mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Microcontroller mit Solarzelle betreiben


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: Herbert He. (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Forum,

Ich erinnere mich, schon vor 20 Jahren Taschenrechner in Innenräumen 
benutzt zu haben, die mit einer 3 Quadratzentimeter großen Solarzelle 
betrieben wurden. Das ließ die folgende Idee aufkommen: Ein 
Mikrocontroller, der nur bis zu 10 Minuten im Monat 24mA verbraucht und 
sonst abgeschaltet ist, soll von einer Solarzelle + LiIonakku versorgt 
werden. In der Theorie müsste monatlich 8 Stunden ein halbes Milliampere 
geladen werden. Dies müsste in einem Raum ohne direkte 
Sonneneinstrahlung funktionieren, was bei dem eingangs erwähnten 
Taschenrechner auch der Fall war.

Allerdings hat mich jetzt ein Youtube-Beitrag desillusioniert.
Youtube-Video "#155 The 5 Best Solar ChargerBoards for Arduino and ESP8266"
bei 9:26 Minuten. Selbst draußen wird dort abends mit einem relativ 
großen Modul keine Energie mehr gewonnen. Mein eigener Versuch mit einer 
8cm x 6cm großen Zelle mit 6 Volt Nennspannung ergab an direkt berührtem 
LED-Leuchtmittel mit 9 Watt (entsprechend 60W Glühlampe) einen 
Kurzschlussstrom von 8 mA. Mittags konnte ich mit dieser Zelle in einem 
Raum mit großem Fenster keinen Strom (Auflösung 10µA) nachweisen, der in 
einen angeschlossenen LiIon Akku (3,7V 18650) geflossen wäre.

Die ernüchternde Erkenntnis: Vor zwanzig Jahren konnte ich mit 3 
Quadratzentimeter Solarzelle einen Taschenrechner dauerhaft betreiben, 
sobald schummriges Licht zum Lesen da war. Heute gelingt es mit einer 
deutlich größeren Zelle bei deutlich hellerem Licht nicht, genug Strom 
für einen Microcontroller zu gewinnen.

Hat im Forum jemand andere Erfahrungen gemacht und einen Controller von 
einer Solarzelle in Innenräumen speisen lassen? Wenn ja, wie?

Autor: Win DJ Ammer (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Nun ein wenig muss man sich schon Muehe geben, und den Controller im 
Stromsparmodus betreiben.

Autor: stromverdichter (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Nimm doch eine explizite Stromspar-CPU, dann kommst du bei einem 
Verbrauch von wenigen μA schon sehr weit. Da ist dann sogar dauerhafte 
Anzeige auf einem LCD-Display noch drin. Schau dir mal das Datenblatt 
von Atmels SAML21 und SamL22 mit LCD-Treiber an. Wenn du es geschickt 
anstellst, kommst du mit einem 200-300 Segment Display bei dauerhafter 
Anzeige noch unter 2μA/h. Das geht dann auch mit deiner Mini-Solarzelle.

Autor: Die Sonne&Du (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die amorphen&billigen Solarzellen von einem Taschenrechner sind auf <500 
Lux ausgelegt.

Ein 5V Solarpanel bringt bei 100 Lux <0,1 % vom Nennkurzschlußstrom, und 
2 V Leerlaufspannung...

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Die ernüchternde Erkenntnis: Vor zwanzig Jahren konnte ich mit 3
> Quadratzentimeter Solarzelle einen Taschenrechner dauerhaft betreiben,
> sobald schummriges Licht zum Lesen da war. Heute gelingt es mit einer
> deutlich größeren Zelle bei deutlich hellerem Licht nicht, genug Strom
> für einen Microcontroller zu gewinnen.

Dein Taschenrechner hatte vermutlich auch kein WLAN und auch keine 
Stromaufnahme von 350mA beim Senden. Auch ein ESP8266 oder ESP32 lässt 
sich stromsparend betreiben, indem man ihn bspw. ausschaltet wenn er 
nichts zu tun hat. Ein E-Paper Display hält trotzdem die Anzeige 
aufrecht.
Beitrag "TTGO T5: ESP32-Modul mit ePaper-Display"

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Die ernüchternde Erkenntnis

Du verstehst also vielleicht, welche Leistung das damals war.

Das geht auch noch heute. Aber nicht mit einem Arduino.

