Hallo zusammen, ich habe ein privates Projekt, bei dem ich ein Wemos D1 mini und ein Arduino Pro Mini 24/7 autark betreibe(n möchte). Für den Betrieb habe ich insgesamt 12x 18650 geschütze Lithium-Akkus, die 4-fach in Reihe geschalten sind. Neben dem 5V Ausgang für die Microcontroller habe ich zudem einen 12V-Ausgang für Motoren. Die Stromversorgung besteht derzeit aus einem 12V 30W Solarpanel. Da gerade in den Wintermonaten oftmals 5-15 Tage am Stück keine nennenswerten Erträge erziehlt werden und bis dahin die Akkus leer sind, möchte ich gerne ein Windrad als Stromlieferant hinzufügen, da der Wind meist dann ausreichend stark ist, wenn die Sonne nicht scheint oder zu wenig Kraft hat. Das Windrad möchte ich gerne selbst nach folgender Vorlage bauen: https://www.thingiverse.com/thing:2851306 Die Rotoren treiben einen 2-phasigen Schrittmotor (ACT 17HS5425L20P1-X2) an. Der Output wird mit 2 Gleichrichtern und Kondensatoren gleichgerichtet. Das Windrad schafft in etwa 1800 Umdrehungen bei starken Wind. Die Herausforderung/Mein Problem besteht darin, dass ich gerne den Strom aus beiden Quellen zur Ladung der Akkus verwenden möchte. Was wäre hier die beste Variante, die beiden Spannungsquellen zu kombinieren? Auf teuren Ladereglern würde ich gerne, wenn möglich, verzichten, gerade einige oft nur die sträkere Spannungsquelle durchschalten. Überschüssige Energie würde ich an ein Heizelement (5V oder 12V) abgeben. Danke für eure Antworten/Lösungen!
Spannungsquellen per Dioden zusammenfassen/verodern, davon direkt an die Akkus (4S3P lacht über den kombinierten Ladestrom nur) Du sagst "protected". Hoffentlich nicht mit 12 einzelnen Schutzschaltungen, sondern nur mit einer 4S-Schaltung. Zum Festlegen der Ladeendspannung den Balancer/Equalizer entsprechend Potent auslegen, damit der den gesamten Ladestrom an den Zellen vorbeileiten kann. Je nach Lebensdauerwunsch auf z.B 4.1V pro Zelle einstellen. Zusätzlich/Optional: Batteriespannung per eh vorhandenem uC überwachen, ggfs Solarzellen/Windrad vor den Dioden kurzschließen.
Henry K. schrieb: > Die Herausforderung/Mein Problem besteht darin, dass ich gerne den Strom > aus beiden Quellen zur Ladung der Akkus verwenden möchte. Das ist technisch überhaupt kein Problem. Beide Quellen werden einfach über seperate Laderegler an den Akku angeschlossen. Ein Problem ist allerdings Dein aus Schrottteilen zusammengesetzter "Windgenerator". Dafür musst Du Dir einen passenden Laderegler wohl selbst ausdenken. Normalerweise verwendet man regelbare Generatoren für solche Zwecke. Ein typisches Beispiel dafür sind Autolichtmaschinen. Dort ist der Regler bereits im Gehäuse eingebaut und KFZ-Lichtmaschinen können über einen grossen Dreh- zahlbereich eine konstante Spannung liefern.
> Spannungsquellen per Dioden zusammenfassen/verodern, davon direkt an die > Akkus (4S3P lacht über den kombinierten Ladestrom nur) Würde theoretisch eine Reihenschaltung der Spannungsquellen funktionieren? > Du sagst "protected". Hoffentlich nicht mit 12 einzelnen > Schutzschaltungen, sondern nur mit einer 4S-Schaltung. Sowohl, als auch. Die Zellen besitzen einen fest verbautes Schutzmodul und sind über einen Balancer in Reihe geschalten. > Zum Festlegen der Ladeendspannung den Balancer/Equalizer entsprechend > Potent auslegen, damit der den gesamten Ladestrom an den Zellen > vorbeileiten kann. Je nach Lebensdauerwunsch auf z.B 4.1V pro Zelle > einstellen. Ich kann an meinem derzeitigen Balancer keine Einstellungen vornehmen. Endpannung liegt bei 4.2V. > Zusätzlich/Optional: Batteriespannung per eh vorhandenem uC überwachen, > ggfs Solarzellen/Windrad vor den Dioden kurzschließen. Überwachung inklusive Batterie- sowie Ladespannung und -strom ist bereits in Betrieb. Entsprechende Schaltungen müsste ich allerdings erst umsetzen. > Das ist technisch überhaupt kein Problem. Beide Quellen werden > einfach über seperate Laderegler an den Akku angeschlossen. Ein > Problem ist allerdings Dein aus Schrottteilen zusammengesetzter > "Windgenerator". Dafür musst Du Dir einen passenden Laderegler > wohl selbst ausdenken. Normalerweise verwendet man regelbare > Generatoren für solche Zwecke. Ein typisches Beispiel dafür > sind Autolichtmaschinen. Dort ist der Regler bereits im Gehäuse > eingebaut und KFZ-Lichtmaschinen können über einen grossen Dreh- > zahlbereich eine konstante Spannung liefern. Meines Wissens - ich lasse mich gerne berichtigen - regeln Lichtmaschinen den Verbraucherstrom über den Zustrom in die Erregerspule. Somit müsste ich erst Energie in den Generator stecken, bevor dieser Strom liefert, was wiederum bedeutet, dass es keinen Ladestrom gibt, wenn die Akkus leer sind. Die Ausgangsspannung einer Lichtmaschine liegt meist bei 14V und ist zu niedrig für meine 16.8V Ladeendspannung, ich müsste diese also zudem mit einem Spannungsregler boosten. Die Ausgangsspannung des Schrittmotors hätte ich vermutlich mit einem Step up -down Spannungsregler auf ein einigermaßen konstantes Niveau gebracht. Ein Laderregler einer Lichtmaschine verrichtet vermutlich auch nichts anderes.
Henry K. schrieb: > Die Ausgangsspannung des Schrittmotors hätte ich vermutlich mit einem > Step up -down Spannungsregler auf ein einigermaßen konstantes Niveau > gebracht. Das funktioniert nicht so ohne weiteres. > Ein Laderregler einer Lichtmaschine verrichtet vermutlich auch > nichts anderes. Doch. Lichtmaschinen sind regelbar, Dein Schrittmotor nicht.
Henry K. schrieb: > Das Windrad schafft in etwa 1800 Umdrehungen bei starken Wind. Das klingt schön, ist aber für den Laderegler vollkommen irreleant. Wie sind denn die elektrotechnischen Daten? Warum versuchst du einen Akku-Pack der 12-17V hat mit einem 12V Solarpanel zu laden? Das ist unnötig aufwändig. Wenn du ein Solarpanel mit einer Leerlaufspannung deutlich über 18V verwendest, und dein Windrad ebenfalls mehr als 18V liefern kann, wird es viel einfacher. Dann kannst du die beiden Quellen über Dioden zusammenführen und die überschüssige Energie ggf. in einem Shunt-Regler (google danach) verheizen. Bedenke, dass Lithoum Akkus schnell verschleissen, wenn man sie rappelvoll hält. Besser ist es, den Ladevorgang bei "voll" zu beenden und erst wieder nachzuladen, wenn er von "voll" weit entfernt ist.
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> Das klingt schön, ist aber für den Laderegler vollkommen irreleant. Wie > sind denn die elektrotechnischen Daten? Zum Schrittmotor habe ich derzeit nur ein paar technische Daten (s. Bild). Für Weitere müsste ich ihn erst testen. > Warum versuchst du einen Akku-Pack der 12-17V hat mit einem 12V > Solarpanel zu laden? Das ist unnötig aufwändig. Das Solarpanel liefert 21V Leerlaufspannung und ca. 18V bei ca. 25W. Es wird nur als 12V-Solarpanel vermarktet. > Dann kannst du die beiden Quellen über Dioden > zusammenführen und die überschüssige Energie ggf. in einem Shunt-Regler > (google danach) verheizen. Und mit zusammenführen meinst du in Reihe schalten? Das Solarpanel verfügt bereits über eine eingebaute Diode. > Bedenke, dass Lithium Akkus schnell verschleissen, wenn man sie > rappelvoll hält. Besser ist es, den Ladevorgang bei "voll" zu beenden > und erst wieder nachzuladen, wenn er von "voll" weit entfernt ist. Das könnte man mit Schaltungen noch bewerkstelligen. Oder gibt es einen anderen Akkutyp, der geeigneter wäre?
Stefanus F. schrieb: > Henry K. schrieb: >> Das Windrad schafft in etwa 1800 Umdrehungen bei starken Wind. > > Das klingt schön Finde ich nicht. 1800 Umdrehungen sind eine echt überschaubare Lebensdauer... Was für ein sinnloses Vorhaben! Mit selbstgedrucktem Rotor, Schrittmotor und komplett ohne Ahnung?! Und die Hälfte der Antworten sind auch noch Quatsch. Sorry, aber das wird nie was, reine Zeitverschwendung für alle.
Henry K. schrieb: > Das Solarpanel liefert 21V Leerlaufspannung und ca. 18V bei ca. 25W. Gut > Und mit zusammenführen meinst du in Reihe schalten? Nein, parallel schalten:
1 | Akku |
2 | Quelle 1 o---|>|----+----------||--------+------| GND |
3 | | | |
4 | Quelle 2 o---|>|----+-------[=====]------+ |
5 | Dioden Shunt Regler |
Pass auf, das Windrad und Solarzelle zusammen nicht mehr Ladestrom
liefern, als der Akku verträgt.
> Oder gibt es einen anderen Akkutyp, der geeigneter wäre?
Bleiakkus fühlen sich wohl wenn sie voll gehalten werden, nehmen es
einem aber übel, zu tief entladen zu werden. Und sie wollen nach
Gebrauch gerne möglichst bald wieder aufgeladen werden.
Irgendwo ist leider immer ein Haken.
Henry K. schrieb: > Und mit zusammenführen meinst du in Reihe schalten? > Das Solarpanel verfügt bereits über eine eingebaute Diode. Nein, Parallelschaltung, wenn beide jeweils mindestens 4,2V*4+2V liefern können. Ansonsten müßtest Du Dich mit sowas anfreunden, dazwischenzuschalten: https://www.watterott.com/de/Pololu-12V-Step-Up/Step-Down-Voltage-Regulator-S18V20F12
Dieter schrieb: > Ansonsten müßtest Du Dich mit sowas anfreunden, dazwischenzuschalten: > https://www.watterott.com/de/Pololu-12V-Step-Up/Step-Down-Voltage-Regulator-S18V20F12 Vorsicht, das ist kein spezieller MPPT Wandler. Wenn die Sonne zu schwach scheint, wird der Wandler die Solarzelle überfordern. Ihre Ausgangsspannung sackt dann ab, wodurch der Wandler noch mehr Eingangs-Strom aufnimmt. Die Spannung sackt noch weiter ab. Am Ende schwingt das ganze womöglich. Ob dann die Spannungsregelung überhaupt noch funktioniert, ist ungewiss. Ausserdem ist fraglich, ob dieser Spannungswandler die eingestellte Ausgangsspannung langfristig genau genug einhält. Nur 0,1V zu viel kann bei LiIo Akkus einen Hausbrand verursachen. Apropos Spannung: Es muss schon ein Regler mit der richtigen Spannung sein. 12V wäre für alle Akkutypen falsch. Und noch was: Der Shunt Regler wird hinter diesem Spannungswandler nicht funktionieren. Shunt Regler erfordern eine Stromquelle, deren Ausgangsspannung unter Last absinkt. Normale DC/DC Spannungswandler versuchen aber genau dies zu verhindern.
> Nein, parallel schalten: > >
1 | > Akku |
2 | > Quelle 1 o---|>|----+----------||--------+------| GND |
3 | > | | |
4 | > Quelle 2 o---|>|----+-------[=====]------+ |
5 | > Dioden Shunt Regler |
6 | > |
Bei unterschiedlichen Spannungen lädt die Quelle mit der Größeren und die andere Quelle wird gesperrt, oder? > Bleiakkus fühlen sich wohl wenn sie voll gehalten werden, nehmen es > einem aber übel, zu tief entladen zu werden. Und sie wollen nach > Gebrauch gerne möglichst bald wieder aufgeladen werden. > > Irgendwo ist leider immer ein Haken. Was geeigneter ist, werde ich erst dann sehen, wenn Stromverbrauch und -ertrag abschätzbar sind. > Vorsicht, das ist kein spezieller MPPT Wandler. Wenn die Sonne zu > schwach scheint, wird der Wandler die Solarzelle überfordern. Ihre > Ausgangsspannung sackt dann ab, wodurch der Wandler noch mehr > Eingangs-Strom aufnimmt. Die Spannung sackt noch weiter ab. Am Ende > schwingt das ganze womöglich. Ob dann die Spannungsregelung überhaupt > noch funktioniert, ist ungewiss. > > Ausserdem ist fraglich, ob dieser Spannungswandler die eingestellte > Ausgangsspannung langfristig genau genug einhält. Nur 0,1V zu viel kann > bei LiIo Akkus einen Hausbrand verursachen. Deshalb schützt zusätzlich der Balancer die Zellen und diese sich selbst.
