Hallo alle zusammen! Ich habe ein 12V 30W Solarpanel, das laut Datenblatt eine maximale Spannung von 21,3V hat. An dem Panel ist ein Step-Down-Modul angeschlossen, das 5V-Ausgangsspannung hat und mehrere parallel geschaltete Laderegler (TP4056) versorgt. Endverbraucher sind ein Arduino Pro Mini, Wemos D1 mini, zwei kleine Motoren und mehrere Sensoren. Nun möchte ich zwischen dem Solarpanel und dem Step-Down-Modul einen Überspannungsschutz installieren. Das Step-Down-Modul verkraftet maximal 40V. Der Überspannungsschutz soll vor Blitzeinschlägen in der Nähe (keine Direkten) schützen. Ich recherchiere schon seit einiger Zeit und konnte auch schon herausfinden, dass ein Varistor als Überspannungsschutz dienen sollte. Allerdings ist mir noch unklar, wie genau ich einen Varistor in die Schaltung einbinden muss und welcher Varistor (24V ?) dafür zu empfehlen ist. Was ist sonst noch zu beachten? Über euren Rat wäre ich sehr dankbar.
Die Varianten haengen davon ab ob alles kompakt galvanisch isoliert nah beinander vorliegt oder Leitungslaengen und Erdungskonzepte vorliegen. Dh die Glaskugel schreibt es uns hier nicht.
Henry K. schrieb: > Über euren Rat wäre ich sehr dankbar Erst mal Elektronik-Grundlagen lernen. Es step down ist denkbar ungeeignet nach einem Solarpanel. Man nutzt gerne MPP maximum power point, das funktioniert aber nur mit nachgeschaltetem Akku, wohin auch sonst mit der maximalen Energie wenn der Verbraucher sie gerade nicht benötigt. Deine &V Laderegler sind also grisser Quatsch, nimm einen 12V Akku. Wenn es unbedingt 3.6V Akku sein muss, wandle die Solarpanelspannung von 12V auf 3.6V durch ungeregelten Step Down (Tiefsetzsteller) PWM von 23% Einschaltdauer, auch hier dann aber nur EIN Akku (bei LiIon können mehrere Zellen direkt parallel). Vor Blitz in der Nähe schützen verdrillte Leitungen (kleine Fläche zwischen hin und rück, gleichmässig in alle Raumrichtungen verteilt). An einem Solarpanel können sowieso nicht mehr als Leerlaufspannung anliegen, weil es dann Dioden in Leitrichtung sind. Schlechter ist die Gegenrichtung, der Eingang könnte also eine Verpolschutzdiode bekommen.
Erst mal vielen Dank für eure Antworten. MaWin schrieb: > Erst mal Elektronik-Grundlagen lernen. Ja das versuche ich auch, allerdings hapert es noch hier und da (sachte ausgedrückt). Dieter schrieb: > Die Varianten haengen davon ab ob alles kompakt galvanisch isoliert nah > beinander vorliegt oder Leitungslaengen und Erdungskonzepte vorliegen. > Dh die Glaskugel schreibt es uns hier nicht. Die Schaltungen sind galvanisch nicht getrennt. Zwischen Solarpanel und den Rest der Schaltung liegt ein ca. 3m langes flexible Kabel. Der Rest der Schaltung ist sehr nah beieinander (max. 0.5m Kabellänge). Geerdet ist nur der Rahmen des Solarpanels. MaWin schrieb: > Es step down ist denkbar ungeeignet nach einem Solarpanel. Man nutzt > gerne MPP maximum power point, das funktioniert aber nur mit > nachgeschaltetem Akku, wohin auch sonst mit der maximalen Energie wenn > der Verbraucher sie gerade nicht benötigt. Deine &V Laderegler sind also > grisser Quatsch, nimm einen 12V Akku. Wenn es unbedingt 3.6V Akku sein > muss, wandle die Solarpanelspannung von 12V auf 3.6V durch ungeregelten > Step Down (Tiefsetzsteller) PWM von 23% Einschaltdauer, auch hier dann > aber nur EIN Akku (bei LiIon können mehrere Zellen direkt parallel). Ich habe noch einige 18650-Akkus Zuhause, die ich auch gerne verwenden möchte. Zudem reicht die erzeugte Energie im Winter oftmals nicht aus, weshalb ich in regelmäßgen Abständen manuell die Hälfte der Akkus lade und die andere Hälfte damit ersetze. Einen 12V Akku und ein Ladegerät müsste ich erst kaufen, wozu ich wenig Lust habe. Gibt es einen anderen Weg, bei meiner aktuellen Schaltung überschüssige Energie abzuführen? MaWin schrieb: > An einem Solarpanel können sowieso nicht mehr als Leerlaufspannung > anliegen, weil es dann Dioden in Leitrichtung sind. Schlechter ist die > Gegenrichtung, der Eingang könnte also eine Verpolschutzdiode bekommen. Das Panel hat bereits eine Diode verbaut. MaWin schrieb: > Vor Blitz in der Nähe schützen verdrillte Leitungen (kleine Fläche > zwischen hin und rück, gleichmässig in alle Raumrichtungen verteilt). Das verstehe ich nicht ganz. Kannst du das näher ausführen?