CMOS sind quasi alle Microcontroller heute, und LiIon Akkus erlauben 
Langzeitspeicherung, du musst also nur  10*0.024/60/24/30=6uA im Schnitt 
einsammeln. Bei 100 lux reicht dazu eibe Solarzelle die mit 6mA angegen 
ist. Allerdings muss man die Selbstentladung der LiIon berücksichtigen 
und den Stromverbrauch der Akkuüberwachung, beides sollte auch nur 
wenige Mikroampere betragen.

Ein Lithiumbatterie wie CR2032 mit 230mAh hält in so einer Schaltung 5 
Jahre. Daher gibt es solche Solarzellenrechner heute nicht mehr.

Autor: Manfred (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Mittags konnte ich mit dieser Zelle in einem
> Raum mit großem Fenster keinen Strom (Auflösung 10µA) nachweisen, der in
> einen angeschlossenen LiIon Akku (3,7V 18650) geflossen wäre.

Dann ermittele mit einem verstellbaren Lastwiderstand, was Deine Zelle 
leistet. Abhängig davon müssen dann zwei oder drei in Reihe, um die 
Spannung zu erreichen. Ich halte Dein Projekt für realisierbar, aber Du 
musst halt 4 Volt erreichen, um den LiIon nachladen zu können.

stromverdichter schrieb:
> Nimm doch eine explizite Stromspar-CPU,
Wolfgang schrieb:
> Dein Taschenrechner hatte vermutlich auch kein WLAN und auch keine
> Stromaufnahme von 350mA beim Senden.

Hat einer von Euch beiden Schnarchnasen die Frage gelesen? Herbert hat 
den Strombedarf ziemlich präzise umrissen!

Autor: stromverdichter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred schrieb:
> Hat einer von Euch beiden Schnarchnasen die Frage gelesen? Herbert hat
> den Strombedarf ziemlich präzise umrissen!

Herbert He. schrieb:
> Heute gelingt es mit einer
> deutlich größeren Zelle bei deutlich hellerem Licht nicht, genug Strom
> für einen Microcontroller zu gewinnen.

Wer fasst sich jetzt an die eigene Scharchnase;-)

MaWin hat es doch schon vorgerechnet. In der Praxis verwende ich den 
SAML22 auch an einem LCD-Display bei unter 3 uA. Das kann man schon so 
machen, egal ob mit Knopfzelle, oder Solarzelle + Kondensator/Akku

Autor: Teo D. (teoderix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Ich erinnere mich, schon vor 20 Jahren Taschenrechner in Innenräumen
> benutzt zu haben, die mit einer 3 Quadratzentimeter großen Solarzelle
> betrieben wurden.

Viele hatten aber noch eine langlebige Batterie mit drin.

Hab bei meinem FX-115M (BJ ~'88) anstatt einen Goldcap (0,47F) 
eingebaut.
Einen Funkwecker mit 50F und 2x2cm Solarzelle ausgerüstet. Läuft voll 
aufgeladen (max. 1,8V sonnst Uhr put, also NUR 0,8V zum arbeiten) ~7Tage 
in völliger Dunkelheit. Läuft seit gut 1J in einem hellen Zimmer, ohne 
Unterbrechungen.

In einen Goldcap lässt sich wesentlich einfacher Energie rein pumpen, 
als in ein einen LiPo ö.ä.
µCs arbeiten teils von ~1,8V-6V.
Wär vielleicht ne Überlegung wert.

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred schrieb:
> Hat einer von Euch beiden Schnarchnasen die Frage gelesen?

Ja, sonst hätte ich nicht geschrieben:

Wolfgang schrieb:
> Auch ein ESP8266 oder ESP32 ...

Die Solarzelle liefert einen bestimmten mittleren Strom und der 
mittlere Bedarf der betriebenen Schaltung darf diesen nicht 
überschreiten - also heißt es, viel schlafen und so kurz wie möglich 
aufwachen, wenn man sich ab und zu einen kräftigen Schluck genehmigen 
möchte/muss.

Autor: Günter Lenz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
>Mittags konnte ich mit dieser Zelle in einem
>Raum mit großem Fenster keinen Strom (Auflösung 10µA) nachweisen, der in
>einen angeschlossenen LiIon Akku (3,7V 18650) geflossen wäre.

Und wie hoch ist die Spannug die hier von der Zelle erzeugt wird?
Es müssen ja erst mal die 3,7V erzeugt werden bevor überhaupt
ein Ladestrom fließen kann. Vielleicht mal mehrere Zellen in
Reihe schalten.

