Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solarzelle simulieren auf dem Tisch


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von Pieton (Gast)


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servus zusammen!

Wenn ich nach einem Ersatzschaltbild für eine Solarzelle suche, finde 
ich eine Stromquelle (deren stärke Beleuchtungsabhängig ist) und 
parallel dazu eine 'Diode'.
Erweitert kann dieses ESB durch einen parallelen Widerstand Rp zur Diode 
und einem Rs zum Ausgang.

Ich würde mir manchmal wünschen, den Herbst nach gusto auf meinen 
Schreibtisch zu holen und klein-Solarzellen zu simulieren. also 3V, paar 
mA bis vielleicht 5V, 1W oder so.

Ist es richtig, dass ich mir z.B. aus einem LM317 als Stromquellesowie 
ggf gekühlten Diodenstrang parallel dazu und die beiden Widerstände Rp 
und Rs dazu packe? Kann ich damit dann halbwegs realistisch 
ausprobieren, wie diverse Schaltungen sich an deiner Solarzelle 
verhalten werden, die im Herbst deutlich geknebelt sein wird?

Welche Werte für Rp und Rs sind denn wohl realistisch?

Ich danke für eure Unterstützung!

von MaWin (Gast)


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Pieton schrieb:
> Welche Werte für Rp und Rs sind denn wohl realistisch?

Irrelevant, kannst du weglassen, das simuliert bloss die Metallisierung 
der Solarpanels, relevant sind die Dioden, durch die der Strom des LM317 
flesst, wenn kein Last ihn abnimmt. Die müssen die bis zu 1.5A aushalten
ohne zu warm zu werden. Die müssen also flächenmässig gross sein. Nimm 
einfach die echte Solarzelle, die kein Licht bekommt. Damit passt Rp und 
Rs auch perfekt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Soweit ich das in Erinnerung habe, sind die Kennlinien von Solarzellen 
ziemlich krumm. Eigentlich will man möglichst viel Energie entnehmen. 
Also schaltet man einen Schaltregler dahinter, der seine 
Leistungsentnahme der maximal verfügbaren Leistung anpasst.
http://www.pv-engineering.de/fileadmin/user_upload/download/Allgemeines/pve-formelsammlung.pdf
Das sieht schon ziemlich ausführlich aus.

von MaWin (Gast)


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MaWin schrieb:

>  ... der Strom des LM317 flesst ...

Wo der Strom fleest da lasse dich nieder.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Stelle doch einfach ein Labornetzteil auf 0,7V und drehe den Strom so 
hoch wie du simulieren willst.

von Pieton (Gast)


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Das mit dem Labornetzteil halte ich für schwierig, weil die U/I 
Kennlinie ja so aussieht, dass U relativ konstant bleibt, aber ab einem 
bestimmten Strom stark einbricht.

Natürlich ist eine reale Solarzelle das beste Mittel. Ist es denn nicht 
sinnvoll 'Laborbedingungen' zu erzeugen? Dann lässt sich doch der 
Betriebszustand der Zelle variieren so wie man will. Wenn ich sozusagen 
nachts Zeit zum basteln habe und will einen September-Nachmittag 
haben...

Oder wir sehen das als akademische Lernhürde meinerseits?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Pieton schrieb:
> dass U relativ konstant bleibt, aber ab einem
> bestimmten Strom stark einbricht.

Genau das macht doch jedes normale Labornetzteil, wenn es in die 
Strombegrenzung geht!

von MaWin (Gast)


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>  von MaWin (Gast) 02.06.2020 13:43

Natürlich kommt der inhaltliche Schwachsinn vom Psychopathen, vom wem 
sonst.

von Achim M. (minifloat)


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HP E4350B oder HP E4351B?

Eigentlich ist das nur ein Labornetzteil, welches die U-I-Kennlinie 
eines Solarzellenarrays simulieren kann.

An sich muss dazu die hart Rechteck-förmige Kennlinie eines 
Labornetzteils ein wenig weicher gemacht werden.

Die bekannte "Stromquelle, Paralleldiode, parasitäre R" Schaltung ist 
gut zum numerisch simulieren, für sonst aber IMHO nix...

mfg mf

von duck&wech (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Soweit ich das in Erinnerung habe, sind die Kennlinien von Solarzellen
> ziemlich krumm.

Das ist bei vielen Kennlinien so.
Ausnahme: der Ohmsche Widerstand

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die Minisolarzellen könnte man bestimmt durch eine Lithiumknopfzelle 
simulieren.
Für größere Solarzellen sind die Parameter normalerweise bekannt.

Ich würde einfach die Schreibtischlampe und drunter die Solarzelle 
verwenden.

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