Henry K. schrieb: > Bei unterschiedlichen Spannungen lädt die Quelle mit der Größeren und > die andere Quelle wird gesperrt, oder? Ja. Bedenke dass die Spannung unter Last absackt, so dass irgendwann der Punkt kommt, wo beide Quellen jeweils einen Teil des Stromes liefern werden. > Deshalb schützt zusätzlich der Balancer die Zellen und diese sich > selbst. Sicher? Balancer und Schutzschaltungen sind meiner Meinung nach zwei separate Dinge. Und viele LiIo Schutzschaltungen schützen nur einmal, danach sind sie kaputt.
> Und noch was: Der Shunt Regler wird hinter diesem Spannungswandler nicht > funktionieren. Shunt Regler erfordern eine Stromquelle, deren > Ausgangsspannung unter Last absinkt. Normale DC/DC Spannungswandler > versuchen aber genau dies zu verhindern. Wie könnte man eine niedrige Spannung des Generators pushen? Gibt es hierfür spezielle Spannungswandler?
Henry K. schrieb: > Wie könnte man eine niedrige Spannung des Generators pushen? Gibt es > hierfür spezielle Spannungswandler? Auch dafür gibt es Spannungswandler, aber die üblichen sind hier sehr schlecht geeignet. Wähle Generator und Akkus passend zueinander aus, alles andere ist Käse.
Henry K. schrieb: > Bei unterschiedlichen Spannungen lädt die Quelle mit der Größeren und > die andere Quelle wird gesperrt, oder? Da beide Quellen mehr Strom- als Spannungsquellen sind, steigt die Spannung dann an.
Henry K. schrieb: > Was geeigneter ist, werde ich erst dann sehen, wenn Stromverbrauch und > -ertrag abschätzbar sind. Naja, für Lithiumakkus gilt: Es war schon immer etwas teurer, einen besonderen Geschmack zu haben.
Wäre folgende Schaltung möglich?
1 | Solarpanel MPPT-Regler Diode |
2 | >---------------------||||||----------|>|---+ |
3 | | |
4 | Spannungswandler Diode | Akku |
5 | Generator +--||||||----------|>|---+---||---+ |
6 | >-----<>-----------| |---| GND |
7 | Gleichrichter +------------[=====]--------------+ |
8 | & Kondensator Shunt Regler |
Nein, so kann der Shunt Regler nicht funktionieren. Was nützt der Shunt Regler, wenn der Spannungsregler letzendlich bestimmt, wie viel an der Batterie ankommt? Shunt Regler und Spannungsregler kombiniert man nicht miteinander. Man benutzt Shunt Regler zusammen mit Quellen, die einen begrenzten Strom liefern. Der Shunt Regler regelt die Spannung, indem er überschüssige Energie verheizt. Ich habe das weiter oben schon korrekt skizziert. Wie gesagt musst du dafür sorgen, dass beide Quellen im Leerlauf eine Spannung erzeugen, die deutlich höher ist, als die Batteriespannung.
Stefanus F. schrieb: > Nein, so kann der Shunt Regler nicht funktionieren. > > Was nützt der Shunt Regler, wenn der Spannungsregler letzendlich > bestimmt, wie viel an der Batterie ankommt? > > Shunt Regler und Spannungsregler kombiniert man nicht miteinander. > > Man benutzt Shunt Regler zusammen mit Quellen, die einen begrenzten > Strom liefern. Der Shunt Regler regelt die Spannung, indem er > überschüssige Energie verheizt. Ich habe das weiter oben schon korrekt > skizziert. > > Wie gesagt musst du dafür sorgen, dass beide Quellen im Leerlauf eine > Spannung erzeugen, die deutlich höher ist, als die Batteriespannung. Der Generator wird aber auch Spannungen liefern, die kleiner als die benötigte Spannung ist. Will ich die Energie trotzdem nutzen, muss ich die Spannung boosten, wodurch der Shunt-Regler nicht mehr funktioniert. "Werf" ich die erzeugte Energie mit zu geringer Spannung "weg", muss ich die ja irgendwie abführen können. Kann man den Shuntregler durch eine digitale Komponente ersetzen?
Henry K. schrieb: > Kann man den Shuntregler durch eine digitale Komponente ersetzen? An was dachtest du da? Du willst wohl eine Kombination aus MPPT Boost-Wandler und Laderegler haben. keine Ahnung, ob man so etwas fertig kaufen kann. Habe ich noch nie gesehen.
> An was dachtest du da? > > Du willst wohl eine Kombination aus MPPT Boost-Wandler und Laderegler > haben. keine Ahnung, ob man so etwas fertig kaufen kann. Habe ich noch > nie gesehen. Es gibt Hybrid-Laderegler, allerdings sind diese für 12V Akkus konzipiert und nebenbei auch recht kostspielig (Wahrscheinlich zurecht). Die gleichgerichtete Spannung des Generators muss ich auf einen konstanten Wert bringen, gleichzeitig muss ich aber auch überschüssige Energie vom Generator verbrauchen. Gibt es hierfür tatsächlich keine "einfache" Lösung?
Henry K. schrieb: > Gibt es hierfür tatsächlich keine "einfache" Lösung? Doch: Einen passenden Generator besorgen.
Stefanus F. schrieb: > Henry K. schrieb: >> Gibt es hierfür tatsächlich keine "einfache" Lösung? > > Doch: Einen passenden Generator besorgen. Was wäre ein passender Generator? Synchrongenerator mit Erregerspule? Den Regler müsste ich ebenfalls selbst entwerfen, da ich keinen gefunden habe, der die benötigte Spannung regelt (Ich lasse mich gern eines Besseren belehren).
Henry K. schrieb: > Was wäre ein passender Generator? Das hast du doch selbst schon erkannt! Henry K. schrieb: > Die Ausgangsspannung einer Lichtmaschine liegt meist bei 14V und ist zu > niedrig für meine 16.8V Ladeendspannung Stefanus F. schrieb: > Wenn du ein Solarpanel mit einer Leerlaufspannung deutlich über 18V > verwendest, und dein Windrad ebenfalls mehr als 18V liefern kann, wird > es viel einfacher. Du brauchst einen Generator, der im Leerlauf mehr als 18V liefert und ausreichend Leistung abgibt, um die Batterie schnell genug zu laden.
> Du brauchst einen Generator, der im Leerlauf mehr als 18V liefert und > ausreichend Leistung abgibt, um die Batterie schnell genug zu laden. Hat jemand eine Händler-Empfehlung für einen Generator dieser Art?
Harald W. schrieb: > Ein typisches Beispiel dafür > sind Autolichtmaschinen. Ja, weil Kfz Lichtmaschinen auch so einen überragenden Wirkungsgrad haben...
Henry K. schrieb: > Was wäre ein passender Generator? Eigentlich ein Nabendynamo. Diese sind gute Konstantstromquellen, die Spannung geht bis 18V hoch. Schaltungen, wie man mit Nabendynamos Akkus lädt gibts in der Fahrradszene genug. Und es sind Langsamläufer, die mit 100-200rmp durchaus zufrieden sind. Nur leider haben die keine 50W, um die 10-25W kannst Du da rechnen. Dafür bringen sie schon den ganzen Kladderadatsch wie Lager, Regenschutz usw. mit. Ich würd mir überlegen, da einen H-Rotor dranzubauen. Deutlich unempfindlicher gegen Böen, Windrichtung egal - und es gibt auch welche aus dem 3D-Drucker... ;-)
> Eigentlich ein Nabendynamo. Diese sind gute Konstantstromquellen, die > Spannung geht bis 18V hoch. Schaltungen, wie man mit Nabendynamos Akkus > lädt gibts in der Fahrradszene genug. Und es sind Langsamläufer, die mit > 100-200rmp durchaus zufrieden sind. Das klingt gut! > Nur leider haben die keine 50W, um die 10-25W kannst Du da rechnen. Ich bin mit 10W - 20W schon durchaus zufrieden. > Dafür bringen sie schon den ganzen Kladderadatsch wie Lager, Regenschutz > usw. mit. Ich würd mir überlegen, da einen H-Rotor dranzubauen. Deutlich > unempfindlicher gegen Böen, Windrichtung egal - und es gibt auch welche > aus dem 3D-Drucker... ;-) Eine vertikaler Rotor war auch meine erster Versuch, allerdings benötigt dieser wesentlich mehr Platz bei gleicher Leistung
Karl K. schrieb: > Nur leider haben die keine 50W, um die 10-25W kannst Du da rechnen. ???? Auf meinem steht "6V 1,3W" drauf.
Stefanus F. schrieb: > Auf meinem steht "6V 1,3W" drauf. Die einfachsten Felgenläufer vor 50 Jahren haben 3W, schon allein die Frontleuchte war mit 2,4W, die Rückleuchte mit 0,6W vorgeschrieben. Der Witz bei Nabendynamos ist: Sie sind "von Gesetz wegen" so ausgelegt, dass sie an 12ohm 3W bringen - und das bei 15 oder 20km/h. Weil das der festgelegte Wert der Glühlampen war. Da man die Spannung bei wechselnder Drehzahl schlecht konstanthalten kann, baut man Nabendynamos so, dass sie einen nahezu konstanten Strom liefern - bedingt durch Magnetfeld und magnetischen Fluß. An den 12ohm stellen sich dann die 3W und 6V ein. Dabei geht aber bei höherer Drehzahl viel Leistung in den Dynamos verloren, meist um die 6-10W. Läßt man jetzt zu, dass die Spannung weiter ansteigt, kann man diese Leistung auch entnehmen. Da ein Nabendynamo sich als Stromquelle zwar nicht gleich, aber sehr ähnlich einem Solarmodul verhält, müsste sich zum Akkuladen eigentlich ein MPPT Regler wie der LT3652 gut eignen.
Karl K. schrieb: > Die einfachsten Felgenläufer vor 50 Jahren haben 3W, schon allein die > Frontleuchte war mit 2,4W, die Rückleuchte mit 0,6W vorgeschrieben. Das war der Stand vor 2017. > Der Witz bei Nabendynamos ist: Sie sind "von Gesetz wegen" so > ausgelegt, dass sie an 12ohm 3W bringen Nein. Mein Fahrrad hat wie gesagt einen 1,3W Dynamo. Das ist schon länger als 2017 die Standard Ausstattung. Der aktuelle Gesetzestext schreibt keine konkreten Watt-Zahlen mehr vor und lässt sogar Batterien als Stromquelle zu. https://www.bgbl.de/xaver/bgbl/start.xav?startbk=Bundesanzeiger_BGBl#__bgbl__%2F%2F*%5B%40attr_id%3D%27bgbl117s1282.pdf%27%5D__1547502704860
Stefanus F. schrieb: > Der aktuelle Gesetzestext schreibt keine konkreten Watt-Zahlen mehr vor > und lässt sogar Batterien als Stromquelle zu. Kann ja sein, ändert nix dran dass Du Nabendynamos auch gern älterer Ausführung kaufen kannst, die entsprechende Leistung bringen. Es gab mal jemanden, der hat die Dynamos ausführlich getestet und auch entnehmbare Leistungen aufgeführt. Ich find grad die Seite nicht...
Karl K. schrieb: > Es gab mal jemanden, der hat die Dynamos ausführlich getestet und auch > entnehmbare Leistungen aufgeführt. Ich find grad die Seite nicht... Steht alles in der Fahrradbeleuchtungsbibel: http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/index.html
Karl K. schrieb: > Kann ja sein, ändert nix dran dass Du Nabendynamos auch gern älterer > Ausführung kaufen kannst, die entsprechende Leistung bringen. In diesem Fall würde ich auch empfehlen, darauf zu achten, dass der Dynamo keine Spannungsbegrenzung (meistens zwei Zenerdioden mit ca. 7V) enthält.
> Da ein Nabendynamo sich als Stromquelle zwar nicht gleich, aber sehr > ähnlich einem Solarmodul verhält, müsste sich zum Akkuladen eigentlich > ein MPPT Regler wie der LT3652 gut eignen. Der LT3652 ist für 2A Ladestrom ausgelegt. Somit könnte dieser überlastet sein, wenn Solarpanel und Generator "volle" Leistung liefern. Um die Regler parallel schalten zu können, sollte ich zwei baugleiche Regler verwende, damit es zu weniger Synchronisationsproblemen kommt, richtig? > Steht alles in der Fahrradbeleuchtungsbibel: > http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/index.html Da hab ich erstmal ordentlich Lesestoff. > In diesem Fall würde ich auch empfehlen, darauf zu achten, dass der > Dynamo keine Spannungsbegrenzung (meistens zwei Zenerdioden mit ca. 7V) > enthält. Danke für den Tipp. > Nur leider haben die keine 50W, um die 10-25W kannst Du da rechnen. Um mehr Leistung zu erhalten wäre die Verwendung von zwei Nabendynamos eine Möglichkeit. Kann mir jemand noch eine konkrete Schottky-Diode empfehlen, die man für die Schaltung verwenden kann/sollte. Stefanus F. schrieb: > Akku > Quelle 1 o---|>|----+----------||--------+------| GND > | | > Quelle 2 o---|>|----+-------[=====]------+ > Dioden Shunt Regler Wäre der TL431 als Shunt-Regler geeignet?
