Hallo,
ich habe hier eine Solarzelle mit den Nenndaten 12 V / 2 W.
Zur Versorgung eines Verbrauchers soll an die Solarzelle eine Schaltung
mit geringem Eigenverbrauch angeschlossen werden, die ab ca. 9 V an der
Solarzelle mit möglichst wenig Innenwiderstand / Spannungsverlust
durchschaltet und ab ca. 6 V wieder sperrt.
Wie würdet ihr das lösen ?
Danke, interrupt
interrupt schrieb:> Wie würdet ihr das lösen ?
Erst mal Grundlagen über Solarzellen lernen.
Die unbelastete Spannung an einer Solarzelle sagt fast nichts über die
Leistung aus die sie auf Grund der Sonneneinstrahlung bringen kann
(sondern mehr über die Temperatur der Zelle).
Es macht auch wenig Sinn, warum eine Schaltung wenig Eigenverbrauch
haben soll, wenn die Leistung der Solarzelle sowieso nicht benutzt wird
weil abgeschaltet. Die Schaltung darf da die ganze Leistung der
Solarzelle für sich nutzen, denn einen anderen Abnehmer gäbe es eh
nicht. Nur wenn sie durchschaltet sollte die möglichstw enig Leistung
für sich selbst abzwacken. Am wenigsten verbrauchen Schaltungen, die gar
nicht da sind. Die sind auch am einfachsten aufzubauen und kosten am
wenigsten.
Also auch erst mal grndlagen über Logik lernen.
Und sich zum Schluss die Frage stellen: Warum sollte man eine Solarzelle
abschalten, die sowieseo nicht genug Leistung bringt, um den Verbraucher
zu versorgen ? Etwa um Leistungsverbrauch einzusparen ?
Rainer U. schrieb:> So wie es alle machen - mit der Solarzelle einen Pufferakku laden und> den Verbraucher aus dem Akku betreiben.
Es soll damit eine Ladeschaltung für einen Akku versorgt werden, um
Überspannungen am Akku (wenn er voll ist und die Solarzelle trotzdem
noch Energie liefert), vermeiden zu können.
Michael B. schrieb:> Warum sollte man eine Solarzelle> abschalten, die sowieseo nicht genug Leistung bringt, um den Verbraucher> zu versorgen ? Etwa um Leistungsverbrauch einzusparen ?
Ev.um undefinierte Pegelsprünge bzw.Oszillstionen zu vermeiden.
Ich habe daran gedacht, die von der Solarzelle abgegebene Energie mit
einer Diode und einem nachgeschalteten Kondesator bis zu einem gewissen
Grad zu puffern.
Ok, beim Bleiakku hast du eine definierte Ladeschluss-Spannung von
ungefähr 6,9 Volt (genauere Werte bitte dem Datenblatt des Akkus
entnehmen).
Der Ladestrom wird von der Solarzelle selbst begrenzt.
Du brauchst also eine Schaltung, die überflüssige Energie aufnimmt, wenn
der Akku nichts mehr aufnehmen kann (voll ist).
Schaltplan:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/296847/laderegler2.png
Nimm für R1 47k Ohm und für P1 nimmst du 10k Ohm anstatt 1k Ohm. An dem
Poti stellst du die gewünschte Lade-Schluss-Spannung ein. Der dicke
Transistor kann bis 10 Watt verheizen, wenn er einen ausreichend großen
Kühlkörper (mit ca. 4k/W) bekommt. Mehr Leistung sollte die Solarzelle
nicht abgeben.
Achtung: Bevor du den Akku anschließt, muss er entladen werden! Wenn die
aktuelle Spannung des Akkus höher ist, als die am Poti eingestellte,
bekommst du sonst einen Kurzschluss und der Transistor brennt durch.
6,9V / (47k + 10k + 27k) = 82µA
82µA * 6,9V = 566µW
Dazu kommt aber noch die Stromaufnahme des TL431 Chips. Das kannst du ja
mal selbst in dessen Datenblatt nachschauen.
Hi
Stefan U. schrieb:> Achtung: Bevor du den Akku anschließt, muss er entladen werden! Wenn die> aktuelle Spannung des Akkus höher ist, als die am Poti eingestellte,> bekommst du sonst einen Kurzschluss und der Transistor brennt durch.
Wenn zwischen Transistor und Minus eine Last > Solaroanel ist, sollte
auch eine versehentlich zu niedrig eingestellte Spannung nicht zum
sofortigen Verlust von einem der Bauteile oder des Akku führen (klar,
bei nahe Null Volt ist Der doch irgend wann hin).
Wobei hier getestet werden müsste, wie sich diese Last auf die
Spannungsbegrenzung auswirkt - haben ja Nichts davon, wenn jetzt zwar
ein Lämpchen an geht, aber dafür die Spannungsschwelle nicht mehr passt.
MfG
Da der TO offensichtlich NULL Ahnung hat, sollte er einen
handelsüblichen
Shunt-Regler nutzen, der die Solarzelle kurzschließt...
interrupt schrieb:> Zur Versorgung eines Verbrauchers soll an die Solarzelle eine Schaltung> mit geringem Eigenverbrauch angeschlossen werden, die ab ca. 9 V an der> Solarzelle mit möglichst wenig Innenwiderstand / Spannungsverlust> durchschaltet und ab ca. 6 V wieder sperrt.
Vielleicht kann er mal erklären, was er (theoretisch) vor hat und wozu
die 9/6 V Schwelle gut sein soll?
Wenn man den Shunt Regler vor die Diode platziert, bekommt man bei zu
hoher Akkuspannung keinen Kurzschluss. Dafür muss die Spannugn des Shunt
Regler aber etwas höher eingestellt werden:
Stefan U. schrieb:> Dafür muss die Spannugn des Shunt> Regler aber etwas höher eingestellt werden:
Das ist nicht ganz korrekt:
Die Messung erfolgt üblicherweise direkt am Akku und der üblicherweise
eingesetzte MosFet schließt vor der Diode die Solarzelle kurz...
Dies kann mit oberer und unterer Schaltweise realisiert werden
(Schmitt-Trigger) oder besser noch mit Pulsweitenmodulation (PWM)...
> Die Messung erfolgt üblicherweise direkt am Akku
Dem entsprach auch mein ERSTER Vorschlag.
Es ging bei meinem ZWEITEN Vorschlag jedoch darum, eben NICHT direkt am
Akku zu messen, damit dieser nicht permanent entladen wird. Wenn man das
mit einer Diode trennt, muss man deren Verlustspannung ausgleichen.
> oder besser noch mit Pulsweitenmodulation (PWM)
Jetzt wird es aber schräg. Wenn du eine SOlarzelle mit PWM kurz
Schließt, wird der Akku mit Strom-Impulsen geladen. Wozu soll das gut
sein?
Stefan U. schrieb:> Wozu soll das gut> sein?
Ist eine übliche Technik, bis zum allmählichen Erreichen der
Ladeschluss- oder auch Gasungsspannung gibt es keine PWM, erst zum
Schluss setzt die PWM ein und reduziert den mittleren Strom bis
auf ein Minimum, so dass die Spannung konstant bleibt...
Und der Punkt des Einsetzens der PWM wird durch einfache Analogregelung
bewerkstelligt, am besten noch mit Themperaturnachführung...
Das kann auch in einem kleinen Bereich erfolgen - Analog eben!