Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LiIon 6S mit Solar Laden


von Florian S. (metal-shot)


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Hallo ihr

Ich möchte einen 6S-LiIon Akku mit Solartechnik laden. Bzw sogar nicht 
nur Laden sondern den Parallelbetrieb realisieren.

Hintergrund: Ich habe einen aus Notebook Akkus selbst zusammengebauten 
6S10P LiIon Akku, dieser hat also 22,2V bzw Ladeschlussspannung 25,2V. 
Dieser betreibt eine mobile Musikanlage.
Für den Sommer möchte ich dem Teil noch eine gescheite, wenn gleich 
bezahlbare Solarlösung verpassen, um Tagsüber den Akku zu Laden, Bzw zu 
schonen, damit dieser in der Nacht auch noch durch hält. Gesamtkapazität 
des Akkus liegt bei ~21Ah
Der Akku selbst ist mit einem Protektionboard geschützt.

Bisher habe ich den Akku immer klassisch geladen, also wenn er schneller 
voll sein sollte direkt über das Board. und manchmal auch wirklich 
explizit am Balance-Ladegerät (auch um rauszufinden, ob die gebrauchten 
Zellen nicht doch noch aussteigen)

Da die Musikanlage immer noch weiter ausgebaut wird, kann ich 
letztendlich die Leistung nicht einschätzen. Im Testbetrieb hatten wir 
humane Ströme von 2A mittel und 4-5A peak.

Daher meine Frage: wie mache ich dieses am Besten mit Solarzellen. 
Welche Spannung bietet sich an, und wie bekomme ich Strom dann schön zum 
Akku und zum Verstärker?
ich will jetzt im Winter schon einmal mit der Planung anfangen, um Zeit 
zu haben sowas auch gebraucht zu ergattern. Es soll wie gesagt im 
preislichen Ramen bleiben.
Ich kenne mich mit Solar leider kaum aus, außer dass ich einst mal 
vorJahren zur Campingstromversorgung über ein 12V system mit 
Bleigelakkus nachgedacht habe.... diese gibt es ja wie Sand am Meer - 
aber ich habe ja eine deutlich höhere Spannung.
So ganz genau weiß ich es noch nicht, ob ich am Ende 50W oder gleich 
100W einsetzen möchte, es soll zunächst überschaubar bleiben wie gesagt.


(richtig Mega wäre es jetzt noch, wenn ich den gleichen Panel/Laderegler 
auch für kleinere Akkus mit 3S oder 4S nutzen könnte, aber das wäre 
Optional)


Dankesehr

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Florian S. schrieb:
> …humane Ströme von 2A mittel und 4-5A peak

Danke für diese Stilblüte. 6S10P aus alten Laptop-Akkus halte ich für 
eine Bombe, aber der Erfolg soll Recht geben.

Wenn du mit 1C laden willst, brauchst du eine ordentliche Fläche. Bei 
schlechten Lichtverhältnissen solltest du 10% Leistung der Solarzellen 
kalkulieren, d.h. eine 2kW-Anlage liefert nur noch 200W. In Deutschland 
ist das eher die Regel, denn die Ausnahme. Über Ausrichtung (Drehung um 
die Hochachse, die horizontale Drehung ist nicht so schlimm bzgl. der 
Verluste) solltest du dir Gedanken machen, aufgrund der 
Winkelzusammenhänge gehen da schon mal >30% im Sommer verloren 
(horizontale nur etwa 8%).

Eine Reihenschaltung von Modulen und ein Buck-Konverter erscheinen mir 
tragbar, da bist du frei in der Wahl, so 300-400V gehen da locker. Mit 
10P sollten 20A bei 1C rumkommen. Das ist ein dicker Klotz.

von Florian S. (metal-shot)


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Danke für deine Antwort.

Also 1C oder sowas sehe ich gar nicht vor.
Hauptspannungsquelle soll natürlich der Akku bleiben, Rein auf Solar die 
Anlage zu betreiben ist gar nicht geplant. Eher etwas - eben 
Geldtechnisch - ausgewogenes, damit der Akku länger hält.
Wenn man etwas größeres Plant von Mittags bis in die Nacht rein, könnte 
natürlich je nach Ausbaustuffe der Anlage der Akku schon gut in 
Mitleidenschaft gezogen werden. Deswegen das Solar als Support. Die 
gerade geschrieben Ströme waren auch in einem Test, ohne ketztendliche 
Verstärker (zB auch ohne aktiven Tiefpass, sodass im Test noch unnötig 
Leistung aufgebracht wurde).
Zudem soll das ganze auch noch transportabel bleiben, also 10qm 
Solarfläche war nun auch nicht geplant =)
Einfach etwas bezahl-, und händelbnares, damit wir einfach länger der 
Steckdose entfliegen können.