Henry K. schrieb: > Um mehr Leistung zu erhalten wäre die Verwendung von zwei Nabendynamos > eine Möglichkeit. Wie willst du diese synchronisieren? > Wäre der TL431 als Shunt-Regler geeignet? Schau mal nach, wie viel Strom der verträgt. Er muss so viel aufnehmen können, wie Solarzelle und Generator zusammen maximal liefern. Außerdem darfst du ihn nicht an einen vollen Akku anschließen, weil er sonst den Akku entlädt und dabei unbegrenzt viel Strom fließen würde.
Wie wäre es darüber nachzudenken, den Stromverbrauch zu senken. Ich betreibe auch 2 dieser Module an 1 LiPo-Zelle (1500mAh) per Solarladung. In den Pausen sind sie aber deaktiviert um Energie zu sparen. Das läuft mit null Sonne 3 Wochen lang. Selbst im Winter ist es nicht 3 Wochen am Stück bewölkt.
BM schrieb: > Wie wäre es darüber nachzudenken, den Stromverbrauch zu senken. > Ich betreibe auch 2 dieser Module an 1 LiPo-Zelle (1500mAh) per > Solarladung. > In den Pausen sind sie aber deaktiviert um Energie zu sparen. > Das läuft mit null Sonne 3 Wochen lang. > Selbst im Winter ist es nicht 3 Wochen am Stück bewölkt. Ich kann den Wemos nicht schlafen lassen, da dieser als Webservice fungiert. Der Arduino ist bereits optimiert und benötigt nur wenige uA. Des weiteren würde ich gerne - wenn ich konstantere Erträge habe - einen leistungstärkeren Controller verwenden. > Wie willst du diese synchronisieren? Muss ich diese synchronisieren? kann ich einen weiteren Generator nicht auf die selbe Weise anschließen (Diode) > Außerdem darfst du ihn nicht an einen vollen Akku anschließen, weil er > sonst den Akku entlädt und dabei unbegrenzt viel Strom fließen würde. Den vollen Akku als Quelle?
Henry K. schrieb: > Der LT3652 ist für 2A Ladestrom ausgelegt. Somit könnte dieser > überlastet sein, wenn Solarpanel und Generator "volle" Leistung liefern. Häh? Natürlich nicht so. Wenn der MPPT regeln soll braucht jede Quelle einen eigenen Regler. Und die Summe der Ladeströme sollte für den Fall, dass sie mal gleichzeitig auftreten den Akku nicht überfordern.
Ist bei folgender Schaltung ein Shunt-Regler überhaupt noch notwendig?
1 | MPPT |
2 | Solar-------||||------+ |
3 | | |
4 | | |
5 | Naben- MPPT | Diode Akku |
6 | dynamo------||||------+---|>|----| |----|GND |
7 | #1 | |
8 | | |
9 | Naben- MPPT | |
10 | dynamo------||||------+ |
11 | #2 |
Henry K. schrieb: >> Wie willst du diese synchronisieren? > > Muss ich diese synchronisieren? kann ich einen weiteren Generator nicht > auf die selbe Weise anschließen (Diode) Da kommt ja Wechselstrom heraus. Um die Spannung zu verdoppeln würde ich zwei Generatoren in Reihe schalten. Die müssen dann aber synchron laufen, damit beide gleichzeitig die positiven und negativen Halbwellen ausspucken. Ob die Reihenschaltung hinter Gleichrichtern funktioniert, weiß ich nicht.
Henry K. schrieb: > Ist bei folgender Schaltung ein Shunt-Regler überhaupt noch notwendig? Natürlich, irgendwer muss verhindern, dass der Akku mit zu viel Spannung überladen wird. Die Schaltung ist aber fehlerhaft, du schließt die Generatoren gegeneinander kurz. Die Solarzelle liefert Gleichspannung, braucht aber eine Diode um Rückfluss bei Dunkelheit zu verhindern. Die Generatoren brauchen Gleichrichter, jeder einen eigenen. Wenn das alles vorhanden ist, brauchst du dahinter keine weitere Diode (zum Akku hin). Ich bin unsicher, ob so ein Fahrrad-Dynamo genug Spannung liefert. Sie sind für 6V ausgelegt. Ich weiß dass sie im Leerlauf mehr Spannung abgeben und mit steigender Drehzahl sicher noch mehr. Aber ob die an die benötigten ca. 20V heran kommen, würde ich ausprobieren, bevor ich dazu viel Geld verschwende.
Stefanus F. schrieb: > Ich bin unsicher, ob so ein Fahrrad-Dynamo genug Spannung liefert. Sie > sind für 6V ausgelegt. Nein, 12V sind bei normalen Dynamos (=Stromquellen) kein Problem.
Henry K. schrieb: > Ist bei folgender Schaltung ein Shunt-Regler überhaupt noch notwendig? Nein, die Spannungsbegrenzung machen die MPPT-Regler. Die Diode ist unnötig und kontraproduktiv, wie soll der MPPT die Akkuspannung messen. Stefanus F. schrieb: > Natürlich, irgendwer muss verhindern, dass der Akku mit zu viel Spannung > überladen wird. Macht der MPPT. > Die Schaltung ist aber fehlerhaft, du schließt die Generatoren > gegeneinander kurz. Stört den MPPT nicht. > Die Solarzelle liefert Gleichspannung, braucht aber eine Diode um > Rückfluss bei Dunkelheit zu verhindern. Macht der MPPT. Aufs Datenblatt achten.
Ist die Reihenschaltung der Generatoren nach Gleichrichtung möglich? Dadurch würde sich bereits bei niedrigeren Umdrehungen genügend Spannung ergeben. Eine Synchronisation der Generatoren stell ich mir sehr/zu schwierig vor.
Henry K. schrieb: > Ist die Reihenschaltung der Generatoren nach Gleichrichtung möglich? Willst Du nicht erstmal ausprobieren, welche Spannung der Generator überhaupt liefert? Stefanus F. schrieb: > Ich bin unsicher, ob so ein Fahrrad-Dynamo genug Spannung liefert. Reichen 50V? http://www.led-treiber.de/html/quellen.html Unten bei DH-3N80. Man beachte den schön konstanten Strom von 500mA und das lineare Ansteigen der Spannung mit der Geschwindigkeit. 20V sind bei einer Geschwindigkeit von 20km/h erreicht. Bei 2.2m Radumfang sind das 150rpm, mit denen das Windrad laufen muss. Mit einer Schnelllaufzahl von 2 für einen H-Darrius und einem Rotordurchmesser von 60cm erreichst Du diese Drehzahl bei 10m/sec. Das ist der Nachteil am Darrius: Die geringe Schnelllaufzahl. Mit einem Dreiflügler erreichst Du diese Drehzahl schon bei 3m/sec.
>Willst Du nicht erstmal ausprobieren, welche Spannung der Generator >überhaupt liefert? Natürlich! Doch ich möchte gerne mögliche Optionen kennen, bevor ich in einen Nabendynamo investiere. Liefert der zum Beispiel zu wenig Spannung (zu geringe Geschwindigkeit), hätte ich gern eine Lösung dafür. > Mit einer Schnelllaufzahl von 2 für einen H-Darrius und einem > Rotordurchmesser von 60cm erreichst Du diese Drehzahl bei 10m/sec. Das > ist der Nachteil am Darrius: Die geringe Schnelllaufzahl. Mit einem > Dreiflügler erreichst Du diese Drehzahl schon bei 3m/sec. Das ist auch der Grund gewesen, warum ich statt eines Vertikal- einen Horizontalläufer verwenden möchte. Zudem lässt sich mit der Pitchverstellung die Drehzahl nach oben begrenzen.
Henry K. schrieb: > Das ist auch der Grund gewesen, warum ich statt eines Vertikal- einen > Horizontalläufer verwenden möchte. Naja, das ist eigentlich kein Grund. Die höhere Drehzahl der Dreiflügler hat natürlich auch den Nachteil des höheren Verschleisses, höhere Geräuschentwicklung. Normalerweise passt man den Generator an den Rotor an. Ich würde das etwas anders angehen: LiIon Zelle mit 3.7V für die Versorgung des Wemos und Arduino über MAX884. Die kannst Du auch bei geringer Solar- oder Windleistung nachladen. Akku 12V für die Motoren wird nachgeladen, wenn genug Wind oder Solar zu Verfügung steht. Das kann man einfach erreichen, indem man für die LiIon-Zelle einen MPPT Regler nimmt, dessen MPPT-Punkt* etwas unter dem vom Regler für den 12V Akku liegt. Damit lädt erstmal dieser Regler, auch bei Unterspannung, solange diese über der Akkuspannung liegt. Ist der 3.7V Akku voll, macht dessen Regler zu und der andere Regler greift und lädt den 12V Akku. Das ist jetzt eine theoretische Überlegung, müsste man probieren ob das praktisch geht. *) Dazu muss man wissen, dass MPPT "Regler" wie der LT3652 nicht wirklich MPPT regeln, sondern annehmen, dass es einen MPPT Spannungspunkt gibt, bei dem das Solarmodul optimal Leistung abgibt. Dieser Punkt verschiebt sich bei veränderter Einstrahlung nur wenig, so dass diese Annahme für kleine Solarmodule ausreichend genau ist. Und diesen Punkt gibt man beim LT3652 per Spannungsteiler vor. Näheres siehe Datenblatt.
Karl K. schrieb: > Ich würde das etwas anders angehen: > > LiIon Zelle mit 3.7V für die Versorgung des Wemos und Arduino über > MAX884. Die kannst Du auch bei geringer Solar- oder Windleistung > nachladen. > > Akku 12V für die Motoren wird nachgeladen, wenn genug Wind oder Solar zu > Verfügung steht. > > Das kann man einfach erreichen, indem man für die LiIon-Zelle einen MPPT > Regler nimmt, dessen MPPT-Punkt* etwas unter dem vom Regler für den 12V > Akku liegt. Damit lädt erstmal dieser Regler, auch bei Unterspannung, > solange diese über der Akkuspannung liegt. Ist der 3.7V Akku voll, macht > dessen Regler zu und der andere Regler greift und lädt den 12V Akku. > > Das ist jetzt eine theoretische Überlegung, müsste man probieren ob das > praktisch geht. > > *) Dazu muss man wissen, dass MPPT "Regler" wie der LT3652 nicht > wirklich MPPT regeln, sondern annehmen, dass es einen MPPT > Spannungspunkt gibt, bei dem das Solarmodul optimal Leistung abgibt. > Dieser Punkt verschiebt sich bei veränderter Einstrahlung nur wenig, so > dass diese Annahme für kleine Solarmodule ausreichend genau ist. Und > diesen Punkt gibt man beim LT3652 per Spannungsteiler vor. Näheres siehe > Datenblatt. Der Vorteil deiner Schaltung wäre die Priorisierung der Verbraucher, was in meinem Anwendungsfall auch Sinn ergeben würde. Da ich die MPPT-Regler so oder so benötige, wäre es sicherlich gut, das ganze auszuprobieren. Benötige ich dann immer 2 MPPT-Regler je Spannungs/Stromquelle? Kann man fertige LT3652-Platinen wie diese hier https://www.ebay.de/itm/332690096785 verwenden, oder ist es sinnvoller, die Schaltung selbst aufzubauen?
Henry K. schrieb: > Benötige ich dann immer 2 MPPT-Regler je Spannungs/Stromquelle? Für die Solarzelle ja. Für den Dynamo reichen eventuell zwei Laderegler mit Eingangsstrombegrenzung. > Kann man fertige LT3652-Platinen wie diese hier > Ebay-Artikel Nr. 332690096785 > verwenden, Für die 3.7V ja, für die 12V fehlt eine Diode, aber das kann man eventuell ändern. Auch müssten ein paar Widerstände angepasst werden. 2A Ladestrom sind sicher auch zu viel für Deinen Akku. > oder ist es sinnvoller, die Schaltung selbst aufzubauen? Hab ich gemacht, macht keinen Spass den LT3652 zu löten. Da ist es einfacher auf der fertigen Leiterplatte ein paar Widerstände zu tauschen.
