Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solar Laderegler für 18V Akku


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Hallo zusammen,
ich bin hier neu und bräuchte mal einen Expertenrat:
ich möchte gerne einen 18V-Akku mit einem 18V-Solarmodul (ca. 100W) 
laden.
Weiß jemand, ob es hierfür schon einen geeigneten Laderegler gibt?

Viele Grüße
Matti

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

18V Akku, was soll das sein ? 9 Zellen Bleiakku mot Ladeschlussspannung 
von 20.7V.
18V Solarpanel, was soll das sein ? 18V Nennspannung oder 18V 
Leerlaufspannung (letztere passen gut an einen 12V Bleiakku).

Bitte bloss keine Typennummern, Datenblätter, Photos nennen, das könnte 
uns den ganzen Spass am rumrätseln nehmen.

Es ist doch viel schöner du bekommst eine Lösung für 100 Watt die für 
dein 1W Spielzeug vollkommen fehl am Platze ist

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Matthias B. schrieb:
> 18V-Akku

Was für einer?

> 18V-Solarmodul (ca. 100W)

Was für eines.


> Weiß jemand, ob es hierfür schon einen geeigneten Laderegler gibt?

Zu exotisch, aber evtl kann man einen handelsüblichen modifizieren.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Matthias B. schrieb:

> ich möchte gerne einen 18V-Akku mit einem 18V-Solarmodul (ca. 100W)
> laden.

Ich vermute mal, Dein 18V-Solarmodul ist für einen normalen
12V-Bleiakku gedacht. 18V ist da nur die Leerlaufspannung.

von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Es handelt sich um folgenden Akku:
https://www.einhell-werksverkauf.de/de_DE/te-cd-18-li-e-1x2-0ah.html
Das Solarmodul dazu habe ich noch nicht, da es ja davon abhängt, was der 
Laderegler bzw. MPPT braucht.

von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Nein, der Akku hat tatsächlich 18V Nennspannung(s.o) und ja, insofern 
auch etwas exotisch. Das ist ja das Problem ;-)

von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Es gibt viele Geräte im Heimwerkersektor, die mit Akku betrieben werden. 
Also kein Spielzeug und insofern auch nicht so abwegig, sie solar zu 
laden!

von Johannes S. (Gast)


Lesenswert?

Die 18 V sind ja Standard bei den Powertools, 5x 18650er Zellen. Aber 
selbst bei Makita, die ja alles was mehr oder weniger sinnvoll mit Akkus 
betrieben wird haben, finde ich keinen Solarlader.

von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Es handelt sich um das Laden von Li-Ionen Akkus mit einer Kapazität im 
Bereich 2Ah - 5Ah. Also sind 100W Modulleistung ganz gut geeignet. Es 
ist halt die Frage, ob eventuell zwei hintereinandern geschaltete Module 
mit je 12 V auch möglich wären, weil es für diese Spannung eher 
Laderegler gibt? Allerdings weiß ich nicht, ob diese dann auf eine 
Ausgagsspannung von 18V geregelt werden könnten.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Matthias B. schrieb:

> Es gibt viele Geräte im Heimwerkersektor, die mit Akku betrieben werden.
> Also kein Spielzeug und insofern auch nicht so abwegig, sie solar zu
> laden!

Natürlich nicht. Du wirst viele, spezielle Teile brauchen und
musst Dich auch mit der Ladetechnik von Li vertraut machen.
Du hast Glück, das Deine Maschine keinen Ni-Akku hat. Der wäre
mit Solarmodul praktisch garnicht zu laden.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

In dem Akku ist weit mehr drin als nur die 5 Zellen.

https://www.youtube.com/watch?v=MnbLJ0Nqoh4

Man wird das Ladegerät genauer untersuchen müssen.

von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Vielen Dank erstmal an alle für die vielen Kommentare!

