Hi, ich plane eine ESP8266 mit Temperatur/Hum-sensor laufen zu lassen und via MQTT anzubinden. Das Ganze soll an einem 300mAh Li-polymer Akku laufen und dieser mit einer kleinen Solarzelle aufgeladen werden. Gedacht habe ich dabei an eine Zelle LR0GC02 von Sharp (67x41mm, 5,7V Leerlauf, max.70mA). Der ESP braucht ca. 4s um zu Messen. Ich veranschlage mal 150mA, die er dabei braucht. Dann geht es wieder für 10min in den Tiefschlaf. Das wären somit ca. 1mA, die im Durchschnitt gebraucht werden. Falls das nicht reicht, kann man ohne weiteres auf 30min Tiefschlaf gehen. Das wären dann ca. 0.3mA. Jetzt stellt sich die Frage nach der Ladeschaltung, die natürlich wenig Eigenverbrauch haben sollte. Spontane Idee: TL431 als Shuntregler nehmen und die Solarzelle über eine Schottkydiode an den Akku klemmen. Hat jemand Erfahrungen mit Ladeschaltungen an Solarzellen in dieser Größenordnung und hat evtl. eine bessere Idee? Wie sieht es mit der Selbstentladung einer solchen LiPolymerzelle aus? Gruß Andreas
Kannst du machen, nen Tiefentladeschutz braucht der Akku aber auch noch. Und bei 5V Ladespannung gehen dir bis zu 2/5 Leistung verloren. Entweder überdimensionieren oder MPPT.
Hi, als Tiefendladeschutz nehem ich (ähm) einfach mal die eingebaute Schutzschaltung. Ich weiß: böse, aber das braucht alles (knappen) Strom. Wenn mir wirklich mal 2/5 der Leistung verloren gehen, habe ich hellsten Sonnenschein und der Akku ist eh bald voll. Ich habe mir mal den BQ24650 als MPP Laderegler angeschaut, aber der genehmigt sich beim Laden selbst schon 2mA. Ob sich das lohnt? Gruß Andreas
Andreas B. schrieb: > Hi, > als Tiefendladeschutz nehem ich (ähm) einfach mal die eingebaute > Schutzschaltung. Ich weiß: böse, aber das braucht alles (knappen) Strom. > Wenn mir wirklich mal 2/5 der Leistung verloren gehen, habe ich hellsten > Sonnenschein und der Akku ist eh bald voll. Nein, der Strom ist Beleuchtungsabhängig, die Spannung kaum. Du wirst immer 30-40% verschenken. Ausserdem war die Rechnung 5V-3V, ergo leerer Akku. Und gerade wenn der Akku leer ist, willst du maximale Leistung in ihn reindrücken.
Hi, die Spannung ist die Leerlaufspannung. Bei Belastung (und erst recht wenn der Akku leer ist) wird sie runtergehen. Regulär sollte ich ja außerdem meistens ca. 3.6V am Akku haben. Ganz so schlimm wird es also nicht werden. Oder weißt Du einen MPPT Regler, der wirklich sparsam ist? Ich denke, ich werde mal einen Versuchsaufbau mit dem Akku und der Solarzelle machen und den Strom bei verschiedenen Beleuchtungen messen. Gruß Andreas
Andreas B. schrieb: > Hi, > die Spannung ist die Leerlaufspannung. Bei Belastung (und erst recht > wenn der Akku leer ist) wird sie runtergehen. Deshalb habe ich mit optimistischen 5V gerechnet. Die geht aber auch bei vollem Akku auf 4,2V runter. Dein Wirkungsgrad und deine Solarleistung sind am höchsten, wenn der Akku voll ist, nicht gerade ideal, oder? > Regulär sollte ich ja > außerdem meistens ca. 3.6V am Akku haben. Ganz so schlimm wird es also > nicht werden. Eigentlich 3V, 3,6 ist die Nennspannung. Da ist der erst etwa zu Hälfte entladen, du verschenkst also 50% Kapazität. > Oder weißt Du einen MPPT Regler, der wirklich sparsam ist? 2mA Eigenverbrauch sind keine 3%, besser als die 30% die du ohne MPPT hast. > Ich denke, ich werde mal einen Versuchsaufbau mit dem Akku und der > Solarzelle machen und den Strom bei verschiedenen Beleuchtungen messen. Kannste dir sparen, steht im Datenblatt. Oder hast du zufällig eine künstliche Sonne daheim rumstehen?