>> Kann man fertige LT3652-Platinen wie diese hier >> Ebay-Artikel Nr. 332690096785 >> verwenden, > > Für die 3.7V ja, für die 12V fehlt eine Diode, aber das kann man > eventuell ändern. > > Auch müssten ein paar Widerstände angepasst werden. 2A Ladestrom sind > sicher auch zu viel für Deinen Akku. Ich würde den Akku wie folgt aufteilen: Akku mit 3.7V mit 6 Zellen parallel und (11,1V) 3x3,7V mit je 2 Zellen. Theoretisch verkraftet jede Zelle 1A Ladestrom, weshalb die 2x2A bei 3,7V kein Problem wären. Der 11,1V Akku benötigt dann jedoch eine Strombegrenzung. Liefert der LT3652 permanent 2A (wenn verfügbar) oder ist er mit dem Strom am Limit und regelt (temperaturbedingt) runter? Karl K. schrieb: > Für den Dynamo reichen eventuell zwei Laderegler mit > Eingangsstrombegrenzung Kann ich vor dem MPPT einen großen Widerstand packen der das ganze passend begrenzt? Karl K. schrieb: > Hab ich gemacht, macht keinen Spass den LT3652 zu löten. Da ist es > einfacher auf der fertigen Leiterplatte ein paar Widerstände zu > tauschen. Das Löten wäre kein Problem, allerdings müsste ich die Bauteile erst kaufen, da ich solch leistungsstarke noch nicht habe.
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Ich hab mir einen ersten Schaltplan nach karl2go s Vorschlag skizziert. Beim Nabendynamo bin ich von einem konstanten Strom von 500mA ausgegangen. Da die Eingangsspannung des LT3652 bis max. 32V empfohlen ist, habe ich noch eine Z-Diode zur Spannungsbegrenzung eingebaut. Problematisch an der Schaltung ist, dass ich nicht die gesamte erzeugte Energie verwenden kann. Die minimale Spannung der Akkus schränken zusammen mit der 2A-Ladestromgrenze des LT3652 die Ladeleistung stark ein. Würde ich nur einen großen 3-Zellen-Akku mit 4x 3,7V LiIon verwenden - wie ich es aktuell nutze - könnte ich fast den gesamten Strom in die Akkus laden und brächte dazu auch nur 2 MPPT-Regler, richtig?
Henry K. schrieb: > Würde ich nur einen großen 3-Zellen-Akku mit 4x 3,7V LiIon verwenden - > wie ich es aktuell nutze - könnte ich fast den gesamten Strom in die > Akkus laden Vom Solarpanel ja. Vom Windrad erst, wenn der Generator mehr als die Akkuspannung plus 3V für den Regler liefert und dafür brauchst Du halt Drehzahl sprich Wind. Für die Nutzung geringer Windgeschwindigkeiten bräuchte das Windrad einen Sepic-Regler (kann sowohl aufwärts als auch abwärts wandeln) mit Eingangsstrombegrenzung. Das mit den Vorwiderständen ist Quatsch. Was sollen die da begrenzen?
Balancer schaltet man immer parallel zu den Zellen, nicht in Reihe. Bedenke, dass jeder Spannungswandler und Widerstand signifikante Verluste mit sich bringt. Ich halte es immer noch für wesentlich klüger, Spannungen und Ströme der Quellen mit den Akkus abzustimmen, so dass du nur noch überschüssige Energie verheizen musst.
Stefanus F. schrieb: > Balancer schaltet man immer parallel zu den Zellen, nicht in Reihe. Das hab ich auch, ist nur falsch eingezeichnet. > Bedenke, dass jeder Spannungswandler und Widerstand signifikante > Verluste mit sich bringt. Ich halte es immer noch für wesentlich klüger, > Spannungen und Ströme der Quellen mit den Akkus abzustimmen, so dass du > nur noch überschüssige Energie verheizen musst. Verluste sind so oder so unvermeidbar. Passe ich die Akkuspannung dem Panel an, kann ich nur einen Teil der Energie aus Windkraft nutzen und muss "hinter" den Akkus die Spannung herunterwandeln. Passe ich die Akkuspannung der Windkraft an (z.B. einen großen 3,7V Akku) muss ich die Spannung des Solarpanels herunterwandeln und hinter den Akkus wieder hoch. Verwende ich als Generator eine Lichtmaschine, könnte ich einen 4-Zellen (11,1V) Akku verwenden, bräuchte zur Energieerzeugung allerdings einen Erregerstrom. Des Weiteren bin ich mir nicht sicher, ob eine Lichtmaschine bei wenig Umdrehungen überhaupt nennenswert Strom erzeugt. Eine Lichtmaschine ist in der Regel auf >700U/min ausgelegt. Karl K. schrieb: > Für die Nutzung geringer Windgeschwindigkeiten bräuchte das Windrad > einen Sepic-Regler (kann sowohl aufwärts als auch abwärts wandeln) mit > Eingangsstrombegrenzung. > > Das mit den Vorwiderständen ist Quatsch. Was sollen die da begrenzen? Wie würdest du eine Eingangsstrombegrenzung umsetzen?
Henry K. schrieb: > Des Weiteren bin ich mir nicht sicher, ob eine > Lichtmaschine bei wenig Umdrehungen überhaupt nennenswert Strom erzeugt. Eine Lichtmaschine hat um die 1-3kW. Die bekommst Du mit Deinem Windrad nichtmal angedreht. Henry K. schrieb: > Wie würdest du eine Eingangsstrombegrenzung umsetzen? Für Solar: Gar nicht. Den maximalen Strom bestimmt die Solarzelle bzw. die Lichteinstrahlung. Der LT3652 entnimmt genau soviel Strom, dass sich der gesetzte MPP einstellt. Wird der MPP nicht erreicht, wird mit weniger Strom geladen, wird der gesetzte Ladestrom erreicht, wird der MPP bis zur Leerlaufspannung der Solarzelle überschritten. Welcher der beiden Solarlader lädt, bestimmst Du über den gesetzten MPP. Es lädt erst der mit dem niedrigeren MPP, oder beide. Ist ein Akku voll, zieht dieser Regler keinen Strom mehr, die Solarspannung steigt und der andere Regler lädt mit mehr Strom. Über den Shut-Down kannst Du festlegen, dass ein Regler unter einer bestimmten Solarspannung gar nicht regeln soll. Für Wind: Hängt vom Dynamo ab. Hat der Dynamo eine "weiche Kennlinie" ähnlich einer Solarzelle, dann wie bei Solar. Hat er eine "harte" Kennlinie wie der oben verlinkte, wo der Strom bei 500mA begrenzt ist (durch die Magnetisierung) und die Spannung linear steigt, braucht man einen Schaltregler dessen Eingangsstrom sich auf etwas unter 500mA begrenzen läßt. Der MC34063 kann sowas, aber den will wohl keiner mehr verwenden. Ansonsten hast Du das Problem, dass viele der modernen Schaltregler in sehr lötunfreundlichen Gehäusen daherkommen. ABER: Ich bin da letztens über den LT8490 gestolpert. Das ist ein Buck-Boost-Regler mit "echtem" MPPT für Solarzellen. Und der kann sowohl aufwärts als auch abwärts wandeln. Damit kannst Du Deinen 12V-Akku auch aus 6V bei langsam drehenden Dynamo laden, dann halt nur mit 200mA, aber es geht. Der Regler ist zwar mit 10A Ladestrom total überdimensioniert, aber die 10A musst Du ja nicht ausnutzen. Problem: Das Gehäuse ist wieder mal bescheiden zu löten. Lösung: Es gibt ein fertiges Board auf Aliexpress. Leider habe ich es bisher nur da gesehen. (Ok, es gibt auch ein Eval-Board, aber das ist mal wieder nicht erhältlich.)
Karl K. schrieb: > Das mit den Vorwiderständen ist Quatsch. Was sollen die da begrenzen? Den Wirkungsgrad?
> Für Solar: Gar nicht. Den maximalen Strom bestimmt die Solarzelle bzw. > die Lichteinstrahlung. Der LT3652 entnimmt genau soviel Strom, dass sich > der gesetzte MPP einstellt. Wird der MPP nicht erreicht, wird mit > weniger Strom geladen, wird der gesetzte Ladestrom erreicht, wird der > MPP bis zur Leerlaufspannung der Solarzelle überschritten. Alles klar. > Welcher der beiden Solarlader lädt, bestimmst Du über den gesetzten MPP. > Es lädt erst der mit dem niedrigeren MPP, oder beide. Ist ein Akku voll, > zieht dieser Regler keinen Strom mehr, die Solarspannung steigt und der > andere Regler lädt mit mehr Strom. Über den Shut-Down kannst Du > festlegen, dass ein Regler unter einer bestimmten Solarspannung gar > nicht regeln soll. > Für Wind: Hängt vom Dynamo ab. Hat der Dynamo eine "weiche Kennlinie" > ähnlich einer Solarzelle, dann wie bei Solar. Hat er eine "harte" > Kennlinie wie der oben verlinkte, wo der Strom bei 500mA begrenzt ist > (durch die Magnetisierung) und die Spannung linear steigt, braucht man > einen Schaltregler dessen Eingangsstrom sich auf etwas unter 500mA > begrenzen läßt. > > Der MC34063 kann sowas, aber den will wohl keiner mehr verwenden. Wenn ich das richtig verstehe, benötige ich einen Step-Down Regler, bei welchem man neben der Spannung auch die Stromstärke begrenzen kann? Solch einen Regler hätte ich nämlich bereits. (https://de.aliexpress.com/item/300W-DC-DC-Buck-Converter-Step-Down-Module-Voltage-Regulator-Adjustable-Power-Supply-Module-7V-40V/32855143894.html?spm=a2g0x.10010108.1000016.1.5c824e224i7tjr&isOrigTitle=true) > ABER: Ich bin da letztens über den LT8490 gestolpert. Das ist ein > Buck-Boost-Regler mit "echtem" MPPT für Solarzellen. Und der kann sowohl > aufwärts als auch abwärts wandeln. Damit kannst Du Deinen 12V-Akku auch > aus 6V bei langsam drehenden Dynamo laden, dann halt nur mit 200mA, aber > es geht. Der Regler ist zwar mit 10A Ladestrom total überdimensioniert, > aber die 10A musst Du ja nicht ausnutzen. > > Problem: Das Gehäuse ist wieder mal bescheiden zu löten. > > Lösung: Es gibt ein fertiges Board auf Aliexpress. Leider habe ich es > bisher nur da gesehen. (Ok, es gibt auch ein Eval-Board, aber das ist > mal wieder nicht erhältlich.) Bei diesen fertigen Boards ist mir jedoch nicht ganz klar, wie ich die Spannung und den MPPT-Punkt einstellen kann ... Muss ich hierzu bestimmte Widerstände umlöten/wechseln? Im Datenblatt des ICs ist auch leider kein Schaltplan für LiIon 14,8V dabei. Diesen müsste ich mir also auch erst selbst zusammenstellen/abändern. Nebendem fallen 19% vom Kaufpreis zusätzlich als Einfuhrumsatzsteuer an. Bei dem Preis (ca.60-70€) sollten die Komponenten in jedem Fall passen. *Hat hier jemand schon Erfahrungen mit dem LT8490 gemacht?*
Henry K. schrieb: > Solch einen Regler hätte ich nämlich bereits. > (https://de.aliexpress.com/item/300W-DC-DC-Buck-Converter-Step-Down-Module-Voltage-Regulator-Adjustable-Power-Supply-Module-7V-40V/32855143894.html?spm=a2g0x.10010108.1000016.1.5c824e224i7tjr&isOrigTitle=true) Leider nein. Du brauchst einen, bei dem Du den Eingangsstrom einstellen kannst, sonst zieht der Regler den Dynamo bei schwachen Wind in die Knie. Normale Schaltregler haben die unangenehme Eigenschaft, beim Einschalten und bei niedriger Eingangsspannung einen hohen Eingangsstrom zu ziehen. Deswegen lassen sie sich auch selten für Solarmodule verwenden, weil sie die Solarmodule bei wenig Licht auf einer niedrigen Spannung halten. Henry K. schrieb: > Bei dem Preis (ca.60-70€) sollten die Komponenten in jedem Fall passen. Ja, ich habs auch gesehen, die Dinger sind ganz schön teuer. Aber auch verständlich, der Chip kostet schon 15 Eur und scheint schwer erhältlich zu sein. Es gibt ein paar Selbstbauprojekte, aber löten möchte ich das Ding nicht. Zumal er zwar ziemlich genial ist mit dem Buck-Boost-Design, aber eigentlich auch überdimensioniert für Deinen kleinen Generator. Ich könnte so ein Teil auch gerade gut gebrauchen, mal noch ein bißchen rumsuchen...