Autor: Nop (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Daher gibt es solche Solarzellenrechner heute nicht mehr.

https://www.amazon.de/CASIO-FX-82-Schulrechner-reinem-Solarbetrieb/dp/B000G8OYWQ

Autor: Alex G. (dragongamer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die alten Taschenrechner waren übrigens kaum nur solarbetrieben. 
Zumindest alle die ich hatte, waren nach 2-3 Jahren, im Haus kaum noch 
zu erkennen und wenn man mit der Hand über der Zelle lag, gings sofort 
aus.
Nur im Sonnenschein lieferten die Zellen genug. Deswegen haben doch noch 
Knopfzellenbatterien drin.

Autor: Norbert S. (norberts)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

Beim Stromsparen werden auch oft heimliche Verbraucher übersehen.
Offensichtlich wäre z.B. ein Spannungsteiler einer Spannungsmessung.
Insgesamt 100k an 4V sind schon 40µA.
Leckströme von Elkos.
Leckströme von Dioden.
Wenn man das alles nicht beachtet und sich die µA läppern, nützt es 
nichts, den µC in den einstelligen µA-Bereich schlafen zu legen.

Gruß,
Norbert

Autor: Alex G. (dragongamer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Richtig.
Ohne zu wissen was diese solarbetriebene Schaltung überhaupt tun soll, 
kann man aber nur wenige sinnvolle tips geben...

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Günter Lenz schrieb:
> Und wie hoch ist die Spannug die hier von der Zelle erzeugt wird?

Die meistverwendeten Solarzellen auf Basis von kristallinem Silizium 
liefern physikalisch bedingt eine Spannung von um die 0.5V, im Leerlauf 
etwa 0.6V
Quelle: 
http://www.renewable-energy-concepts.com/german/sonnenenergie/solaranlage-solartechnik/solargenerator/u-i-kennlinie-solarmodul.html

Für direktes Aufladen eines LiIon-Akkus müssen schon ein paar Zellen in 
Serie geschaltet werden.

Autor: Herbert He. (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Ich muss offensichtlich die Aussage aus dem Originalposting noch einmal 
präzisieren, da sie wohl missverstanden wird.

Herbert He. schrieb:
> Ein Mikrocontroller, der nur bis zu 10 Minuten im Monat 24mA verbraucht
Die 24 mA sind den Tönen und Licht geschuldet, die die am 
Microcontroller angeschlossene Peripherie erzeugen soll und sich nicht 
minimieren lässt.

Herbert He. schrieb:
> und sonst abgeschaltet ist,
... mit einem Schaltkontakt - dem besten Stromsparmechanismus, den es 
gibt.
Insgesamt brauchen wir hier also nicht über Stromsparmechanismen am 
Microcontroller zu reden, sondern nur über solche am Laderegler wie sich 
unten zeigen wird.

Ich habe die laut dem Video am effizientesten arbeitende LiIon Lade- und 
Schutzschaltung verwendet, nämlich den "TP 4056 protected". Link:
Ebay-Artikel Nr. 273013359973

Die Spannung der Solarzelle zu erhöhen, ist vermutlich keine gute Idee, 
da der Laderegler nicht mehr als 8 Volt aushält, wenn doch mal die volle 
Sonne da ist und zudem die Ladung bei vollem Akku abgeschaltet ist.

Auch ein Superkondensator mit ein paar Faraden, die bei der 
beschriebenen Anforderung (10 Minuten lang 24mA bei minimal 2V) nötig 
wären, müsste vor Überspannung geschützt werden und dürfte somit nicht 
direkt an der Solarzelle hängen.

Der Laderegler hat getrennte Anschlüsse für Eingang, Akku und Ausgang, 
an denen ich den Strom messe. Ich muss am Eingang mit der Solarzelle 
mindestens 1200µA liefern, damit 1 µA in den Akku zu fließen beginnen. 
Nachdem ich die Lade LED entfernt habe, musste ich am Eingang "nur" noch 
150µA aufwenden, damit der Akku 1 µA sah. Dabei ist 150 µA weit weniger, 
als was die Solarzelle in einem Raum liefert.

Es bräuchte also einen Laderegler, der darauf optimiert ist, auch wenige 
µA aus der Solarzelle an den Akku weiter geben zu können. Offenbar 
können das so betriebene Taschenrechner auch.

Irgendwelche Vorschläge für solch einen Laderegler?

Autor: Herbert He. (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Dabei ist 150 µA weit weniger,
> als was die Solarzelle in einem Raum liefert.

Das Umgekehrte war gemeint. Der Satz hätte heißen müssen: "Dabei liefert 
eine Solarzelle in einem Raum weit weniger als 150 µA."

