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 ?
So wie es alle machen - mit der Solarzelle einen Pufferakku laden und den Verbraucher aus dem Akku betreiben.
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.
Mir fallen unterschiedliche Lösungen je nach Akku-Typ ein. Welchen hast du?
Stefan U. schrieb: > Mir fallen unterschiedliche Lösungen je nach Akku-Typ ein. Welchen hast > du? Blei-Akku, 6 V
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.
Hallo Stefan vielen Dank, werde ich ausprobieren. Wie viel Leistung verbrauchtz die Schaltung selbst im nicht durchgeschalteten Zustand ?
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:
1 | + o----------+-----|>|------+-------o + |
2 | | | |
3 | Solarpanel Regler Akku Ausgang 6V |
4 | | | |
5 | - o----------+--------------+-------o - |
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!
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