> Ja, ich habs auch gesehen, die Dinger sind ganz schön teuer. Aber auch > verständlich, der Chip kostet schon 15 Eur und scheint schwer erhältlich > zu sein. Es gibt ein paar Selbstbauprojekte, aber löten möchte ich das > Ding nicht. Zumal er zwar ziemlich genial ist mit dem Buck-Boost-Design, > aber eigentlich auch überdimensioniert für Deinen kleinen Generator. > > Ich könnte so ein Teil auch gerade gut gebrauchen, mal noch ein bißchen > rumsuchen... Nach etwas ausgedehnter Suche bin ich zwar auf weitere mögliche Controller gestoßen, allerdings waren alle mindestens genauso teuer wie der LT8490 und meist nicht auf einem Board zu haben. Um die Kosten nicht unnötig in die Höhe schnellen zu lassen, sehe ich nur eine Lösung: Einen großen Akkupack mit 12 parallelgeschalteten 18650-Zellen mit einem Spannungsbereich zwischen 2,5V und 4,2V. Die Ladung erfolgt über je einen MPPT-Regler am Solarpanel und Fahrraddynamo. Hierfür würde ich zwei BQ24650 einsetzen. Meine Microcontroller würde ich direkt mit dem Akku verbinden. Der Spannungsbereich ist hierfür ja ausreichend. Für meine 12V-Motoren würde ich einen Step-up/Boost-Converter einsetzen, den eventuell der Mikrocontroller zuschaltet, wenn der Akku genügend geladen ist. Was meint ihr dazu? Um die Eingangspannung/-stromstärke am MPPT-Regler zu begrenzen, benötige ich noch einen Schaltregler. Da der MC34063 offenbar veraltet ist, bin ich auf den LM2596HV gestoßen, der eine maximale Eingangsspannung von 60V unterstützt. Wäre dieser für den Anwendungszweck geeignet? Gibt es bessere Alternativen in einen vergleichbaren Preissegment?
Angeregt durch euren Thread habe ich bei etwas Recherche jedenfalls schon mal gelernt, dass nicht alles MPPT ist, wo MPPT drauf steht. Besonders enttäuscht mich mein IC-Liebling Linear Technology mit dem LT3652: Was macht der IC effektiv in puncto so benanntem MPPT ? Man kann eine untere Vin Grenze per Spannungsteiler vorgeben, unter der dann der Ladestrom begrenzt wird. That's All. Lerneffekt: Bei jedem Produkt (auch für Haus, Wohnmobile etc) ganz genau hinschauen, wie die Dinger arbeiten oder glaubhafte Testberichte finden. @Henry K. Zwischen Solarpanel und MPPT-Laderegler noch ein Ding ? Nein! Zum Thema Windradl würde ich den Überlastfall durch eine elektromechanische Bremse lösen. Ein Shunt-Regler zum Verheizen wäre so ziemlich das allerletzte, was mir einfallen würde. Wenn die Generatorenergie nicht gebraucht wird, dann soll das Ding stehen bleiben. Verstellbare Flügel gehen natürlich billigst nicht. Oder im Modellflugbereich umschauen ? Nur meine Meinung, ohne Gewähr.
Henry K. schrieb: > Die Rotoren treiben einen 2-phasigen Schrittmotor (ACT 17HS5425L20P1-X2) > an. Ach du Scheisse. Stefanus F. schrieb: > Akku > Quelle 1 o---|>|----+----------||--------+------| GND > | | > Quelle 2 o---|>|----+-------[=====]------+ > Dioden Shunt Regler So baut man das. Karl K. schrieb: > Eigentlich ein Nabendynamo Vernünftig. Henry K. schrieb: > Wäre der TL431 als Shunt-Regler geeignet Für LiIon muss man auf 0.5% genau abregeln, ein normaler TL431 ist nicht genau genug, aber ein TL431B. Da Solar und Wind SICHER mehr als 50mA liefern, muss man natürlich den TL431 mit einem externen Transistor verstärken. Henry K. schrieb: > Wäre folgende Schaltung möglich? Auf jeden Fall unsinnig. Henry K. schrieb: > Ist bei folgender Schaltung ein Shunt-Regler überhaupt noch notwendig? Nein, dieser Unsinn explodiert auch so. (wie kommt man eigentlich auf solchen Schwachsinn ?) Henry K. schrieb: > Um die Eingangspannung/-stromstärke am MPPT-Regler zu begrenzen, > benötige ich noch einen Schaltregler Es wird immer abstruser und ahnungsloser. Ein paar Grundlagen: STROMquellen als Generator wie Solar und Dynamo bringen schon kaum noch Leistung wenn ihre Spannug unter die Nennspannung zusammenbricht. Ein MPP Regler holt also i.A. weniger heraus als er selbst kostet. Die Lösung Stefanus F. schrieb: > Quelle 1 o---|>|----+----------||--------+------| GND > | | > Quelle 2 o---|>|----+-------[=====]------+ > Dioden Shunt Regler reicht völlig aus, wenn der Shunt-Regler die maximale Leistung auch verbraten kann (also Solar PLUS Wind-Leistung). Er muss sie verbraten wenn der Akku voll ist, weil man dein billiges Windrad nicht regeln kann (Blattverstellung oder Generatorerregerwicklungregelung oder aus dem Wind drehen), und man kann es auch nicht kurzschliessen, dann dreht es im Sturm nämlich zu hoch und fliegt auseinander. Da dein Akku aus 4 LiIon in Reihe besteht, muss natürlich JEDE LiIon einen shunt-Regler haben, 4 braucht man.
Kurzschließen vom Schrittmotor(bipolar) wäre simpel machbar. Aber obs hilft ?
> Die Lösung > > Stefanus F. schrieb: >> Quelle 1 o---|>|----+----------||--------+------| GND >> | | >> Quelle 2 o---|>|----+-------[=====]------+ >> Dioden Shunt Regler > > reicht völlig aus, wenn der Shunt-Regler die maximale Leistung auch > verbraten kann (also Solar PLUS Wind-Leistung). Er muss sie verbraten > wenn der Akku voll ist, weil man dein billiges Windrad nicht regeln kann > (Blattverstellung oder Generatorerregerwicklungregelung oder aus dem > Wind drehen), und man kann es auch nicht kurzschliessen, dann dreht es > im Sturm nämlich zu hoch und fliegt auseinander. > > Da dein Akku aus 4 LiIon in Reihe besteht, muss natürlich JEDE LiIon > einen shunt-Regler haben, 4 braucht man. > STROMquellen als Generator wie Solar und Dynamo bringen schon kaum noch > Leistung wenn ihre Spannug unter die Nennspannung zusammenbricht. Ein > MPP Regler holt also i.A. weniger heraus als er selbst kostet. Quelle 2 lädt nur, wenn die Spannung >= der Spannung des Akkus/Ladespannung des Solarpanels ist und bei 4 in Reihe geschalteten LiIon-Zellen nutze ich viel zu wenig Energie. Wenn die Akkuspannung niedriger ist - beispielsweise nur eine LiIon-Zelle - benötige ich einen MPPT-Regler mit Step down, da dieser verhindert, dass die Spannung des Solarpanels zu stark abfällt, oder?
Fundsache beim Googeln nach mppt buck boost Selbstbauprojekt mit Atmel MCU https://krakkus.com/mppt-buck-boost-controller/
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Vorschlag. Vmax vom Solarpanel ist eine ziemlich feste Größe und braucht es keinen Shuntregler, auch wenn die Last ganz weg ist. Eine zweite Ladestromquelle am Akku darf es nicht geben, weil damit der Laderegler 1 mit MPPT und sonstigen Intelligenzien ausser Tritt kommt. Die Lösung heisst also, dass das Windradl quasi ein zweites Solarpanel ist. Nur muss man die Spannung "inetwa" limitieren und die nicht abgenommene Energie verheizen. Eine Art Leistungszenerdiode reicht.
Willi S. schrieb: > Was macht der IC effektiv in puncto so benanntem MPPT ? Es reicht aus. Schau Dir die Kennlinien eines Solarmoduls an, dann siehst Du dass sich die MPP-Spannung nicht sooo nennenswert ändert. Bei den niedrigen Leistungen, die der LT3652 sinnvoll verarbeiten kann, sind die Schaltverluste schon höher als dass, was man durch ein "echtes" Tracking gewinnen könnte. Dafür lohnt sich der Aufwand eines "echten" Trackers nicht. Dann vergleiche einfach mal den Preis und Bauteilaufwand eines LT3652 mit dem eines "echten Trackers". Er ist einfach ein guter Kompromiss. Auch bei einem LM2596 kann man Enable so beschalten, dass der Regler erst bei Erreichen der MPP-Spannung anspringt. Dann zieht er aber - um seine Ausgangsspannung möglichst schnell hochzubekommen - maximalen Strom, was das Modul sofort in die Knie zwingt. Das ist zum Laden nicht geeignet.
Michael B. schrieb: > Für LiIon muss man auf 0.5% genau abregeln, ein normaler > TL431 ist nicht genau genug, aber ein TL431B. Das kommt ganz drauf an, welche Ladeschluss-Spannung man wählt. Im Interesse der Lebensdauer der Akkus würde ich sowieso nicht das Maximum ausreizen, sondern auf 3,6V gehen. Dann hat man praktischerweise 3% Toleranz und braucht sich auch keine Sorgen machen, ob das eigene Multimeter genau genug arbeitet.
Henry K. schrieb: > da dieser verhindert, dass die Spannung des Solarpanels zu > stark abfällt, oder? Warum willst du das denn verhindern? Der Solarzelle ist es völlig egal, die darfst du sogar kurzschliessen, wenn du willst.
Willi S. schrieb: > Vmax vom Solarpanel ist eine ziemlich feste Größe und braucht es keinen > Shuntregler, auch wenn die Last ganz weg ist. Beachte, dass Solar-Panel einen negativen TK haben. Meist so um die -0,35%/C Die Angaben Voc, Pmax etc. beziehen sich auf 25C.
Mehmet K. schrieb: > Willi S. schrieb: >> Vmax vom Solarpanel ist eine ziemlich feste Größe und braucht es keinen >> Shuntregler, auch wenn die Last ganz weg ist. > > Beachte, dass Solar-Panel einen negativen TK haben. Meist so um die > -0,35%/C > Die Angaben Voc, Pmax etc. beziehen sich auf 25C. Ja klar, es ging hier nur um die Spannungsfestigkeit des Ladereglers.
Willi S. schrieb: > Vorschlag. > > Vmax vom Solarpanel ist eine ziemlich feste Größe und braucht es keinen > Shuntregler, auch wenn die Last ganz weg ist. > > Eine zweite Ladestromquelle am Akku darf es nicht geben, weil damit der > Laderegler 1 mit MPPT und sonstigen Intelligenzien ausser Tritt kommt. > > Die Lösung heisst also, dass das Windradl quasi ein zweites Solarpanel > ist. Nur muss man die Spannung "inetwa" limitieren und die nicht > abgenommene Energie verheizen. Eine Art Leistungszenerdiode reicht. Der Nabendynamo kann jedoch die Energie schon verheizen. Die Spannung richtet sich - meiner Recherche nach - nach der anliegenden Last. Ist der Akku geladen, verheizt der Dynamo den Strom. Muss der Akku geladen werden, liegt eine Last an und die Ausgangsspannung ist der Drehgeschwindigkeit entsprechend. Karl K. schrieb: > Auch bei einem LM2596 kann man Enable so beschalten, dass der Regler > erst bei Erreichen der MPP-Spannung anspringt. Dann zieht er aber - um > seine Ausgangsspannung möglichst schnell hochzubekommen - maximalen > Strom, was das Modul sofort in die Knie zwingt. Das ist zum Laden nicht > geeignet. Der LM2596HV wäre jedoch nicht am Solarmodul sondern am Dynamo angeschlossen
Henry K. schrieb: > Ist der Akku geladen, verheizt der Dynamo den Strom. Das hängt von der Art der Regelung ab. Bei einem Shunt Regler (auch Z-Diode) verheizt der Dynamo ungefähr die eine Hälfte und der Shunt Regler die andere. Wenn bei vollem Akku die Verbindung zum Dynamo getrennt wird, fliesst kein Strom mehr, also kommt keine Leistung zustande, die irgendwo verheizt wird (denn Leistung = Spannung ∙ Strom).
Stefanus F. schrieb: > Das kommt ganz drauf an, welche Ladeschluss-Spannung man wählt. Im > Interesse der Lebensdauer der Akkus würde ich sowieso nicht das Maximum > ausreizen, sondern auf 3,6V gehen. Warum genau willst du ihn LEER lassen ? Wozu dannn überhaupt einen Akku einbauen ? Ja, offiziell sind noch 50% Restladung im Akku bei dieser Nennspannung von 3.6V, aber real hängt das mit der Temperatur und Ladestrom/Entladestrom zusammen ob es nur 20% oder schon 70% sind. LADEN wird man den Akku damit nicht.
Willi S. schrieb: > Vorschlag. > > Vmax vom Solarpanel ist eine ziemlich feste Größe und braucht es keinen > Shuntregler, auch wenn die Last ganz weg ist. > > Eine zweite Ladestromquelle am Akku darf es nicht geben, weil damit der > Laderegler 1 mit MPPT und sonstigen Intelligenzien ausser Tritt kommt. > > Die Lösung heisst also, dass das Windradl quasi ein zweites Solarpanel > ist. Nur muss man die Spannung "inetwa" limitieren und die nicht > abgenommene Energie verheizen. Eine Art Leistungszenerdiode reicht. Stefanus F. schrieb: > Henry K. schrieb: >> Ist der Akku geladen, verheizt der Dynamo den Strom. > > Das hängt von der Art der Regelung ab. Bei einem Shunt Regler (auch > Z-Diode) verheizt der Dynamo ungefähr die eine Hälfte und der Shunt > Regler die andere. > > Wenn bei vollem Akku die Verbindung zum Dynamo getrennt wird, fliesst > kein Strom mehr, also kommt keine Leistung zustande, die irgendwo > verheizt wird (denn Leistung = Spannung ∙ Strom). Wenn der Dynamo 12W Leistung liefert, also 24V bei 0,5A, verheizt der 18V-Shuntregler ca. 3W, sodass eine Ausgangsspannung von 18V und 0,5A herrscht? Oder zieht der MPPT-Regler(Buck-Boost) die Spannung durch die Last um mindestens 6V (bei mind. 0,67A) herunter?
