Moin,
von dem Parallel-Thread Beitrag "Ein weiteres mal das Thema NIMH mit Solarpanel laden"
inspiriert, wollte ich auch mal eine Wetterstation bauen. Sie soll
vollständig autark und unabhängig vom Stromnetz sein.
Die Stromversorgung soll über eine Solarzelle mit Pufferakku erfolgen.
Dabei soll es folgendes erfüllen:
- Falls genug Strom erzeugt wird, wird die Station direkt über die Zelle
versorgt, der Rest geht in den Akku
- Falls nicht genug Strom erzeugt wird, fließt der gesamte Strom der
Zelle in die Schaltung und der "Rest" wird vom Akku beigesteuert
- Falls es nicht möglich ist, genügend Spannung bereitzustellen (bspw.
3,3V), wird die Station abgeschaltet und der Akku aufgeladen, wenn
wieder genug Spannung da ist, bekommt die Station wieder Strom
- Die Akkuladung sollte von der Station messbar sein, zumindest grob
- Eine Überladung des Akkus sollte verhindert werden
Ich schätze bisher, dass ich einen Akku von etwa 5Wh brauche, um die
Station im Winter auch mal eine Woche komplett mit dem Akku versorgen zu
können.
Vielleicht habt ihr ja auch Tipps für den Akku-Typ. Er sollte natürlich
Temperaturschwankungen ganz gut abkönnen, sollte aber auch eine
möglichst geringe Selbstentladung haben. Außerdem wäre eine lange
Lebensdauer natürlich vorteilhaft.
Am besten wäre ein fertiger Baustein, ein Schaltplan wäre aber auch
schon super! Ich habe mich bisher hauptsächlich mit digitaler Elektronik
beschäftigt, deshalb habe ich von analoger Elektronik fast keine Ahnung
:)
Viele Grüße!
Hallo,
schau mal im Bereich der Caravans, dort gibt es Systeme für 12V (13,2V)
mit unterschiedlicher Lade-Leistung und Regeler für unterschiedliche
Solarzellen.
Solar-Akku schrieb:> Vielleicht habt ihr ja auch Tipps für den Akku-Typ. Er sollte natürlich> Temperaturschwankungen ganz gut abkönnen, sollte aber auch eine> möglichst geringe Selbstentladung haben. Außerdem wäre eine lange> Lebensdauer natürlich vorteilhaft.
Welche Spannung(n) wird/werden benötigt?
Welche Komponenten brauchen wie viel Strom bei welcher Spannung?
In welchen Abständen werden Messdaten benötigt?
Wie leicht zugänglich ist die Wetterstation?
Solar-Akku schrieb:> - Falls genug Strom erzeugt wird, wird die Station direkt über die Zelle> versorgt, der Rest geht in den Akku> - Falls nicht genug Strom erzeugt wird, fließt der gesamte Strom der> Zelle in die Schaltung und der "Rest" wird vom Akku beigesteuert
Falscher Ansatz. Unter der Annahme, dass die Station dauerhaft
gleichmäßig Energie braucht, muss der maximale Ladestrom deutlich größer
sein als der Strom, den die Station braucht. Denn geladen wird ja nur an
wenigen Stunden am Tag, und dann seltenst mit maximalem Strom.
Dann kannst Du aber auch gleich in den Akku laden, und den Strom für die
Station aus dem Akku entnehmen. Das wird dann vom Ladestrom abgezweigt.
Unter der Annahme, dass Du moderne Schaltregler verwendest, ist es auch
völlig egal, ob Du vor oder nach dem Laderegler den Strom für die
Station abzweigst, was Du vorher abzweigst, steht für die Ladung nicht
zur Verfügung.
Solarzelle 6-12V => LT3652 => 1S LiIon oder LiFePO Zelle => MAX884 =>
ATmega + Sensorik auf 3.3V
Karl K. schrieb:> Solar-Akku schrieb:>> - Falls genug Strom erzeugt wird, wird die Station direkt über die Zelle>> versorgt, der Rest geht in den Akku>> - Falls nicht genug Strom erzeugt wird, fließt der gesamte Strom der>> Zelle in die Schaltung und der "Rest" wird vom Akku beigesteuert>> Falscher Ansatz. Unter der Annahme, dass die Station dauerhaft> gleichmäßig Energie braucht, muss der maximale Ladestrom deutlich größer> sein als der Strom, den die Station braucht. Denn geladen wird ja nur an> wenigen Stunden am Tag, und dann seltenst mit maximalem Strom.>> Dann kannst Du aber auch gleich in den Akku laden, und den Strom für die> Station aus dem Akku entnehmen. Das wird dann vom Ladestrom abgezweigt.
Stimmt, ich dachte nur, es wäre ineffizient, erst den Akku zu laden, und
dann wieder zu entladen. Denkfehler.
> Unter der Annahme, dass Du moderne Schaltregler verwendest, ist es auch> völlig egal, ob Du vor oder nach dem Laderegler den Strom für die> Station abzweigst, was Du vorher abzweigst, steht für die Ladung nicht> zur Verfügung.>> Solarzelle 6-12V => LT3652 => 1S LiIon oder LiFePO Zelle => MAX884 =>> ATmega + Sensorik auf 3.3V
Ich benutze keinen AVR, sondern einen ESP, das ganze soll als Webserver
fungieren.
Solar-Akku schrieb:> Stimmt, ich dachte nur, es wäre ineffizient, erst den Akku zu laden, und> dann wieder zu entladen.
Wenn die Solarzelle aktuell genug Strom liefert, dass die Schaltung
daraus versorgt werden kann, wird einfach ein Teil des Ladestroms
abgezweigt, der geht gar nicht in den Akku.
Wenn die Solarzelle nicht mehr genug Strom liefert, wird der Akku nicht
geladen, ein Teil des Stroms kommt von der Zelle, ein Teil aus dem Akku.
Wenn die Solarzelle keinen Strom liefert, kommt halt alles aus dem Akku.
Der LT3652 macht das schon bei kleinen Leistungen (max. Ladestrom 1A,
bei 12V Modul auf 1S auch bis 2A) recht ordentlich. Und er hat den
Vorteil, die Zelle annähernd im MPP zu betreiben, das macht ein
"normaler" Schaltregler nicht.
Ich bau damit gerade eine Tomatenbewässerung mit Membranpumpe, die Pumpe
zieht bis 2A für etwa eine halbe Stunde, das Solarmodul hat 12V 5W, MPP
liegt bei 17V, Akku ist ein 3S mit 2500mAh. Gesteuert wird mit einem
ATmega328, Funkanbindung über nRF24.
Solar-Akku schrieb:> Ich benutze keinen AVR, sondern einen ESP, das ganze soll als Webserver> fungieren.
Für den ESP reicht ein 1S Akku, dann brauchst Du auch keine
Eingangsdiode am LT3652. Allerdings geht dann der MAX884 nicht mehr.
Achte bei der Auswahl des Spannungsreglers auf niedrigen Stromverbrauch,
sowas wie die 1117 kannst Du vergessen.
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