Du könntest natürlich auch eine Solarzelle mit etwa 3,5V Umpp suchen, das sind etwa 7 Zellen in Reihe. Dann bist du auch ohne MPPT gut am MPP dran und zusätzlich wird die Zelle erst nach extrem langer Zeit 4,2V erreichen, das schont den Akku. Wirkungsgrad bei 3V Akkuspannung immerhin 85%.
THOR schrieb: > Andreas B. schrieb: >> Hi, >> die Spannung ist die Leerlaufspannung. Bei Belastung (und erst recht >> wenn der Akku leer ist) wird sie runtergehen. > > Deshalb habe ich mit optimistischen 5V gerechnet. Die geht aber auch bei > vollem Akku auf 4,2V runter. Dein Wirkungsgrad und deine Solarleistung > sind am höchsten, wenn der Akku voll ist, nicht gerade ideal, oder? 5V sind sehr optimistisch, da ja schon 0,5V an der Diode abfallen. >> Regulär sollte ich ja >> außerdem meistens ca. 3.6V am Akku haben. Ganz so schlimm wird es also >> nicht werden. > > Eigentlich 3V, 3,6 ist die Nennspannung. Da ist der erst etwa zu Hälfte > entladen, du verschenkst also 50% Kapazität. 3.6V ist auch die Durchschnittspannung einer LiPolymerzelle. Kapazität verschenke ich, wenn die Dinger nicht vollgeladen werden. Und dann habe ich 4.1V. > >> Oder weißt Du einen MPPT Regler, der wirklich sparsam ist? > > 2mA Eigenverbrauch sind keine 3%, besser als die 30% die du ohne MPPT > hast. Hast Du mal an einer Solarzelle die Maximalleistung gesehen? Im Durchschnitt kann ich wohl eher von 10% ausgehen. Ich lebe ja nicht in Dubai. >> Ich denke, ich werde mal einen Versuchsaufbau mit dem Akku und der >> Solarzelle machen und den Strom bei verschiedenen Beleuchtungen messen. > > Kannste dir sparen, steht im Datenblatt. Oder hast du zufällig eine > künstliche Sonne daheim rumstehen? Im Datenblatt steht zwar einiges, aber das Laden einer LiIon Zelle eben nicht. Das sind keine ohmschen Widerstände, die man nach belieben auf den MPP stellen kann. Außerdem fehlen mir dazu auch zu viele Daten, wie z.B. die Beleuchtugsstärke mit der man so rechne kann. Ich werde die Dinger einfach mal bei Sonnenlicht rauslegen und bei verschiedenen Abschatterungen messen. Erst manuell auf den MPP stellen, die abgegebene Leistung errechen und dann direkt den Akku dranhängen und der Strom messen. Dann hat man ja einen Vergleich. Gruß Andreas
Andreas B. schrieb: > Hat jemand Erfahrungen mit Ladeschaltungen an Solarzellen in dieser > Größenordnung und hat evtl. eine bessere Idee? Für 300mA Li-Po ein Laderegler mit MPPT? THOR schrieb: > Du könntest natürlich auch eine Solarzelle mit etwa 3,5V Umpp suchen, > das sind etwa 7 Zellen in Reihe. > > Dann bist du auch ohne MPPT gut am MPP dran und zusätzlich wird die > Zelle erst nach extrem langer Zeit 4,2V erreichen, das schont den Akku. Andreas B. schrieb: > Oder weißt Du einen MPPT Regler, der wirklich sparsam ist? 2mA sind jetzt nicht viel ;)