Was müsste man denn über das Ladegerät wissen?
Ich kenne nur die Daten aus der Bedienungsanleitung: Ausgangsspannung 
des Ladegeräts: 10-21V; 3000mA

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Das paßt aber nicht zu den 18V ! Schau mal in das Netzteil rein.

Hätte fast gesagt, nimm zwei Solarmodule in Reihe und nen 
Spannungsbegrenzer.
MPPT ist bei ca.70% der Leerlaufspannung der Module. Das ist relativ 
konstant. Man verliert nicht sonderlich viel wenn man ohne echte MPPT 
arbeitet.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Matthias B. schrieb:
> Was müsste man denn über das Ladegerät wissen?

Was will der Akku damit er geladen werden kann.

Vermutlich hat er nicht nur PLUS und MINUS Anschluss, denn LiIon enthält 
klugerweise eine Akkuüberwachung.

Das Ladegerät wird also mit extra Leitung überprüfen, ob und wie es den 
Akku laden soll.

Im einfachsten Fall reicht wirklich PLUS und MINUS mit (auf 3A) 
strombegrenter Spannung und das Akkupack schaltet sich selbst ab wenn es 
voll ist und übernimmt Zellenüberwachung und Balancing.

Dann reicht ein Solarpanel das maximal 21V liefert, ws man mit einem 
shunt-Regler erreichen könnte. Nur ist das dann halt kein 
handelsübliches Panel für 12V Bleiakkus, sondern eher 3 x für 6V 
Bleiakkus.

von A-Freak (Gast)


Lesenswert?

Ich habe diese Akkus hier und auch schon reingeschaut. Da ist eine 
umfangreiche Platine mit mindestens Tiefentladeschutz und vermutlich 
sogar Balancer drin.

Zum Aufladen reicht es an Akku+ und Akku- eine Konstantspannung 20V mit 
Strombegrenzung anzulegen und zu warten bis der Strom unter 200mA fällt.

Das Ladegerät kennt die Akkutemperatur, vermutlich ist an einem der 
zusätzlichen Anschlüsse ein NTC angeschlossen.

Vielelicht mache ich mal ein Reverse Engineering.

von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Hallo A-Freak,
wenn Du soetwas kannst, wäre das natürlich super :-))

Ich denke, es fehlen halt ein paar Detailinformationen. Insbesondere, 
bei welchen Spannungen der Laderegler nach oben und unten hin abschalten 
muss. Hast Du eine Idee, welcher IC für das Akkumanagement verwendet 
wird? Oder anders herum gefragt: könnte man das Solarpanel nicht direkt 
mit dem Batteriemanagement des Ladegeräts koppeln? Dann würde man den 
Laderegler praktisch wie eine Konstantspannungsquelle einsetzen? Wenn 
der Akku etwas langsamer (mit geringerem Strom) geladen wird, schadet 
ihm das doch vermutlich nicht?! .. oder denke ich da viel zu einfach?

von batman (Gast)


Lesenswert?

Der originale Lader ist ja anscheinend eine Konstantstromquelle und hat 
keine konstante Spannung, sondern limitiert den Strom auf 3A. So ähnlich 
macht es schon ein Solarpanel, nur dass es bei einem theoretischen 
100W/21V-Modul dann bis zu 4,7A wären. Da muß man noch evt. eine 
Begrenzung einbauen oder hoffen, dass in der Praxis nie mehr als 3A 
rauskommen (was ggf. nicht ganz unrealistisch ist).

von batman (Gast)


Lesenswert?

Ein 100W/24Vp-Modul läge da bei theroretischen 4,2A max, das könnte in 
der Praxis schon ungefähr passen.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Abdul K. schrieb:

> Man verliert nicht sonderlich viel wenn man ohne echte MPPT arbeitet.

...was mit der Stromquellencharakteristig von Solarzellen
zusammenhängt.

von Jobst Q. (joquis)


Lesenswert?

