Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solarzellenaufbau um Handy zu laden


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von Mathias N. (apo1001)


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Hallo,

ich beschäftige mich gerade ein wenig mit Solarzellen. ich muss dazu 
sagen, mein technisches Wissen was Strom u.ä. angeht basiert auf Wissen 
der 4.-5.-Klasse.

Ich habe aktuell folgenden Aufbau. Ich habe diverse Solarzellen. 
Allesamt zwischen 0,5 und 18 Volt.

Meine Idee war, dass ich eine 7 Volt Solarzelle an ein Handy anschließe 
um diesen zu laden.
Jetzt habe ich mir ein StepDown Modul besorgt und mit einer 9 Volt Block 
Batterie klappt das auch alles. Wenn ich jetzt aber das Solarmodul 
anschließe, bricht die Voltzahl von den nahezu perfekten 7 Volt auf 2 
Volt zusammen. Der Spannungswandler benötigt aber mindestens 5 Volt als 
Eingang.

Jetzt habe ich dieses Aufbau mit diversen Bauteilen bereits probiert. 
Auch mit einem StepUp Modul welches einen Mindesteingang von 0,5 Volt 
hat. Wenn ich die Solarmodule, egal welches, hier anschließe, sinkt die 
Voltzahl auf 0,3 Volt.

Jetzt wurde mir empfohlen, einen 
https://www.conrad.de/de/gold-cap-kondensator-1-f-55-v-30-o-x-h-215-mm-x-10-mm-473120-1-st-473120.html

Parallel zu schalten.

Meine Frage, klappt das? Oder gibt es einen einfacheren Weg?
Als Solarmodul kommt das hier zum Einsatz:
https://www.conrad.de/de/solarmodul-conrad-components-191347.html?gclid=CjwKCAjw64bPBRApEiwAJhG-frEMRC0cskKW81yBydYGyMPLUdG6MqK9X87LV4bnH7ICBIxqWTlptRoCIdcQAvD_BwE&insert_kz=VQ&ef_id=VORyqQAAAW4yiVmP:20171014081151:s

bzw.

https://www.conrad.de/de/solarmodul-conrad-components-191334.html

: Verschoben durch Moderator
von Nikolas (Gast)


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Hallo Mathias,

dein Problem ist wahrscheinlich die Leistungsfähigkeit deines PV-Moduls.
Im Datenblatt des Moduls steht, dass es einen maximalen Strom von 109 mA 
bei einer Spannung von 9 V hat.
Das Handy lädt aber üblicherweise mit deutlich mehr Strom. Daher 
versucht auch der StepDown-Wandler, mehr Strom aus der PV-zelle zu 
bekommen. Das sorgt aber dafür, dass die Spannung der Zelle absinkt 
(siehe U-I-Diagramm im Datenblatt).
Für deine Anwendung brauchst du einen speziellen StepDown oder 
DC/DC-Wandler, der sogenanntes Maximum Power Point Tracking (MPPT) 
betreibt.
Ich hoffe, ich konnte dir etwas weiterhelfen
Viele Grüße
Nikolas

von MaWin (Gast)


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Mathias N. schrieb:
> klappt das?

Nein.

Du überschätzt die Leistungsfähigkeit von Spielzeugmodulen erheblich. Du 
bräuchtest 100 von den Dingern, um bei bedecktem Himmel den 
mindest-Handyladestrom vom 500mA bereitzustellen.

Ausserdem funktionieren Schaltregler nicht direkt an Solarmodulen. Man 
nutzt MPP maximum power point Schaltregler, die sind aber eher zum 
Akku-Laden, nicht zur Versorgung eines Verbrauchers der konstant 
Leistung will.

Vergiss die Spielerei also, zu teuer.

von Wolfgang (Gast)


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Nikolas schrieb:
> Im Datenblatt des Moduls steht, dass es einen maximalen Strom von 109 mA
> bei einer Spannung von 9 V hat.

Nein, da steht, dass vom YH-125X65 bei einer Einstrahlung von 1000W/m² 
der MPP bei 9V und 109mA liegt. Das ist ein entscheidender Unterschied.

von THOR (Gast)


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Solarmodule mit 5-6Voc kannst du direkt an den USB Port hängen.

Solarmodule mit mehr Spannung kannst du per Linearregler in der Spannung 
begrenzen und dann dranhängen.

Das Handy stellt dann so 4,5V-5V ein was ne primitive Art der MPPT ist.
Der Wirkungsgrad geht dabei ordentlich in den Keller aber das Handy 
lädt.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Viele Smartphones ziehen beim Laden weit über 500mA. Wenn die Spannung 
dabie zu stark einbricht, brechen sie den Ladevorgang permanent ab, mit 
einer entsprechenden Fehlermeldung, wie "Ladegerät defekt".

von HW (Gast)


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von gnom (Gast)


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MaWin schrieb:
> Du überschätzt die Leistungsfähigkeit von Spielzeugmodulen erheblich. Du
> bräuchtest 100 von den Dingern, um bei bedecktem Himmel den
> mindest-Handyladestrom vom 500mA bereitzustellen.