Andreas B. schrieb: > THOR schrieb: >> Andreas B. schrieb: >>> Hi, >>> die Spannung ist die Leerlaufspannung. Bei Belastung (und erst recht >>> wenn der Akku leer ist) wird sie runtergehen. >> >> Deshalb habe ich mit optimistischen 5V gerechnet. Die geht aber auch bei >> vollem Akku auf 4,2V runter. Dein Wirkungsgrad und deine Solarleistung >> sind am höchsten, wenn der Akku voll ist, nicht gerade ideal, oder? > > 5V sind sehr optimistisch, da ja schon 0,5V an der Diode abfallen. Die hatte ich vergessen, hast Recht. >>> Regulär sollte ich ja >>> außerdem meistens ca. 3.6V am Akku haben. Ganz so schlimm wird es also >>> nicht werden. >> >> Eigentlich 3V, 3,6 ist die Nennspannung. Da ist der erst etwa zu Hälfte >> entladen, du verschenkst also 50% Kapazität. > > 3.6V ist auch die Durchschnittspannung einer LiPolymerzelle. Kapazität > verschenke ich, wenn die Dinger nicht vollgeladen werden. Und dann habe > ich 4.1V. Haarspalter. Bei 4,1V ist die Zelle zu 90% voll, lebt dafür aber auch doppelt so lang. >> >>> Oder weißt Du einen MPPT Regler, der wirklich sparsam ist? >> >> 2mA Eigenverbrauch sind keine 3%, besser als die 30% die du ohne MPPT >> hast. > Hast Du mal an einer Solarzelle die Maximalleistung gesehen? Im > Durchschnitt kann ich wohl eher von 10% ausgehen. Ich lebe ja nicht in > Dubai. Ich lade damit täglich mein Handy und hab das auch schon durchgemessen. 1000W/m² sind bei 90° Bestrahlung auch in Deutschland durchaus drin, und nicht nur im Hochsommer. Bei fester Ausrichtung musst du natürlich nen Kompromiss finden, da gibts dann Ertragsformeln für. >>> Ich denke, ich werde mal einen Versuchsaufbau mit dem Akku und der >>> Solarzelle machen und den Strom bei verschiedenen Beleuchtungen messen. >> >> Kannste dir sparen, steht im Datenblatt. Oder hast du zufällig eine >> künstliche Sonne daheim rumstehen? > > Im Datenblatt steht zwar einiges, aber das Laden einer LiIon Zelle eben > nicht. Das sind keine ohmschen Widerstände, die man nach belieben auf > den MPP stellen kann. Wenn P = I² * R nicht hilft, dann P = U*I vielleicht?
Richard B. schrieb: > > 2mA sind jetzt nicht viel ;) wenn man mit vielleicht 10mA Solarstrom rechnet, schon. Gruß Andreas
Andreas B. schrieb: > Hast Du mal an einer Solarzelle die Maximalleistung gesehen? > Im Durchschnitt kann ich wohl eher von 10% ausgehen. Im Sommer hast du um die 98% 5-10% hast du erst bei stark Bewölkt.
THOR schrieb: > Wenn P = I² * R nicht hilft, dann P = U*I vielleicht? wenn man eine Beleuchtungsstärke hat. In "Current Power voltage characteristics" ist sogar die Leistung <4V weitgehend unabhängig von der Spannung. Das spricht eigentlich für das direkte dranklemmen. Gruß Andreas
Hi, hier mal eine Rückmeldung. Die Ladeschaltung besteht jetzt aus einem simplen Shuntregler mit dem TL431. Das ESP Dingens liefert mir seit einem Monat brav seine Klimawerte. Allerdings lasse ich ihn nur alle 30min aufwecken. Die Energiebilanz ist bis jetzt positiv, wie man an den mitgemessenen Spannungsverlauf sieht. Also für die Gegend Tokyo reicht das dicke. Hier wird der Akku meist ca. 4h am Tag geladen, wenn die Sonne scheint. Allerdings ohne Sonne geht da gar nichts. Um irgend etwas zu laden muß die Sonne mindestens hinter den Wolken sichbar sein. Dann kommen ca. 0.5mA. Bei voller (Winter-)Sonne wird der Akku mit >60mA geladen. So gesehen wird die Solarzelle gut ausgenutzt. In D wird es vermutlich etwas mehr Akku und Solarzelle brauchen. Thor: Danke nochmal. Der Hinweis > Wenn P = I² * R nicht hilft, dann P = U*I vielleicht? hat meine Denkblockade gelöst und mich auf das richtige Diagramm hingewiesen. Gruß Andreas