Karl K. schrieb: > Willi S. schrieb: >> Was macht der IC effektiv in puncto so benanntem MPPT ? > > Es reicht aus. Schau Dir die Kennlinien eines Solarmoduls an, dann > siehst Du dass sich die MPP-Spannung nicht sooo nennenswert ändert. Bei > den niedrigen Leistungen, die der LT3652 sinnvoll verarbeiten kann, sind > die Schaltverluste schon höher als dass, was man durch ein "echtes" > Tracking gewinnen könnte. Dafür lohnt sich der Aufwand eines "echten" > Trackers nicht. > > Dann vergleiche einfach mal den Preis und Bauteilaufwand eines LT3652 > mit dem eines "echten Trackers". Er ist einfach ein guter Kompromiss. Ja, da hast du schon recht und inzwischen habe ich an vielen Quellen gesehen, dass es das übliche Verfahren ist.
Das mit 18V Shuntregler/Zener war von mir etwas unüberlegt. Richtig wäre, die Spannung auf Vin max des Ladereglers anzupassen. Wenn dieser 35/40V aushält, dann nimmt man eine 27..33V Zener o.ä.
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Include Dump Loader Resistance Wir sind auf dem richtigen Weg (...)
Michael B. schrieb: > Warum genau willst du ihn LEER lassen ? Du laberst. Niemand ausser du behautet, dass ein Lithium Akku mit 3,6V (fast) leer sei.
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Zum Thema MPPT, Temperaturabhängigkeit. Wie die IC das kompensieren, ohne die Paneltemperatur zu wissen, weiß ich noch nicht (...)
Stefanus F. schrieb: > Wenn bei vollem Akku die Verbindung zum Dynamo getrennt wird, fliesst > kein Strom mehr, also kommt keine Leistung zustande, die irgendwo > verheizt wird (denn Leistung = Spannung ∙ Strom). Die Leistung wird durch Wirbelstromverluste im Dynamo verheizt. Angeblich ist es bei einigen Dynamos besser sie bei Nichtbenutzung kurzzuschließen als sie im Leerlauf zu lassen, weil die nötige Antriebsleistung (und auf die kommt es beim Fahrrad an) beim kurzgeschlossenen Dynamo mit ohmschen Verlusten in der Dynamowicklung geringer ist als bei offenem Dynamo mit Wirbelstromverlusten. Henry K. schrieb: > Wenn der Dynamo 12W Leistung liefert, also 24V bei 0,5A, verheizt der > 18V-Shuntregler ca. 3W, sodass eine Ausgangsspannung von 18V und 0,5A > herrscht? Nein, der Shuntregler liegt parallel. Der Dynamo ist so ausgelegt, dass er möglichst 0.5A liefert, zieht die Last weniger steigt die Spannung, zieht die Last mehr bricht die Spannung zusammen. Der Shuntregler verheizt den Strom, den die Last nicht mehr aufnehmen mag. Ohne Angaben zur Last kann man den gar nicht rechnen. Willi S. schrieb: > Wie die IC das kompensieren, ohne die Paneltemperatur zu wissen, weiß > ich noch nicht Datenblatt Figure 8. MPPT Temperature Compensation Network, wenn man das denn unbedingt will. Du hast aber schon kapiert, dass es hier nicht um Hochleistungspanels geht, aus denen möglichst das letzte Watt ins Stromnetz gequetscht werden soll? Die sollen autarke Systeme versorgen. Und da muss man das Modul eh überdimensionieren, um auch im Winter ausreichend nachladen zu können. Dafür steht dann im Sommer mehr als genug Energie zur Verfügung, so dass ein mieser Wirkungsgrad bei 75°C nachmittags um 14 Uhr völlig egal ist, weil der Akku bereits morgens um 10 Uhr voll ist. Ich hab so eine Schaltung zum Nachladen der Weidezaunbatterie betrieben, und die Modultemperatur war das kleinste der Probleme.
Wenn man die Schaltung von Willi S. (ws1955) als Basis nimmt:
1 | Diode |
2 | Solar >----------------|>|--+ |
3 | panel | Spannungs- |
4 | | MPPT wandler |
5 | +---|||||---+---|><|-----> Mikrocontroller |
6 | Naben >------------+ | | |
7 | dynamo | | +----| |--------+ |
8 | +---|>|--+ | Akku | |
9 | | Diode | 10V - 16,8V +--GND |
10 | GND----|====|--+ | | |
11 | TL431 (30V) +--|Balancer|---+ |
In dieser Schaltung ist ein MPPT mit Step-up/-down Regler notwendig, da die Spannung der Quellen ja größer oder kleiner als die Akkuspannung sein kann. Zum Beispiel würde ein LT8490 funktionieren, richtig? Schaltet man alle Zellen parallel, könnte man einen BQ24650 MPPT-Regler mit integrierten Buck-Converter verwenden:
1 | Diode |
2 | Solar >----------------|>|--+ |
3 | panel | |
4 | | MPPT |
5 | +---|||||---+------> Mikrocontroller |
6 | Naben >------------+ | | |
7 | dynamo | | +----| |---------GND |
8 | +---|>|--+ Akku |
9 | | Diode 2,5V - 4,2V |
10 | GND----|====|--+ |
11 | TL431 (30V) |
Könnte das so funktionieren?
Ja kann gehen. Abgesehen davon, dass der TL431 schon bei 20mA zu schmilzen beginnt. Der Shunt-Regler muss schon ordentlich was verheizen können.
Ja, ich sehe momentan keinen Fehler und ja, mit dem TL431 müssen wir uns noch was genügend starkes überlegen. Einziger IC mit "echtem" MPPT (nach dem Perturb & Observe Verfahren) ist der LT8490, aber da suche ich noch weiter. Mit einem Buck Boost bist du "frei" und kannst dir auch mal andere Panels und Akkus überlegen. Ich würde es damit machen. Beim Alibaba $53 fertiges Modul ist ja noch im Rahmen.
Spontan nach einer 10 Watt Zenerdiode gegoogelt, die Dinger gibt es wirklich noch, aber ich lach mich tot: 70 "D-Mark" hätte ich vor 40 Jahren nicht bezahlt...
Stefanus F. schrieb: > Ja kann gehen. Abgesehen davon, dass der TL431 schon bei 20mA zu > schmilzen beginnt. Der Shunt-Regler muss schon ordentlich was verheizen > können. Willi S. schrieb: > Ja, ich sehe momentan keinen Fehler und ja, mit dem TL431 müssen > wir uns > noch was genügend starkes überlegen. Wenn man ein Relay verwendet, das bei geladenem Akku den Strom auf einen Verbraucher/Heizelement umleitet? > Einziger IC mit "echtem" MPPT (nach dem Perturb & Observe Verfahren) ist > der LT8490, aber da suche ich noch weiter. Dankesehr > Mit einem Buck Boost bist du "frei" und kannst dir auch mal andere > Panels und Akkus überlegen. Ich würde es damit machen. Beim Alibaba $53 > fertiges Modul ist ja noch im Rahmen. Flexibilität hat meist ihren Preis. Zum Testen würde ich allerdings erstmal einen BQ24650 verwenden. Mit zwei MPPT-Reglern wäre auch folgende Schaltung möglich, oder? Durch verschiedene MPPs könnte man die Ladung der Akkus priorisieren, oder ist das mit dem LT8490 nicht möglich?
1 | BQ24650 |
2 | Solar >----------------|>|--+---|||||---+------> Mikrocontroller |
3 | panel | | |
4 | | +----| |---------GND |
5 | | Akku |
6 | Naben >------------+ | 2,5V - 4,2V |
7 | dynamo | | |
8 | +---|>|--+---|||||---+------------> 12V-Verbaucher |
9 | | Diode LT8490 | |
10 | GND----|====|--+ +----| |--------+ |
11 | TL431 (30V) | Akku | |
12 | | 10V - 16,8V +--GND |
13 | | | |
14 | +--|Balancer|---+ |
Ich fürchte, dass die Wechselwirkung zwischen den beiden Reglern die ganze Sache unbrauchbar macht.
Stefanus F. schrieb: > Ich fürchte, dass die Wechselwirkung zwischen den beiden Reglern die > ganze Sache unbrauchbar macht. Ja, das denke ich mir auch. MPPT kann man dann sowieso vergessen. Auf die Idee mit Relais und Lamperl hätte ich glatt selber kommen können, aber bei genauerer Betrachtung wird es schwierig umzusetzen. Ich glaube, den Shunt braucht es eigentlich gar nicht. Eine Suppressordiode hat aber noch nie geschadet. Oder liefert der Nabendynamo wirklich über 30V bei ca 10mA Last ? Das weiß ich wirklich nicht, das müsste uns einer mit praktischer Erfahrung sagen.
Willi S. schrieb: > Auf die Idee mit Relais und Lamperl hätte ich glatt selber kommen > können, aber bei genauerer Betrachtung wird es schwierig umzusetzen. > > Ich glaube, den Shunt braucht es eigentlich gar nicht. Eine > Suppressordiode hat aber noch nie geschadet. Oder liefert der > Nabendynamo wirklich über 30V bei ca 10mA Last ? Das weiß ich wirklich > nicht, das müsste uns einer mit praktischer Erfahrung sagen. Laut dieser Quelle schon: http://www.led-treiber.de/html/quellen.html#Tabelle9 Was würde denn passieren, wenn man den Shuntregler weglassen würde? Das Vorderrad eines Fahrrads fackelt ja auch nicht ab, wenn ich schwächere Scheinwerfer verwende...
Willi S. schrieb: > Eine Suppressordiode hat aber noch nie geschadet. Die hat zu wenig Oberfläche, um die Wärme langfristig abzuführen. > Oder liefert der Nabendynamo wirklich über 30V bei ca 10mA Last ? Ich kenne den Nabendynamo nicht, aber die Zahl liegt durchaus im Rahmen des Normalen. Die Lichtmaschine von meinem alten Motorrad hatte im Leerlauf über 100V geliefert (unter Last knapp über 12V).
Henry K. schrieb: > Was würde denn passieren, wenn man den Shuntregler weglassen würde? > Das Vorderrad eines Fahrrads fackelt ja auch nicht ab, wenn ich > schwächere Scheinwerfer verwende. Weil entweder im Dynamo oder in der Vorderen Lampe eine Zenerdiode steckt, die (Überraschung!) als Shunt-Regler wirkt.
Hui... Ich nehme alles in puncto Shunt wieder zurück... Vielen Dank für eure Angaben und Quellen! Praktische Erfahrung habe ich mit einem Schrittmotor: 280 V!
Willi S. schrieb: > Einziger IC mit "echtem" MPPT (nach dem Perturb & Observe Verfahren) ist > der LT8490, aber da suche ich noch weiter. Ja leider, ich such auch sowas und bin inzwischen soweit das mit einem AVR selbst zu bauen. Wobei der dann noch ein paar andere Sachen machen könnte. Henry K. schrieb: > Wenn man ein Relay verwendet, das bei geladenem Akku den Strom auf einen > Verbraucher/Heizelement umleitet? Nicht doch, einfach mit dem 431 einen Leistungstransistor steuern, es ist egal ob die Energie an einem Widerstand oder einem Transistor verheizt wird. Willi S. schrieb: > Ja, das denke ich mir auch. MPPT kann man dann sowieso vergessen. Sag ich doch: Zwei Regler. Dynamo und Solarmodul über einen Regler passt nun nicht wirklich zusammen. Henry K. schrieb: > Das Vorderrad eines Fahrrads fackelt ja auch nicht ab, wenn ich > schwächere Scheinwerfer verwende... Ähm: Doch! Zumindest bei meinen Reibraddynamos war es völlig normal, dass sich beim Durchbrennen der Frontlampe kurz drauf auch die Rücklampe verabschiedete, weil die Spannung locker auf 12V hochging. Umgekehrt war das weniger kritisch, da Frontlampe 4/5 der Leistung ausmachte.