Ich bin aber vom Akku sehr überrascht. Hatte lange zeit in nem 
Computerladen gearbeitet und immer bei abgegebenen Notebooks die Akkus 
auseinander genommen. An dieser Stelle verstehe ich Notebookakkus echt 
nicht.... Notebook läuft sogut wie nicht mehr, aber die Zellen einzeln 
haben noch 80-100% der Nennladung.
Abgesichert durch Tempemperatur-, und normale Sicherungen. Solange da 
keiner n Nagel durchkloppt, traue ich dem Akku auf jeden Fall
Jedenfalls habe ich aus einem sehr großen Stapel an Akkus die besten... 
60 :-D ... selektiert und angepasst und gemessen und und und... und 
letztendlich ist der wirklich guter Akku raus gekommen- und vor allem 
nahezu kostenlos. (und noch n paar kleinere 3S und 4S)

von Stephan (Gast)


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Florian S. schrieb:
> Hauptspannungsquelle soll natürlich der Akku bleiben, Rein auf Solar die
> Anlage zu betreiben ist gar nicht geplant. Eher etwas - eben
> Geldtechnisch - ausgewogenes, damit der Akku länger hält.
> Wenn man etwas größeres Plant von Mittags bis in die Nacht rein, könnte
> natürlich je nach Ausbaustuffe der Anlage der Akku schon gut in
> Mitleidenschaft gezogen werden. Deswegen das Solar als Support.

Lohnt nicht.
Mittag ist praktisch eher 14:00 Uhr. Da ist mehr als der halbe Solartag 
schon rum.
Ein 100Wp-Modul wäre vmtl. eine noch akzeptable Größe: 3/4qm, 10 Kilo
Bei der zu erwartenden suboptimalen Aufstellung sind im Hochsommer an 
einem strahlenden Tag 70Watt als Maximum (13:00) drin. Bis ca. 16:00 Uhr 
deckt das Panel die Leistungsaufnahme von 50W dann komplett. Danach 
werden noch so 80-100Wh gesammelt.
Das Panel bringt also 200Wh an einem optimalen Tag und wenn das Fest um 
14:00 startet (und dann auch alles aufgebaut ist).
200Wh, 10 Kilo, 1qm, Aufbau/Abbau, ca. 200€

Alternative: 2. Akku
https://hobbyking.com/de_de/multistar-high-capacity-6s-12000mah-multi-rotor-lipo-pack.html
300Wh, 2 Kilo, Westentasche, umstöpseln+fertig, ca. 65€
Kann mit passendem Ladegerät auch am Auto aufgeladen werden (das 
bräuchte es für den Trannsport des Panels eh).
Funktioniert auch wenn der Tag bewölkt ist.
Und wenn niemand sich die Arbeit gemacht hat die Solaranlage aufzubauen, 
weil das Fest nicht so lange geplant war.

von Dirk D. (onemintyulep)


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Florian S. schrieb:
> Daher meine Frage: wie mache ich dieses am Besten mit Solarzellen.
> Welche Spannung bietet sich an, und wie bekomme ich Strom dann schön zum
> Akku und zum Verstärker?

Du brauchst ein "24V" Solarmodul bzw. 2 "12V" Solarmodule in Serie, so 
dass der Maximum Power Point bei ca. 28V-30V liegt. Dazu einen Step-Down 
Wandler mit einstellbarer Strombegrenzung (CC). Den stellst du auf 
24,5-25,2V und max. 3A ein. Für die Unterspannungsabschaltung sorgt dein 
BMS (?).
Wenn die VOC unter 40V liegt kannst du den MingHe B3603 nehmen, der ist 
praktisch und funktional aber nur bis 3A. Eine Alternative sind die 
Wandler von RuiDeng mit einem sehr fancy Display und mehr Leistung, die 
gibts bis 50V.
An sich geht jeder Buck-Wandler mit ausreichend Eingangsspannung, 
Leistung, und CC. Du brauchst dann ein Multimeter um ihn einzustellen. 
Aber da gibt es viel Schrott, ohne Hintergrundwissen ist die 
Wahrscheinlichkeit gering einen brauchbaren zu erwischen.

Im Sommer kannst du mit Nennleistung*h*5 rechnen, bei ganztägiger 
Besonnung.
Im Winter eher Nennleistung*h/4.

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