Ein typisches Solarmodul für 12V Nennspannung hat 21V Leerlaufspannung 
und einen typischen MPP von 18V. Also nahezu ideal um einen 5S-LiIon 
direkt ohne Laderegler und damit ohne Verluste zu laden. Allerdings kann 
bei 100W der Strom zu hoch werden, 50W wären passender.

Empfehlenswert wäre eine Schaltung zum Melden und /oder Abschalten, wenn 
der Akku voll ist.

von Bastler #7 (Gast)


Lesenswert?

Jobst Q. schrieb:
> Ein typisches Solarmodul für 12V Nennspannung hat 21V Leerlaufspannung
> und einen typischen MPP von 18V. Also nahezu ideal um einen 5S-LiIon
> direkt ohne Laderegler und damit ohne Verluste zu laden.

Hmm, wenn ich einen fast neuen, niederohmigen 5s2p 5Ah/18V an ein 50W 
Paneel(36 Zellen) klemme wird er bei Ubat=15V(leer) zügig (2,xA) 
geladen.

Aber schon bei 18,3V hab ich bei einem Isc von ~3A nur noch ~0.8A 
Ladestrom gemessen.

Das IR Thermometer meinte etwas von 55°C Oberflächentemperatur..

von batman (Gast)


Lesenswert?

So isses. Wenn man beim Panel an Zellen geizt, kommt am Ende gar nix 
raus. Für einen 18V-Akku braucht man zumindest mehr als für einen 
12V-Akku.

von Armin X. (werweiswas)


Lesenswert?

Das ist ein in Powertools übliche 5S Akku. Ladeschlußspannung bei 
spätestens 21V. Die meisten Toolherstellen hören 2 zehntel früher auf. 
Im Sinne Akkulebensdauer ist sogar 20,5V noch besser wobei eben 8 - 12% 
Kapazität "verschenkt" werden.

Nur ist mir auch kein Lader bekannt der über ein Solarpanel versorgt 
werden könnte.
Direkt ans Panel anschließen kommt nur infrage wenn das Panel Sicher 
nicht mehr als 21V Liefert. (Die Schwarzseher mal bitte weghören, wobei 
kurzzeitig 21,5V auch kein Problem darstellen WENN ein Balancing 
betrieben wird.)

von batman (Gast)


Lesenswert?

Die Klemmenspannung sollte man sicherheitshalber begrenzen, auch wenn es 
die Schutzschaltung im Akku vielleicht schon tut. Doppelt gemoppelt hält 
länger. ;)

von Matthias B. (mattib)


Lesenswert?

Also ich nehme für mich mit: ein 50W Modul wäre gut, wobei die 
Leerlaufspannung nicht mehr als 21V sein sollte.
Ist es denn für Li-Ionen Akkus nachteilig, wenn sie mit einem 
niedrigeren Strom von unter 1 A geladen werden?
... es dauert halt länger, aber das wäre für mich nicht so schlimm, 
solange die Akku-Lebensdauer nicht leidet.

Mal eine "blöde" Frage:
Kann ich denn nicht die Elektronik eines Netzbetriebenen 
Akku-Ladegerätes (sozusagen als Batteriemanagement) verwenden und 
einfach ein Solarmodul "davorhängen"?

von batman (Gast)


Lesenswert?

Wie und wozu? Ein Netz-Ladegerät bekommt 230V Netzspannung und ein BMS 
ist das auch nicht. Die Lade-Funktion besteht vermutlich nur im 
Begrenzen von Strom und Spannung. Erstere braucht man beim richtig 
dimensionerten Panel nicht und die Spannung wird am Netzteil anders 
geregelt als beim Solarpanel. Das wird kaum vernünftig zusammenpassen.

von Jobst Q. (joquis)


Lesenswert?

Matthias B. schrieb:
> Ist es denn für Li-Ionen Akkus nachteilig, wenn sie mit einem
> niedrigeren Strom von unter 1 A geladen werden?

Nein, schaden können nur zu hohe Ströme.