Autor: my2ct (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Das Umgekehrte war gemeint. Der Satz hätte heißen müssen: "Dabei liefert
> eine Solarzelle in einem Raum weit weniger als 150 µA."

Der gelieferte Strom wird von der Größe der Solarzelle abhängen ;-)

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Ich habe die laut dem Video am effizientesten arbeitende LiIon Lade- und
> Schutzschaltung verwendet, nämlich den "TP 4056 protected". Link:
> Ebay-Artikel Nr. 273013359973

Wie kommt man auf DEN Quatsch.

Hat deine Solarzelle etwa einen USB Stecker ?

Das Ding braucht das hundertfache.

Ja, Microleistungsschaltungen zu entwerfen ist nicht einfach, aber das 
haben Japaner vor 50 Jahren hinbekommen, das kann doch nicht so wenig 
verstanden werden.
       BAV99
     +--|>|----+------+------+
     |         |      |      |
Solarzelle    4V3   LiIon    uC
     |         |      |      |
     +---------+------+------+
Bleibt die Frage, wer bei so niedrigen Strömen den 4V3 
Überspannungsschutz bildet. Ein TL431B jedenfalls nicht. Ich mag den 
ICL7665, aber selbst der will 5uA inkl. Spannungsteiler. Man nimmt wohl 
MCP65R41.

Autor: Karl (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Microleistungsschaltungen zu entwerfen ist nicht einfach, aber das
> haben Japaner vor 50 Jahren hinbekommen

Japaner sind ja sowieso kleiner, denen fällt das leichter.

Autor: Gerhard O. (gerhard_)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hätte da mal eine Frage etwas zum Thema passend:

Wieso lassen sich viele Mikrocontroller um 1uA oder weniger schlafen 
legen, mit zig tausend Transistoren, und im Gegensatz haben typische 
vergleichsweise lächerliche HCMOS wie z.B ein 74HC164 mit nur wenigen 
Transistorstufen +10uA Leckstrom im statischen Betrieb bei 5V? Gibt es 
zugängliche Literatur zum Thema? Irgendwie finde ich das interessant. 
Ein uC wie ein AVR ist doch prinzipiell auch HCMOS, oder nicht? Wie 
schafft der Hersteller es mit den vielen zusätzlichen Schaltstufen 
diesbezüglich fertig zu werden?

Wer weiß was darüber? Vielleicht lohnt sich ein neuer Thread darüber.

Mfg,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
Autor: Manfred (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> "TP 4056 protected"

TP4056 ist nicht schlecht, aber hat 150..500µA Eigenverbrauch, die der 
Akkuladung verloren gehen.

> Die Spannung der Solarzelle zu erhöhen, ist vermutlich keine gute Idee,
> da der Laderegler nicht mehr als 8 Volt aushält, wenn doch mal die volle
> Sonne da ist und zudem die Ladung bei vollem Akku abgeschaltet ist.

Du hast es nicht verstanden: Die Spannung der Solarzelle muß höher 
werden.

Die Leistung insgesamt wird überschaubar bleiben, eine 5V6-Z-Diode 
parallel würde sicher genügen, den 4056 zu schützen.

Setze endlich eine Meßreihe auf, 
Beitrag "Re: Microcontroller mit Solarzelle betreiben" - ohne Spannung 
kein Strom.

Autor: Teo D. (teoderix)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:
> Das Umgekehrte war gemeint. Der Satz hätte heißen müssen: "Dabei liefert
> eine Solarzelle in einem Raum weit weniger als 150 µA."

Die von mir verwendete Dünnschicht-Solarzelle (4 Segmente) von 4cm², 
liefert im Schnitt ~180µA. Empirisch ermittelt über den Verbrauch.
Nur nutze ich auch noch wenige pA und verheizte sie nicht schon, bevor 
sie bei Speicher u. Verbraucher ankommen.

Mit all dem Brimborium um den Akku, wird sie Solarzelle wohl deutlich 
größer ausfallen müssen.

Ich würde nach einer passenden Solarzelle suchen und es mit dem Schutz 
des Akkus nicht übertreiben.
Wenn ich meine Uhr, eine Tag in die volle Sonne stelle, ist sie hinn. :)
Davor könnte ein selbst tönendes Brillenglas schützen, wenn man das 
nicht sicherstellen kann.