Karl K. schrieb: > Willi S. schrieb: >> Ja, das denke ich mir auch. MPPT kann man dann sowieso vergessen. > > Sag ich doch: Zwei Regler. Dynamo und Solarmodul über einen Regler passt > nun nicht wirklich zusammen. Ja was denn nun? Karl K. schrieb: > Henry K. schrieb: >> Das Vorderrad eines Fahrrads fackelt ja auch nicht ab, wenn ich >> schwächere Scheinwerfer verwende... > > Ähm: Doch! Zumindest bei meinen Reibraddynamos war es völlig normal, > dass sich beim Durchbrennen der Frontlampe kurz drauf auch die Rücklampe > verabschiedete, weil die Spannung locker auf 12V hochging. Umgekehrt war > das weniger kritisch, da Frontlampe 4/5 der Leistung ausmachte. Ein Reibraddynamo generiert nur dann Strom, wenn er das auch soll. Ein Nabendynamo generiert immer Strom - auch bei ausgeschalteten Licht.
Henry K. schrieb: > Ein > Nabendynamo generiert immer Strom - auch bei ausgeschalteten Licht. Ähem, Du solltest Dich nochmal mit den Grundlagen der Elektronik befassen. Strom kann nur fließen, wenn ein Stromkreis geschlossen ist. Ein Dynamo generiert erstmal eine Spannung. Nur wenn ein Verbraucher, oder eine Zenerdiode zur Spannungsbegrenzung dranhängen, kann dann ein Strom fließen.
Karl K. schrieb: > Willi S. schrieb: >> Einziger IC mit "echtem" MPPT (nach dem Perturb & Observe Verfahren) ist >> der LT8490, aber da suche ich noch weiter. > > Ja leider, ich such auch sowas und bin inzwischen soweit das mit einem > AVR selbst zu bauen. Wobei der dann noch ein paar andere Sachen machen > könnte. Bei CYPRESS bin ich noch fündig geworden und die machen es ebenfalls mit einem MCU. Sagenhaft: Der MCU (8-Bit) einzeln bei DK schlappe 15€. Anscheinend ist Cypress dick im Geschäft mit Solar Straßenlaternen. Daran sieht man, dass es eben nicht um das Maximieren des Profits mit Netzeinspeisung geht sondern um das Energy Harvesting bis zum letzten irgendwie nutzbaren Milliwatt. Gleiches Thema wie beim TO. Möglicherweise bräuchte er gar keine zusätzliche Windkraft sondern nur einen gscheiten Solar Laderegler und vielleicht noch einen etwas größeren Speicher. Das wäre um einiges einfacher und billiger.
Willi S. schrieb: > Möglicherweise bräuchte er gar keine zusätzliche Windkraft sondern nur > einen gscheiten Solar Laderegler und vielleicht noch einen etwas > größeren Speicher. Naja, er schreibt da noch was von Motoren mit 12V. Jetzt ist halt nicht klar, was das für Motoren sind, und wann die laufen müssen. Ich wollte z.B. mal eine Gewächshaussteuerung bauen, die zusätzlich mit 12V Lüftern belüftet. Das ist natürlich nur nötig, wenn die Sonne draufknallt, und dann hab ich genug Energie. Oder die eine Tropfenbewässerung mit einer 12V-Pumpe macht. Braucht im Winter keine Energie. Hat sich aber erstmal erledigt, weil gleich das ganze Gewächshaus weggeflogen ist.
Module mit LT8490 oder Alternativen mit "echtem" MPPT: Diese Sucherei geht mir allmählich auf die Nerven und an die 80€ sogar in Asien plus Einfuhr und 45 Tagen Lieferzeit ist die Sache nicht wert. Der TO braucht auch nur 30 Watt und nicht 300+ Watt. Grob geschätzt kostet ein Eigenbau ca 31€: Buck/Boost 20.- ADC 4-CH 4.- DAC 1-2CH 2.- PCB 5.- Die Arbeit kostet bei einem Bastler natürlich nix. Ein MCU wäre ja schon vorhanden, soweit ich den TO verstanden habe. Gebraucht würde eine I2C-Zweidraht Schnittstelle und ein paar Zeilen Code. Der MPPT-"Algorithmus" ist ja wahnsinnig kompliziert: Im Kern: Strom erhöhen, wenn mehr Leistung dann so lassen, sonst reduzieren. Etwas warten und dann wiederholen. Statt für Änderungen immer den Lötkolben schwingen zu müssen, ändert man nur eine Programmzeile...
Willi S. schrieb: > Möglicherweise bräuchte er gar keine zusätzliche Windkraft sondern nur > einen gscheiten Solar Laderegler und vielleicht noch einen etwas > größeren Speicher. Das wäre um einiges einfacher und billiger. Wenn der Energieertrag groß genug ist, möchte ich eventuell statt einem Wemos D1 mini einen Raspberry Pi zero betreiben, und dafür ist das Panel derzeit definitiv zu klein. Für eine ausreichenden Ertrag im Winter benötigt man auch eine sehr große PV-Fläche. Die Windkraftanlage sehe ich zudem als Projekt zum Sammeln von Erfahrungen. Willi S. schrieb: > Diese Sucherei geht mir allmählich auf die Nerven und > an die 80€ sogar in Asien plus Einfuhr und 45 Tagen > Lieferzeit ist die Sache nicht wert. Der TO braucht > auch nur 30 Watt und nicht 300+ Watt. > > Grob geschätzt kostet ein Eigenbau ca 31€: > Buck/Boost 20.- > ADC 4-CH 4.- > DAC 1-2CH 2.- > PCB 5.- > > Die Arbeit kostet bei einem Bastler natürlich nix. Gegen Eigenbau habe ich an sich nichts, sofern dieser dann tatsächlich auch funktioniert. "Problematisch" könnten nur die Kleinbauteile (Kodensatoren Widerstände, ...) sein, da ich kaum Bestand habe und diese erst kaufen müsste. ADC und DAC hätte ich bereits. Gibt es hierzu vielleicht schon Projekte, dessen Ergebnisse man verwenden könnte? Bzw. wie stellst du dir die Steuerung vor? Willi S. schrieb: > Ein MCU wäre ja schon vorhanden, soweit ich den TO > verstanden habe. Gebraucht würde eine I2C-Zweidraht > Schnittstelle und ein paar Zeilen Code. Das stimmt. Karl K. schrieb: > Naja, er schreibt da noch was von Motoren mit 12V. Jetzt ist halt nicht > klar, was das für Motoren sind, und wann die laufen müssen. Die Motoren benötigen nur wenig Strom (2x 200mA) und laufen am Tag maximal 30 min.
@Henry K. Da kommt bestimmt was Gutes zustande und ist es ein Spass für mich, den besten Kompromiss zu finden. Prio 1 hat die maximale Ladeleistung bei schlechten Bedingungen. Bei praller Sonne ist es egal, ob der Akku etwas früher oder später voll aufgeladen ist. Ich werde so weit wie möglich auf fertige Module zurück greifen, in die man noch wenige Drähte reinlötet für notwendige Beeinflussung oder Abgriffe mit ADC/DAC. Auch wenn das MCU-Modul wahrscheinlich ADC/DAC oder PWM anbietet, so würde ich es lieber nicht nutzen, um bei zukünftigen Plattformwechseln unabhängig zu sein. Eine I2C-Schnittstelle wird es dagegen auf jeder Plattform geben.
Willi S. schrieb: > @Henry K. > > Da kommt bestimmt was Gutes zustande und ist es ein Spass für mich, den > besten Kompromiss zu finden. Prio 1 hat die maximale Ladeleistung bei > schlechten Bedingungen. Bei praller Sonne ist es egal, ob der Akku etwas > früher oder später voll aufgeladen ist. Ich werde so weit wie möglich > auf fertige Module zurück greifen, in die man noch wenige Drähte > reinlötet für notwendige Beeinflussung oder Abgriffe mit ADC/DAC. Das freut mich! > Auch wenn das MCU-Modul wahrscheinlich ADC/DAC oder PWM anbietet, so > würde ich es lieber nicht nutzen, um bei zukünftigen Plattformwechseln > unabhängig zu sein. Eine I2C-Schnittstelle wird es dagegen auf jeder > Plattform geben. Die ADC und DAC habe ich als Einzelbauelemente, die über I2C angeschlossen werden können. Folgende Komponeneten hätte ich: ADC: 74HC595 DAC: 74HC165 Digital-Port-Erweiterung: MCP23017 mit I2C, funktioniert derzeit noch nicht Analog-Port-Erweiterung: 2x ADS1115 Strommesser: 2x ACS712 (1x5A und 1x20A) Spannungs- und Strommesser: 2x INA219 2x INA3221
Henry K. schrieb: Das sind Logic-IC, keine ADC/DAC. > > Die ADC und DAC habe ich als Einzelbauelemente, die über I2C > angeschlossen werden können. > Folgende Komponeneten hätte ich: > ADC: > 74HC595 > > DAC: > 74HC165 > Digital-Port-Erweiterung: > MCP23017 mit I2C, funktioniert derzeit noch nicht > Sehr gut: ADS1115 ist mein Liebling > Analog-Port-Erweiterung: > 2x ADS1115 Damit lässt sich was anfangen, versuche ich es zu verwenden > Strommesser: > 2x ACS712 (1x5A und 1x20A) > > Spannungs- und Strommesser: > 2x INA219 > 2x INA3221
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Buck/Boost mit LTC3780 ist momentan mein Favorit, wie mit LT immer, natürlich nicht das Billigste. Aber fertiges Modul für $27.50 finde ich es wert. Googeln nach "WD2002SJ" Sogar bei nur 240mW Abgabe ist der Wirkungsgrad noch 50% (Pin 360mW) zB auch bei nur 6V vom Windradl 360mW noch 12V 20mA an den Akku. Max Dauerleistung 80W (peak 120W) Nur möchte ich noch den Schaltplan genau für dieses Fertigmodul finden zur Prüfung, ob die mit ungünstigen Mosfets oder irgendwas verbastelt haben. Lt Datenblatt Application Wirkungsgrad bei 60W sogar 98%, ich kann es fast nicht glauben...
Willi S. schrieb: > Buck/Boost mit LTC3780 ist momentan mein Favorit Wie kommst Du darauf, dass das funktioniert? - kein MPPT - keine Ladestrombegrenzung, nagut er hat einen CC-Modus - dann aber kein CV Modus, also keine Ladeschlusserkennung - zieht maximalen Strom beim Einschalten, wird also den Dynamo oder das Solarmodul in die Knie zwingen Gehen könnte das, indem man die Potis mit Digitalpoties ersetzt, Eingangsspannung, Eingangsstrom, Ausgangsspannung, Ausgangssstrom misst, mit einem AVR als MPP Tracker asuwertet und die Digitalpoties entsprechend so nachregelt, dass ein MPPT nachgebildet wird.
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Fast ein bisserl zu einfach... Das Modul sieht man schon ab $11, ob es Einfluss auf die verwendeten Bauteile hat, weiß ich nicht. Ich würde mir lieber einen Lieferanten suchen, bei dem man ohne Probleme reklamieren/umtauschen kann. Zwei digitale Signale fehlen noch auf dem Karopapier: 1) On/Off (MCU kann den Laderegler ein/aus schalten) 2) Vmin Ausgang zum MCU, ob die Vin hoch genug ist. Letzteres ist auf dem Modul justierbar und bleibt der Buck/Boost im Standby, wenn die Vin zu gering ist. Das sollte aber auch der MCU erfahren. Die 5V-Versorgung kommt aus dem Reglermodul, dort ist schon ein 78L05. Bei einem Eigenbau hätte ich einen Lowdrop genommen. So aber muss man wohl Vmin auf 7V hochsetzen. Wegen dem Spannungsabfall über den Shunt braucht man sich keine Gedanken machen. Zum Ladeschluss geht der Strom eh weit runter und somit auch der Drop. Beim MCP4725 oder ähnlichem ist Vref=Vcc. Die absolute Genauigkeit ist fast egal, aber die Vcc muss gut gefiltert sein (L+C).
Willi S. schrieb: > Fast ein bisserl zu einfach... > > Das Modul sieht man schon ab $11, ob es Einfluss auf > die verwendeten Bauteile hat, weiß ich nicht. Ich würde > mir lieber einen Lieferanten suchen, bei dem man ohne > Probleme reklamieren/umtauschen kann. > > Zwei digitale Signale fehlen noch auf dem Karopapier: > 1) On/Off (MCU kann den Laderegler ein/aus schalten) > 2) Vmin Ausgang zum MCU, ob die Vin hoch genug ist. > Letzteres ist auf dem Modul justierbar und bleibt der > Buck/Boost im Standby, wenn die Vin zu gering ist. Das > sollte aber auch der MCU erfahren. Ich verstehe noch nicht ganz, wie die Regelung stattfindet. Wird der Buck/Boost einfach ausgeschalten, wenn der Akku geladen ist? Und wo ist das MPPT? Ich hätte jetzt auch eher Karls Lösung vermutet: Karl K. schrieb: > Gehen könnte das, indem man die Potis mit Digitalpoties ersetzt, > Eingangsspannung, Eingangsstrom, Ausgangsspannung, Ausgangssstrom misst, > mit einem AVR als MPP Tracker asuwertet und die Digitalpoties > entsprechend so nachregelt, dass ein MPPT nachgebildet wird.