> ... es dauert halt länger, aber das wäre für mich nicht so schlimm,
> solange die Akku-Lebensdauer nicht leidet.

Die Lebensdauer leidet, wenn die Akkus proppevoll lange herumstehen. Da 
man beim direkten Solarladen meist wegen der langen Zeit das Laden schon 
vor 100% beendet, ist es eher positiv für die Lebensdauer. Die Kapazität 
und Leistung wird dabei natürlich nicht voll genutzt.

von Armin X. (werweiswas)


Lesenswert?

Matthias B. schrieb:
> Mal eine "blöde" Frage:
> Kann ich denn nicht die Elektronik eines Netzbetriebenen
> Akku-Ladegerätes (sozusagen als Batteriemanagement) verwenden und
> einfach ein Solarmodul "davorhängen"?

Die berücksichtigen die Kennlinie der Solarzellen nicht und wollen immer 
mit dem am Netzteil/Ladegerät voreingestellten Ladestrom laden. Dabei 
bricht dann die Spannung der Solarzellen so weit zusammen wodurch im 
ENdeffekt gar nicht geladen wird.
Was Du benötigen würdest ist ein Ladegerät mit MPP-Tracker. Evtl gibt es 
so was im Campinbereich. Dann aber meist für Bleibatterien.

MfG

von seiler (Gast)


Lesenswert?

hallo. ich habe von einem roller 18 volt akkus 60 ampere silizium . gibt 
es dazu wohl einen panel oder  solarladeeregler der diese volt hinbringt 
'

von Rüdiger (Gast)


Lesenswert?

Aufgrund einer Google-Suche zu diesem Thema bin ich auf diesen Thread 
gestoßen. Ich selber habe diese 18V-Einhell Akkus.

Mich wundert es, dass man da noch nichts kaufen kann! Da muss doch ein 
Markt sein? Auch mein Rasenmäher wird mit diesen Akkus betrieben und da 
wäre es doch bei dem aktuellen Sonnenschein total sinnvoll, die Dinger 
mit Sonnenenergie zu laden. Insbesondere, weil diese Akkus ja auch "nur" 
Gleichstrom liefern, hat man doch einen viel besseren Wirkungsgrad bei 
der Solarenergienutzung, oder? Oder liege ich da jetzt falsch?

Mein Bruder hat einen akkubetriebenen Makita-Rasenmäher. Ebenfalls 2 x 
18V. Vermutlich haben andere Hersteller ebenfalls 18V Akkus. Das habe 
ich jetzt nicht recherchiert.

von Herbert (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ein etwas älterer Thread, aber irgendwie aprupt zu Ende :D
Hat hierzu jemand eine Lösung gefunden? Die 18V Akkus diverser 
Hersteller werden auch immer öfter in Gartenpumpen und Co verbaut, da 
wäre ja ein Laden per PV ja genial.

Danke

von Timo N. (tnn85)


Lesenswert?

Kann das nicht mit Fakten hinterlegen, aber ich meine 
manche/einige/viele? Markenakkus lassen sich sowieso nur von den 
Originalnetznetzeilen laden und andersherum (Originalnetzteile laden nur 
Markenakkus) auch.

Insofern ist es dann schwierig da einen Solarregler zu bauen, der ja im 
Grunde wie ein Third-Party-Ladegerät, den Markenakku laden will.

Laptopakkus, E-Bikeakkus, Werkzeugakkus. Viele davon sind mittlerweile 
"intelligent" in dem Sinne, dass man sie zu vollkommen überzogenen 
Preisen beim Hersteller kaufen muss und nur mit deren Netzteilen laden 
darf.

Ich kaufe für meine Makitas die Akkus und Netzteile für das 18V-System 
nur von Drittanbietern, damit ich die Zellen auch selbst austauschen 
kann, wenn ich will und nicht 70€ für einen neuen Akku hinlegen muss.
Selbst wenn die anderen nicht so lange halten, kommt es billiger für 
mich. Ob dir die Sicherheit von den Markenherstellern etwas Wert ist, 
ist eine andere Frage.