Autor: Ste N. (steno)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In den Taschenrechnern wurde das vor über 30 Jahren übrigens so gemacht. 
Eine LED als Spannungsbegrenzer. Siehe dritter Post von oben.

http://www.hpmuseum.org/forum/thread-6199.html?highlight=Texas+TI-34+solar+scientific+calculator+from+1987

So ein Taschenrechner ist bei mir auch heute noch im täglichen Gebrauch 
und er funktioniert sogar Nachts bei Monitorbeleuchtung ;)

Autor: sunny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Herbert He. schrieb:

> Ein Mikrocontroller, der nur bis zu 10 Minuten im Monat 24mA verbraucht

Du willst 15Ws speichern?

Verwende deinen µC zur Regelung!

Verbinde z.B. einen atmega328p direkt mit dem Akku, und eine kleine 5V 
Solarzelle mit den ADC Portpins & GND.

Laden:  Portpins=Out,High
Nicht Laden:  Portpins=Out,Low
Messen: Portpins=In

(Ja, die P-FETs leiten in beide Richtungen..)


PS: BMS vorher auf Funktion prüfen!

Autor: Michael B. (laberkopp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
sunny schrieb:
> Verwende deinen µC zur Regelung!
>
> Verbinde z.B. einen atmega328p direkt mit dem Akku, und eine kleine 5V
> Solarzelle mit den ADC Portpins & GND.
>
> Laden:  Portpins=Out,High
> Nicht Laden:  Portpins=Out,Low
> Messen: Portpins=In

Im Prinzip gut und richtig, es reicht Laden mit Entladeschutz (Input 
über Schutzdiode) und Kurzschliessen der Solarzelle (Ausgang Low) denn 
gemessen wird VCC gegen die interne Referenz, aber er verwendett LiIon 
und mit der internen Referenz kann ein uC seine Versorgungsspannugn und 
damit die Akkuspannung nicht so genau messen, wie es für LiIon nötig 
wäre.

Zudem schreibe er, daß er den uC mit einem richtigen Schalter abklemmen 
wollte (was man ja noch ändern könnte).

Autor: sunny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
sunny schrieb:
> Herbert He. schrieb:
>
>> Ein Mikrocontroller, der nur bis zu 10 Minuten im Monat 24mA verbraucht
>
> Du willst 15Ws speichern?

=> 48 mAh pro Jahr ist ja nun nicht wirklich viel - ein CR2032 o.ä. ist 
da wohl die bessere Wahl.

Li+ Akkus halten auch nicht ewig..

Beitrag #5420255 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: tux (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred schrieb:

> TP4056 ist nicht schlecht, aber hat 150..500µA Eigenverbrauch, die der
> Akkuladung verloren gehen.

Der TP4056 ist weniger geeignet, weil im CC-Modus Uin meist deutlich 
größer als Ubat ist.

Der mcp73831 z.B. ist da besser.

Autor: Manfred (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
tux schrieb:
> Der TP4056 ist weniger geeignet, weil im CC-Modus Uin meist deutlich
> größer als Ubat ist.
> Der mcp73831 z.B. ist da besser.

Der MCP ist ebenfalls ein Längsregler, wo siehst Du dessen Vorteile?

Autor: Teo D. (teoderix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred schrieb:
> Der MCP ist ebenfalls ein Längsregler, wo siehst Du dessen Vorteile?

Event. an den bis zu 1,5mA die er so neben bei verraucht.

Autor: tux (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred schrieb:

> Der MCP ist ebenfalls ein Längsregler, wo siehst Du dessen Vorteile?

Der Arbeitspunkt liegt etwas weiter links:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/364801/U-I_Kennlinie_Solargenerator_01.png


=> Mehr STROM!

Autor: Bernd K. (bmk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> . ..Ich mag den > ICL7665, aber selbst der will 5uA inkl. Spannungsteiler.
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ICL7665.pdf

Den mag ich auch. Tolles Teil und universell einsetzbar.
Eigenverbrauch liegt bei 3µA. Und wenn man den Spannungsteiler mit 
erlaubten 10 MOhm (R11) ansetzt, kommen nochmal ca. 0,5µA pro 
Spannungsteiler hinzu. Ich meine, damit kann man leben.

Autor: Teo D. (teoderix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bernd K. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> . ..Ich mag den > ICL7665, aber selbst der will 5uA inkl. Spannungsteiler.
> https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ICL7665.pdf
>
> Den mag ich auch. Tolles Teil und universell einsetzbar.
> Eigenverbrauch liegt bei 3µA.