Deine ursprüngliche Absicht: Henry K. schrieb: > Der Überspannungsschutz soll vor Blitzeinschlägen in der Nähe > (keine Direkten) schützen. kannst du glatt vergessen, denn: Henry K. schrieb: > Zwischen Solarpanel und > den Rest der Schaltung liegt ein ca. 3m langes flexible Kabel. Der Rest > der Schaltung ist sehr nah beieinander (max. 0.5m Kabellänge). Geerdet > ist nur der Rahmen des Solarpanels. Diese Kabellängen sind viel zu kurz um bei einem Blitzschlag in der Nähe eine nennenswerte Spannung darauf zu induzieren. Wäre der Einschlag allerdings so nahe, dass er doch eine höhere Spannung induzieren könnte, dann würden dich auch alle Schutzmassnahmen nicht vor dem Verlust der Elektronik schützen.
Lothar M. schrieb: > Diese Kabellängen sind viel zu kurz um bei einem Blitzschlag in der Nähe > eine nennenswerte Spannung darauf zu induzieren. Kannst du diese These begründen? Bei uns hat ein 1,5m Monitorkabel gereicht um den Ausgang der Grafikkarte zu grillen. Sowohl Monitor, als auch der Rest des Rechners haben überlebt, incl. des 2. Monitorausgangs der Grafikkarte.
Henry K. schrieb: > Ich habe noch einige 18650-Akkus Zuhause, die ich auch gerne verwenden > möchte. Einen 12V Akku und ein Ladegerät > müsste ich erst kaufen Schalte 4 18650 in Reihe. Wenn diese 'Protection PCB' haben ist alles was du tun musst das Solarpanel über eine Diode in Reihe anschliessen. Ohne Protection PCB muss man einen Überladeschutz, Tiefentladeschutz und Balancer einbauen. Hintendran kommen dann dranschaltbare step down Regler auf 5V, die von 10V bis 25V durchhalten sollten. Und wenn du im Winter den Strom herantragen musst, ist dein angebliches Solardings lächerlich. Vielleicht funktioniert es bei obenstehender Auslegung dann endlich mal richtig (mehrere Akkus kann man parallel anschliessen). Verdrillen heisst verdrillen, hilft gegen induzierten Blitz, Verpolschutzdiode hast du ja schon.
MaWin schrieb: > Und wenn du im Winter den Strom herantragen musst, ist dein angebliches > Solardings lächerlich. Das ganze System läuft 24/7. Im Winter hat man oftmals ein bis 2 Wochen am Stück sehr drübes Wetter (morgens Nebel) und max 9h Tageslicht. Da werden die Akkus schonmal leer. MaWin schrieb: > Schalte 4 18650 in Reihe. Wenn diese 'Protection PCB' haben ist alles > was du tun musst das Solarpanel über eine Diode in Reihe anschliessen. > Ohne Protection PCB muss man einen Überladeschutz, Tiefentladeschutz und > Balancer einbauen. > Hintendran kommen dann dranschaltbare step down Regler auf 5V, die von > 10V bis 25V durchhalten sollten. Die 18650 haben PCB, also werd ich das mal ausprobieren. MaWin schrieb: > Verdrillen heisst verdrillen, hilft gegen induzierten Blitz, > Verpolschutzdiode hast du ja schon. Benötige ich dann gar keinen Varistor?
Henry K. schrieb: > Benötige ich dann gar keinen Varistor Nein, dein Solarpanel entspricht einer extrem leistumgsstarken und pulsbelastbaren 21V Z-Diode. Zudem schützen VDR nicht gut: Ein S14K14, der bei 22V maximal 10mA durchlässt, begrenzt 10A nur sicher auf 43V, also das doppelte. Da ist deine Elektronik schon kaputt, du sagtest sie hält nur 25V aus.
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