@Henry K. Digitalpoti statt DAC wäre auch möglich, ich erschrecke bei diesen Dingern immer nur beim Thema Präzision und Bandbreite. Letzteres könnte wichtig sein, denn der Trimmer ist im I-OPV-Kreis und die Taktung ist ca 300 kHz. Ideal wäre es, wenn sich eine Applikation oder ein DIY-Projekt finden lässt, wo es jemand schon mal gemacht hat. Die MPPT-Funktion wird mit Software gemacht, wobei die Kontrolle der Randbedingungen aufwändiger ist als die eigentliche Regelung. Für die Spannungsbegrenzung (16.8V) sorgt der Laderegler selber. Aber ich will auch nicht dran schuld sein, wenn du dich damit verrennst. Es kann schon noch das eine und andere Problemchen auftauchen. Die Justage vom Schaltstrom ist nicht wirklich gut gelöst auf dem Modul, da waren die Chinesen zu geizig. Es kursieren Verbesserungsvorschläge im Netz. Man muss schon überzeugt davon sein, dass MPPT gerade bei schlechten Wetterbedingungen einen echten Vorteil für die Station bringt, sonst lohnt sich der Aufwand nicht.
Wo ist denn der DAC am WD2002SJ angeschlossen? Willi S. schrieb: > Man muss schon überzeugt davon sein, dass MPPT gerade bei schlechten > Wetterbedingungen einen echten Vorteil für die Station bringt, sonst > lohnt sich der Aufwand nicht. Wie würdest du es ohne MPPT lösen? Nur LTC3780 + Shuntregler?
Henry K. schrieb: > Wo ist denn der DAC am WD2002SJ angeschlossen? > > Willi S. schrieb: >> Man muss schon überzeugt davon sein, dass MPPT gerade bei schlechten >> Wetterbedingungen einen echten Vorteil für die Station bringt, sonst >> lohnt sich der Aufwand nicht. > > Wie würdest du es ohne MPPT lösen? Nur LTC3780 + Shuntregler? Ja, ich kann hellsehen und suche schon danach, bevor deine Anfrage kam... Wichtig ist, dass es ein Buck/Boost bzw Sepic ist und möglichst eine lineare Strombegrenzung hat. Letzteres wird es wahrscheinlich nicht geben, sodass der maximale Ladestrom nur so ungefähr limitiert hinzubiegen geht. Da gibt es einiges am Markt. Fertige Module schon ab 2,50€! Die Chinesen spinnen... Aber ich meine inzwischen auch, dass der gedankliche Ausflug zu MPPT interessant war, ich habe eine Menge dazu gelernt, aber es ist wahrscheinlich den Aufwand nicht wert. Also im ersten Schritt braucht es jetzt für dich einfach einen Charger, der mit den etwas ungewöhnlichen Bedingngen Solar/Dynamo/Lipo4S klar kommt.
Henry K. schrieb: > Wo ist denn der DAC am WD2002SJ angeschlossen? Achsoja, ich habs dreimal vergessen zu schreiben: Am Schleifer vom VR2 (Imax), über einen Widerstand. Ist keine wirklich gute Methode, müsste man vielleicht doch den ganzen Schaltungsteil runderneuern. Aber für erste Versuche hätte es schon gereicht.
Willi S. schrieb: > denn der Trimmer ist im I-OPV-Kreis und die Taktung ist ca > 300 kHz Und die Sonne flackert auch mit 300kHz oder was? Die Bandbreite ist hier völlig egal. Es reicht wenn der AVR alle paar Sekunden mal nachregelt. Am Poti drehst Du ja auch nicht ständig rum. Die eigentliche Regelung auf Strom und Spannung erfolgt ja im LTC anhand der Vorgaben durch die Potis. Das ist was ganz anderes, als wenn der AVR direkt als Schaltregler arbeiten soll.
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Gar so viel gibt der Markt doch nicht her, wie ich zuerst dachte. Viel Schein statt Sein. Aber dieses Ding scheint nach Beschreibung tauglich. Zum Rumspielen habe ich mir dieses Ding bestellt. LTC4020 gefällt, aber es gibt nur ein unverschämt teures Demoboard und ein anderes habe ich nicht gefunden. LTC3780 gefällt immer noch bestens, aber einen constant current Betrieb müsste man extra dazu dichten.
Für "richtiges" MPPT braucht es doch einen Multiplier. Um P_pv (= U * I) auch aufs Maximum ausregeln zu können. Oder?
cable guy schrieb: > Für "richtiges" MPPT braucht es doch einen Multiplier. > Um P_pv (= U * I) auch aufs Maximum ausregeln zu können. > > Oder? Jein! (1) Definitionsgemäß ja und bezieht es sich auf die Istleistung vom Panel. (2) Es gibt aber auch die Methode, die Änderung der Steilheiten dU:dI auszuwerten. Eine Leistungsberechnung entfällt. (3) Im Fall eines selbst entwickelten Chargers würde ich auch den änderlicben Wirkungsgrad des Wandlers mit einbeziehen und abgesehen von diesem Vorteil wird es jetzt ganz einfach: Für MPPT genügt die Messung des Ladestroms in den Akku.
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Ihr könnt mich ja dann steinigen, aber meine Gedanken sind frei... Spontane Idee beim Sehen von Balancern in der Bucht, 4S 20A 16.8V schon ab 3€, wobei es wohl bessere und viel Schrott gibt, also etwas genauer hinschauen bzw Rezensionen lesen. Ausserdem hab ich erst seit gestern eine Ahnung über kaufbare PV-Panels im Billigsegment, die aber überraschend gut spezifiziert sind: 12V 30W, Vmp 17.8V, Voc 21.2V, -0.45%/°C, Imp 1.7A, Isc 1.83A Die 17.8V sind ja nicht weit weg von der Ladeschlussspannung 16.8V, braucht es da überhaupt einen "Laderegler" ? Ich meine: Nein! Die verfügbare Leistung geht direkt in die Akkuzellen, Strom und Spannung regeln sich automatisch ein, überschüssiges wird im Balancer verheizt. Wobei diese verheizte Energie im maximal lauwarmen Rahmen bleibt: Bezogen auf ziemlich viel Licht und 25°C und mittelmäßig leeren Zellen errechne ich 5.6W, d.h. je Balancer 1.4W bzw je Zelle 0.35W. Bei volleren Zellen und weniger Licht noch viel weniger. Absoluter Worst Case bei -5°C und unglaublich starker Wintersonne zur Mittagszeit, ideal ausgerichtet: Dann errechne ich 9.5W bzw 2.3W je Balancer bzw 0.6W je Zelle. Der Shuntregler fürs Windradl entfällt natürlich. Vorsorglich Feinsicherungen und Bimetall-Thermoschalter oder PTC ähnliche Sicherungen, bevor man die Anlage sich selber überlässt...
Willi S. schrieb: > Spontane Idee beim Sehen von Balancern in der Bucht, 4S 20A 16.8V schon > ab 3€, wobei es wohl bessere und viel Schrott gibt, also etwas genauer > hinschauen bzw Rezensionen lesen. > > Ausserdem hab ich erst seit gestern eine Ahnung über kaufbare PV-Panels > im Billigsegment, die aber überraschend gut spezifiziert sind: 12V 30W, > Vmp 17.8V, Voc 21.2V, -0.45%/°C, Imp 1.7A, Isc 1.83A > > Die 17.8V sind ja nicht weit weg von der Ladeschlussspannung 16.8V, > braucht es da überhaupt einen "Laderegler" ? Ich meine: Nein! > > Die verfügbare Leistung geht direkt in die Akkuzellen, Strom und > Spannung regeln sich automatisch ein, überschüssiges wird im Balancer > verheizt. So ist der derzeitige Aufbau, mit der Ausnahme, dass ich nur einen Balancer (20A Dauerlast) habe und der 4x3 18650 versorgt. Willi S. schrieb: > Der Shuntregler fürs Windradl entfällt natürlich. Wenn ich den Nabendynamo direkt mit den Akkus verbinde, werden diese doch bei niedriger Drehzahl nicht geladen, oder?
Henry K. schrieb: > Wenn ich den Nabendynamo direkt mit den Akkus verbinde, werden diese > doch bei niedriger Drehzahl nicht geladen, oder? hast du dessen Ausgangsspannung mal gemessen, oder bist du gar scharf auf maximalen technischen Aufwand ohne Notwendigkeit?
Stefanus F. schrieb: > Henry K. schrieb: >> Wenn ich den Nabendynamo direkt mit den Akkus verbinde, werden diese >> doch bei niedriger Drehzahl nicht geladen, oder? > > hast du dessen Ausgangsspannung mal gemessen, oder bist du gar scharf > auf maximalen technischen Aufwand ohne Notwendigkeit? Nein, ich hab den Dynamo noch nicht und würde auch gerne damit warten, bis sicher ist, das es funktioniert.
>> hast du dessen Ausgangsspannung mal gemessen, oder bist du gar scharf >> auf maximalen technischen Aufwand ohne Notwendigkeit? Henry K. schrieb: > Nein, ich hab den Dynamo noch nicht und würde auch gerne damit warten, > bis sicher ist, das es funktioniert. Dann würde ich mal dessen Datenblatt zu Rate ziehen.
Henry K. schrieb: > Nein, ich hab den Dynamo noch nicht und würde auch gerne damit warten, > bis sicher ist, das es funktioniert. Andere Ideen für langsamlaufenden Dynamo, die ich gestern gesehen habe: Motor aus einem Pedelec. Motor aus einem Hoverboard. Vorteil wäre, dass die Kennlinie nicht wie beim Nabendynamo auf die 500mA abgeregelt wird. Und kaputte Hoverboards müssten es doch inzwischen bis auf die Recyclinghöfe geschafft haben.
Stefanus F. schrieb: > Dann würde ich mal dessen Datenblatt zu Rate ziehen. Leichter gesagt, als getan. Mein Favorit ist derzeit der Shimano DH-3N20, der auch schön günstig ist. Das Datenblatt dazu konnte ich leider noch nicht finden. http://nightrider.xf.cz/nexus1_en.htm Auf dieser Seite sind allerdings ein paar Testwerte zu sehen. Karl K. schrieb: > Andere Ideen für langsamlaufenden Dynamo, die ich gestern gesehen habe: > Motor aus einem Pedelec. Motor aus einem Hoverboard. > > Vorteil wäre, dass die Kennlinie nicht wie beim Nabendynamo auf die > 500mA abgeregelt wird. Und kaputte Hoverboards müssten es doch > inzwischen bis auf die Recyclinghöfe geschafft haben. Hast du hierzu schon Projekte gesehen?
Stefanus F. schrieb: >>> hast du dessen Ausgangsspannung mal gemessen, oder bist du gar scharf >>> auf maximalen technischen Aufwand ohne Notwendigkeit? > > Henry K. schrieb: >> Nein, ich hab den Dynamo noch nicht und würde auch gerne damit warten, >> bis sicher ist, das es funktioniert. > > Dann würde ich mal dessen Datenblatt zu Rate ziehen. Weiter oben gibt es doch einen Weblink zu einer tollen Privatdoku. Aus den Angaben berechne ich, dass ab ca 2.5 m/s die Leerlaufspannung die maximale Akkuspannung 16.8V übersteigt. (ca 9 km/h)
>> Dann würde ich mal dessen Datenblatt zu Rate ziehen. Henry K. schrieb: > Leichter gesagt, als getan.... > Das Datenblatt dazu konnte ich leider noch nicht finden. Ja, leider ist das oft so. Ganz Schlimm ist es bei Modellbau-Motoren und Servos. Wenn man überhaupt ein Datenblatt bekommt, steht da meist nur wenig konkretes drin.
Stefanus F. schrieb: > Ja, leider ist das oft so. Naja, den normalen Fahrradschrauber interessiert das auch recht wenig. Da sind wir in der Elektronik einfach verwöhnt.
Ich bin gerade ehrlich gesagt etwas überrascht: Ich dachte die ganze Zeit, der Nabendynamo beinhaltet die notwendige Elektronik, um Gleichstrom zu liefern. Wie ich jetzt feststellen muss, liefert dieser aber Wechselstrom. Das heißt, ich benötige einen Gleichrichter und Kondensator; Ich hätte noch 1N5822 Dioden ... die sollten dafür genügen, oder? Wie muss ich den Glättungskondensator berechnen? Wikipedia meint dazu:
, wobei die Spannung um
in
abfällt. Aber wie muss ich
wählen? Die Frequenz ist ja nicht konstant. Leg ich den Kondensator auf worse case aus? Das wären bei folgender Schaltung bei ca. 5V 9Hz ... da bräuchte ich einen Superkondensator.
1 | Diode |
2 | Solar >----------------|>|--+ |
3 | panel | |
4 | Gleich- | Buck/Boost |
5 | richter +---|||||---+------> Mikrocontroller |
6 | Naben >--<>--------+ | | |
7 | dynamo | | +----| |---------GND |
8 | +-------||-+---|>|--+ Akku |
9 | | | Diode 2,5V - 4,2V |
10 | GND---+--|====|--+ |
11 | Shuntregler |
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