Gabs den vor ~2-3J noch nicht bei Reichelt?
Den muss ich mir mal näher zu Gemüte führen. Da gibts eventuell 
Nachholbedarf. :)

Autor: Sebastian S. (amateur)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um einen Mikrocontroller mit einer Solarzelle zu betreiben gibt es nach 
meiner Meinung nur sehr wenig Möglichkeiten:
1. Eine sehr große Solarzelle.
2. Einen Harvester mit einem Puffer.
3. Eine regelmäßig zu ersetzende Batterie.
4. Eine exzellente Ausnutzung der Schlaffunktionen.

Wenn ich aber lese, das irgend jemand einen Längsregler verwendet, so 
kann ich nur sagen: "Das Design ist in die Hose gegangen".
Wenn überhaupt, sollten für das Herumschubsen von Spannungspegeln 
ausschließlich Step-Up oder -down Regler verwendet werden.

Es gibt da ein paar recht interessante ICs.
Die meisten Harvester-Schaltungen bestehen aus drei Hauptkomponenten:
1. Ein Step-Up, der schon mit sehr geringen Spannungen auskommt.
   Gefüttert von der Solarzelle.
2. Ein  Puffer. Akku, HiCap oder so, vom Step-Up mit sinnvoller
   Spannung versorgt.
3. Ist die Pufferspannung nicht zufällig OK, ein Step-Up bzw. Step-Down
   für die Arbeitsspannungsanpassung.

Übrigens: So toll sind die Low-Energy CPUs auch nicht. In den meisten 
Fällen beruht deren "Low" auf ausgeklügelten Abschaltmechanismen, bei 
denen der größte Teil des Grüblers stillgelegt wird.
Müssen die Teile letztendlich arbeiten, so sieht die Energiebilanz 
plötzlich ganz anders aus.
Hier gilt einfach: Von nichts kommt nichts.

: Bearbeitet durch User
Autor: Manfred (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bernd K. schrieb:
> https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ICL7665.pdf
> Den mag ich auch. Tolles Teil und universell einsetzbar.
> Eigenverbrauch liegt bei 3µA.

Aus dem Datenblatt: "Microprocessor Voltage Monitor with Dual 
Over/Undervoltage Detection ... The ICL7665 warns microprocessors (µPs) 
of overvoltage and undervoltage conditions"

Toller Käfer, aber jedenfalls kein LADEregler.

Sebastian S. schrieb:
> Wenn ich aber lese, das irgend jemand einen Längsregler verwendet, so
> kann ich nur sagen: "Das Design ist in die Hose gegangen".

Ja, eine Solarzelle überschaubarer Leistung schlägt man per 
Shuntregler tot.

Autor: Egon (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was Dir auch einen Strich durch die Rechnung macht ist Deine effiziente 
Innenraumbeleuchtung. LEDs und Energiesparlampen haben ihre hohe 
Effizienz daher, dass sie (fast) nur im sichtbaren Bereich des Spektrums 
strahlen, während Glühbirnen ihre Leistung über das gesamte Spektrum 
verteilt abgeben. Solarzellen aus Silizium können dank der recht kleinen 
Bandlücke alles Licht unterhalb einer Wellenlänge von ca. 1100 nm 
verwerten und sind dabei im Infraroten besonders effizient, im 
sichtbaren Bereich schon garnicht mehr so besonders. Das erklärt auch 
Deine Erfahrungen mit dem Taschenrechner von vor 20 Jahren: Die erwähnte 
schummrige Glühbirne hat nämlich sehr viel Infrarotlicht abgegeben.

Damit will ich jetzt nicht sagen, dass Du Deine LED-Lampe gegen eine 
Glühbirne austauschen sollst - die würde ja in 0,3 s das zusätzlich 
verbraten, was Deine Schaltung in einem Monat verbraucht. Ein Test mit 
Beleuchtung durch eine Glühbirne (falls Du sowas noch hast) wäre aber 
interessant.

Eine Möglichkeit, Deine Beleuchtung besser auszunutzen, wäre eine 
Solarzelle mit größerer Bandlücke zu verwenden. Die hätte zwar auch nur 
die geringe Strahlungsleistung zur Verfügung, kann aber den sichtbaren 
Teil des Spektrums effizienter nutzen.
Im Moment kommen dafür nur organische Solarzellen in Frage, die man zwar 
nur von wenigen Herstellern, aber dafür teilweise sogar extra für die 
Benutzung in Innenräumen ausgelegt bekommt.
Was gibt es denn bei Deinem Projekt an Anforderungen an Größe, Aussehen 
und Aufstellort?

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.