Und nun zurück zum Thema: Sorry, dass ich nichts beitragen kann. 
vermutlich ist einen kleinen Modulwechselrichter kaufen + normales 
Ladegerät einfacher / günstiger als direkt zu laden.

von Frank M. (frank_m192)


Lesenswert?

wieder hervorkram

high, ich suche auch eine Lösung für die EinhellAkkus und habe das Forum 
und diesen Beitrag gefunden.

also ist ein Lader mit 18V und 1A ausreichend,

könnte nicht das die Lösung sein?

https://www.amazon.de/gp/product/B08CB1RSTR/ref=sw_img_1?smid=A21312XZUBAZON&psc=1


Fafeicy MPPT Solarpanel Controller, Li-Ionen LiFePO4 Lithium 
Batterielademodul, zum Laden von 18V 12V 9V Solarbatterien, Laden von 
Autobatterien, 1A 12V, Automatisches Laden, Batteriespannungsschutz

VG Frank

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Frank M. schrieb:
> könnte nicht das die Lösung sein?

Wenn du das mit dem MPPT nicht allzu ernst nimmst, sollte das Platinchen 
schon funktionieren. Du solltest allerdings ein Panel mit 24-28V 
anschliessen, denn einen Step-Up haben wir da nicht.

Es würde vermutlich auch klappen, einen Regler für 12V so umzubauen, das 
er die 18V produziert. Ich habe jedenfalls gerade einen 48V MPPT 
Controller auf 60V umgebaut, weil mein E-Auto das braucht - und es 
funktioniert auch. Zeigt nur auf dem Display 48V an statt 60V.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Herbert schrieb:

> ein etwas älterer Thread, aber irgendwie aprupt zu Ende :D
> Hat hierzu jemand eine Lösung gefunden? Die 18V Akkus diverser
> Hersteller werden auch immer öfter in Gartenpumpen und Co verbaut,
> da wäre ja ein Laden per PV ja genial.

Ich habe jetzt nicht den ganzen Thread gelesen, aber 18V-Li-Akkus
sollte man problemlos mit sog. Modellbauladern laden können. Und
diese haben oft einen 12V-Eingang, sodas sie problemlos an eine
12V-Solaranlage mit Akku angeschlossen werden können. Direktan-
schluss an Solarpanels wird dagegen nicht klappen, da sich nor-
male Schaltregler nicht mit Solarpanels vertragen. Warum das so
ist, wurde schon so oft hier im Forum besprochen, das ich das
nicht wiederholen möchte.

von Sascha G. (bademeisterla)


Lesenswert?


von Roland E. (roland0815)


Lesenswert?

Ach ihr Leichenschänder...

Mit den komischen Werkzeugakkus gibt sich kein Solarteuer ab. Viel zu 
wenig kapazität und Strom...
Die Kleinsolarfuzzis kommen nahezu alle ursprünglich aus der 
Wohnmobilecke, sind also auf 12V oder 24V Bleiakkus zentriert.

Dass da auch einige Lithiumakkus mit dem Spannungsfeld um 12 und um 24V 
gibt, ist Zufall und wird gern mitgenommen. Wobei 12V eher nicht geht, 
3s ist zu wenig 4s zu viel, passen 7s bei 24V recht gut.

Die Werkzeuge nutzen eigentlich immer 4s, evtl 5s. Da ist selber bauen 
angesagt. Analog hat da ein paa schöne simple MPPT-laderegler von LT 
geerbt, die man sich schön passen machen kann. Auch als EvaBoard für die 
weniger begabten...

: Bearbeitet durch User
von Bernd (bernibirdsinging)


Lesenswert?

Bin bei meiner Suche nach einer mobilen Stromversorgung für 
ESP32-Controller in einem Feldforschungsprojekt (mit USB-Adapter von 
18V-Akku) über diesen Beitrag gestolpert.

