von Akkus. Die Lade-Schaltung simpler, effizienter und einfacher. Diese haben kein Problem damit schrittweise geladen zu werden mit schwankenden Stromstärken. Eine Erkennung wann sie voll sind ist über die Spannung eindeutig erkennpar. Problematisch ist jedoch die geringe Kapazität und stark ändernde Spannung, d.h. du musst sie mit eine Boost bzw. Buck/Boost converter stabilisieren. Wie schon gesagt, deine Angaben sind spärlich. Wie viel Strom brauchst du bei 12V, gehen auch weniger?, wieviel bei 3V. Für wie lange. Ist alles der Sonne ausgesetzt. Lädst du es am Stück oder wie die Sonne halt so scheint.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.