Bis auf die 0.5mA klingt das gut. Andreas B. schrieb: > Um irgend etwas zu laden muß die Sonne mindestens > hinter den Wolken sichbar sein. Dann kommen ca. 0.5mA Das ist IMHO zu wenig. Bei welcher Spannung/Temperatur? Ich hätte da eher mit 2-8mA gerechnet. Welche Solarzelle verwendest du? Kennst jemand diese Module -> https://de.aliexpress.com/item/Portable-Mini-6V-0-6W-S-olar-Panel-Power-Poly-Module-DIY-Small-Cell-Charger-Solar/32738823484.html?spm=2114.010208.3.10.w260it&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_4_10065_10068_10000009_10084_10083_10080_10082_10081_10060_10062_10056_10055_10037_10054_10059_10032_10099_10078_10079_10077_426_10103_10073_10102_10096_10052_10053_10050_10107_10106_10051,searchweb201603_9,afswitch_2,single_sort_0_default&btsid=16e77d17-2978-4bbc-bbaf-fa48e5d74b05
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Richard B. schrieb: > Andreas B. schrieb: >> Um irgend etwas zu laden muß die Sonne mindestens >> hinter den Wolken sichbar sein. Dann kommen ca. 0.5mA > > Das ist IMHO zu wenig. Bei welcher Spannung/Temperatur? > Ich hätte da eher mit 2-8mA gerechnet. Wir haben Anfang Januar, was erwartest du. Die Sonne trifft in so nem flachen Winkel auf die Wolkendecke auf, da wundert es mich kaum dass da fast nichts ankommt. Denk dran dass das Auge logarithmische Empfindlichkeit hat.
Richard B. schrieb: > Bis auf die 0.5mA klingt das gut. > > Andreas B. schrieb: >> Um irgend etwas zu laden muß die Sonne mindestens >> hinter den Wolken sichbar sein. Dann kommen ca. 0.5mA > > Das ist IMHO zu wenig. Bei welcher Spannung/Temperatur? > Ich hätte da eher mit 2-8mA gerechnet. Finde ich jetzt nicht. Nur zum Verständnis: Ich meine keine direkte Sonneneinstrahlung, sondern den Zustand, daß man gerade den Stand der Sonne hinter den Wolken erkennen kann. 5-10mA bekomme ich wenn die Sonne durch den Dunst strahlt, also man schon nicht mehr in die Sonnne schauen kann. Wie gesagt, wir sprechen hier vom Ladestrom. > > Welche Solarzelle verwendest du? > steht oben: LR0GC02 von Sharp (67x41mm, 5,7V Leerlauf, max.70mA). THOR schrieb: > Wir haben Anfang Januar, was erwartest du. Die Sonne trifft in so nem > flachen Winkel auf die Wolkendecke auf, da wundert es mich kaum dass da > fast nichts ankommt. Ich habe die Solarzelle in einen rechten Winkel zur Sonne gestellt (ca 45°). Da kommt es schon relativ direkt drauf. Aber Du hast recht: Durch die Atmosphäre geht dabei schon etwas weg. Aber 60mA Ladestrom von max. 70mA Spec ist für Wintersonne doch schon richtig gut. Diese Sharp Dinger scheinen doch irgendwie für LiIon laden gedacht. Das passt zu gut um Zufall zu sein. Ich habe jetzt mal die Sleepzeit adaptiv abhängig von der Akkuspannung eingestellt. Wenn ich >4.1V Akkspannung habe, gehe ich auf 5min. Dann stufenweise bis 3.8V auf 30min. Mal schauen wie er es jetzt tut. Gruß Andreas
THOR schrieb: > Wir haben Anfang Januar, was erwartest du. Meine letzte Messung war mitte Dezember. Stark bewölkt, die Sonne war nicht zu lokalisieren. Ausrichtung: S/SW, 20° bis 45° Spannung: ~17.8V Strom: 8-12% (Relativ) Mit 0,5mA hat er nur noch 0,8%. Die 60mA sind aber wirklich gut.
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