Substanzloses Gelaber.
Es gibt Solarmodule, die etwa aus drei solcher Dinger bestehen und ein 
Handy relativ flott aufladen. Bei gutem Sonnenlicht mit geschätzt einem 
halben Ampere. Geladen wird aber auch schon bei deutlich weniger Licht, 
nur eben langsamer.

Dein Handy-Mindestladestrom ist also ebenfalls gequirltes Gesülze.

von Solarwelt (Gast)


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> Es gibt Solarmodule, die etwa aus drei solcher Dinger bestehen und ein
> Handy relativ flott aufladen. Bei gutem Sonnenlicht mit geschätzt einem
> halben Ampere. Geladen wird aber auch schon bei deutlich weniger Licht,
> nur eben langsamer.
Du kannst ja auch zwischenpuffern in einem Akku; dann gibt es keinerlei 
Probleme mit Unterbrechungen.

> Dein Handy-Mindestladestrom ist also ebenfalls gequirltes Gesülze.
mit Akku ist das doch alles kein Thema.
Vorteil ist, daß Du auf einen Solarregler verzichten kannst und die 
ganze Umtransformation von 230V auf 12V bzw. 5 V bei Handy komplett 
entfällt.
Sowas ähnliches überlege ich zur Zeit auch mit einem Billigrechner.
Frage ist eigentlich nur noch welche Batterietypen am besten geeignet 
sind?

von excurso (Gast)


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> Vorteil ist, daß Du auf einen Solarregler verzichten kannst...

Und welchen Akkutyp empfehlst du?

von Mathias N. (apo1001)


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THOR schrieb:
> Solarmodule mit 5-6Voc kannst du direkt an den USB Port hängen.
>
> Solarmodule mit mehr Spannung kannst du per Linearregler in der Spannung
> begrenzen und dann dranhängen.
>
> Das Handy stellt dann so 4,5V-5V ein was ne primitive Art der MPPT ist.
> Der Wirkungsgrad geht dabei ordentlich in den Keller aber das Handy
> lädt.

Okay, cool, dass ist neu für mich. Ist das bei allen Smartphones so, 
oder erst ab einem gewissen "Baujahr" Standard.

Bedeutet ich löte mir einfach ein USB-Anschluss an die Solarzelle und 
schließe das ans Handy an?
Ich dachte bisher immer, es sei schädlich für den Akku, wenn die 
Voltzahl schwankt.

Bzw. es ist schädlich für die powerbank.

von Sándor R. (Firma: Sanfte Energie Stiftung Budape) (vilsi)


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Liebe Solarfreunde,
Tretgenerator (auch mobile PV-Ladegerät) gebaut in Budapest:
s. ökobetyár.blog.hu, 24V/250W DC Motor wird durch eine Scheibe 96 cm 
gedreht. S. Rózsa, ENERGIESCHULE KÖLN. Wieviel Drehungen bringt 1 Wh?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Ist das bei allen Smartphones so

Definitiv nein, nicht bei allen.

Meins zum beispiel meldet "Ladegerät defekt" wenn die Spannung beim 
Laden zu weit absackt. Und dann muss man das ladegerät abstecken und die 
fehlermeldung bestätigen, sonst lädt es nicht weiter.

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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Wenn die Solarzelle genügend Leistung hat, geht's auch ohne spezielle 
MPPT Laderegler. Ich habe im Gartenschuppen, der keinen Stromanschluss 
hat, 2Schaltregler und ein 20W PV Modul auf dem Dach. Der eine 
Schaltregler liefert 12V für einen Lüfter unterm Dachfirst, der die 
warme Luft rausschaufelt und der andere Schaltregler 5V auf ein USB 
Kabel zum Handy laden. Funktioniert seit über einem Jahr problemlos.

von Erich (Gast)


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von Olaf (Gast)


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Hier eine Solarzelle mit integriertem Akku. Die erste LED leuchtet wenn 
die Solarzelle den internen Akku auflädt und die zweite LED leuchtet, 
sobald das Handy zum Laden angeschlossen wird.

Tagsüber, wenn ich das Handy bei mir habe, wird der interne Akku unter 
der Solarzelle aufgeladen und abends, wenn keine Sonne mehr da ist, 
schließe ich das Handy daran an und wird über den Akku (der ja jetzt 
voll ist) aufgeladen. Am Wochenende wird immer voll geladen.

Ich weiß aber nicht mehr wo ich das Teil her habe. Die 
Ausgangsspannungen können sogar überflüssiger Weise umgeschaltet werden 
(5V, 7,5V, 9,5V).

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