Über den tatsächlichen Prozess des Ladens der Akkus (Schutzschaltungen 
etc.) bin ich selber noch total ahungsbefreit, hätte aber einen Hinweis 
zum Solarlader und muss mich wundern, dass von der Gemeinde da scheinbar 
keiner was davon von weiss:

Victron SmartSolar z.B. 75/10 für ca. 40€:
https://www.victronenergy.de/upload/documents/Datasheet-SmartSolar-charge-controller-MPPT-75-10,-75-15,-100-15,-100-20_48V-DE.pdf

Kann 12V bzw 24V laden.

Über die VictronConnect-App hat man via Bluetooth Zugriff auf sämtliche 
Ladungsparameter.
Ein 18V-Akku müsste eigentlich selbständig als 24V-System erkannt 
werden, man kann es aber auch manuell einstellen.

Weiterhin frei einstellbar:
Maximaler Ladestrom: z.B. auf 3A
Batterietyp (Lipo gibts nicht, aber LiFePo4)
Absorptionsspannung: z.B. auf 21V
Erhaltungsspannung: z.B. auf 20.4V

Möglicherweise ist über den Lastausgang auch noch ein Tiefentladeschutz 
integrierbar, wenn man, wie ich, die Stromversorgung über USB 
realisieren möchte.

Der Haken an der Geschichte: Hab es noch nicht ausprobiert ;)

Habe ein 36V 100W Solarmodul rumfliegen, einen Victron SmartSolar 75/15 
und einen Makita 18V 5Ah-Akku.
Brauche noch einen Ladeadapter für den Akku, und dann könnte ich es mal 
ausprobieren.

Man wird sehen...

von Ulli F. (ullibremen)


Lesenswert?

Da die Ladegeräte noch eine Kennlinie eventuell und so weiter haben
 gibt es diese EH Ladegeräte auch mit 12 Volt Stecker
quasi einhell-car-charger
 macht es Sinn sich so ein Ladegerät zu besorgen
 und es mit 12 Volt zu speisen 
https://www.kleinanzeigen.de/s-sortierung:preis/einhell-car-charger/k0

von Uli S. (uli12us)


Lesenswert?

Es ging doch um 18V Akkus, fast jeder ernsthafte Werkzeugakku hat doch 
heutzutage 18V, auch wenn gern 20 oder 21V drauf geschrieben wird, weil 
je höher die draufgeschriebene Zahl umso besser kommts dem Kunden vor.
Laderegler ist entweder im Akku oder selten im Ladegerät bereits 
enthalten.
Es soll von Makita einen Akku geben mit laut angabe 20V und 5Ah. Das 
Teil hätte genau die gewünschten 100Wh. Ein Ladegerät dass die höchste 
Ladespannung auf 21V begrenzt wär dafür geeignet.Im Idealfall zwar das 
dafür passende OriginalLG, aber es geht auch alles andere, was eben 
oberhalb 21V ncihts mehr liefert.

von Bernd (bernibirdsinging)


Lesenswert?

Uli S. schrieb:
> Es ging doch um 18V Akkus, fast jeder ernsthafte Werkzeugakku hat doch
> heutzutage 18V, auch wenn gern 20 oder 21V drauf geschrieben wird, weil
> je höher die draufgeschriebene Zahl umso besser kommts dem Kunden vor.
> Laderegler ist entweder im Akku oder selten im Ladegerät bereits
> enthalten.

Das Ladegerät hat doch einen Step-up von 12 auf 18V. Wobei 18V 
eigentlich zu wenig ist zum komplett laden.

Anyway, habe gestern einen Adapter für meinen Akku bestellt, und werde 
nächste Woche mal das solare Laden eines 18V-Akku mit dem Victron 
testen. (was ja auch das Ausgangsthema war). Die App protokolliert ja 
Ladeströme und Spannungen in Echtzeit mit, also kann da eigentlich 
nichts schief gehen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.