Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lipo 1S5P mit Solar Laden für Arduino


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von Sascha F. (sascha_f28)


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Hallo zusammen,
Aktuell bastel ich an einer kleinen Wetter Station die ihre Werte per 
433 Mhz modul versendet. Den Strom bekommt das Arduino von einem 1S5P 
(2900 mA / 18650) 18650 Pack (das Hatte ich noch) dieser Akku wird von 
einem TP4056 Geladen, der Strom kommt aus 2 je 1W (5V) Solar Modulen. 
Uhrsprünglich hatte ich nur eine einzelene 18650 Zelle.

Jetzt zu meinem Problem. An der Stelle wo die Wetterstation hängt habe 
ich nur bis ca. 14 Uhr Sonne, danach ist die Sonne hinter dem haus 
Verschwunden.
aktuell scheinen die 2 Solarzellen nicht zu reichen denn nach 2-3 Wochen 
ist das Akku Pack leer

Aber jetzt ermal mal die grundlagen die mir nicht ganz klar sind.
ich habe 2 Optionen zu laden gefunden

TP4056 & CN3065
angeblich sind die TP4056 Module zum laden via Solar nicht geeignet
Stimmt das so erstmal ?

das TP4056 Läd mit Max 1 A
das CN3065 mit 0,5 A

Wenn ich jetzt eine 5P Schaltung habe, verbaue ich je ein Modul (Egal 
welches der beiden) pro Zelle oder schalte ich die zellen Paralell und 
lade über ein Modul, oder geht beides?

ich kann jetzt natürlich die Solarzelle Austuschen, aber das Bringt ja 
nix wenn der Laderegeler den zusätzlichen Strom nicht  verarbeiten kann. 
Ich dachte an eine Solarzelle die 2-3 A Max liefern kann, aber das macht 
nur sinn wenn ich den Strom auch in die Akkus bekomme.

bei 5 CN3065 Modulen könnte ich 2,5 A in die Zellen Prügeln
ich bin mir aber überhaupt nicht sicher ob ich die 5V ausgänge der 
Mudule einfach paralell schalten kann oder ob da noch irgendwelche 
Dioden dazugeschaltet werden muss oder sonst etwas zu beachten ist.

oder gibt es eine noch bessere Option?

Grüße und Danke im Vorraus

von was (Gast)


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Sascha F. schrieb:
> schalte ich die zellen Paralell und
> lade über ein Modul

Das. Danach kannst du die parallelgeschalteten Zellen als eine große - 
mit der fünffachen Kapazität und fünffachen Strombelastbarkeit 
betrachten und behandeln.

von Sascha F. (sascha_f28)


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ja so habe ich es ja jetzt, aber egal wie groß das Solar Panel ist ich 
bekomme max 1A in die zellen, gibt es 1S LIPO Lader die mehr als 1A 
schaffen?
ich konnte bisher nix finden.

von Εrnst B. (ernst)


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Quick-n-dirty: Solarmodule über Diode direkt an Akkupack, 4.20V (oder 
besser weniger) Shunt-Regler parallel dazu?
Ladestrom-Begrenzung brauchst du ja nicht, Ladeendspannung wird per 
Shunt-Regler eingehalten, und die in vielen Li-Ion-Datenblättern 
geforderte Begrenzung der max. Ladezeit macht dein Haus.

von Tauwetter (Gast)


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Sascha,
schau erst mal ob du alle vorhanden Stromspar-Modi eingeschaltet hast.
3+Wh in 24h ist für eine kleine Wetterstation schon nicht wenig, IMHO.

von Sascha F. (sascha_f28)


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Tauwetter schrieb:
> Sascha,
> schau erst mal ob du alle vorhanden Stromspar-Modi eingeschaltet hast.
> 3+Wh in 24h ist für eine kleine Wetterstation schon nicht wenig, IMHO.

naja ich weiss nicht was der Akkuu tatsächlich noch leistet ...
das pack lag hier schon ne weile rum, ich bin eh gerade dabei die 
Platine neu aufzubauen, z.b. habe ich herausgefunden das ich noch dioden 
an die Solarzellen hängen sollte. aber grundsätzlich bin ich jetzt immer 
noch nicht weiter wie ich möglichst viel strom in den Akku bekomme ...

Arduinos haben Stromspar modi?

von Sascha F. (sascha_f28)


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Εrnst B. schrieb:
> Quick-n-dirty: Solarmodule über Diode direkt an Akkupack, 4.20V
> (oder
> besser weniger) Shunt-Regler parallel dazu?
> Ladestrom-Begrenzung brauchst du ja nicht, Ladeendspannung wird per
> Shunt-Regler eingehalten, und die in vielen Li-Ion-Datenblättern
> geforderte Begrenzung der max. Ladezeit macht dein Haus.

kannst du einen Shunt Regler empfehlen?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sascha F. schrieb:
> das TP4056 Läd mit Max 1 A

Mit einem externen Transistor kann man den Laderegler Quick&Dirty noch 
aufmotzen auf einen höheren Strom.

2*1W bei 5V sind maximal 2*125mA, dh rund 250mA. Der 4056 könnte 1A. Da 
ist noch Luft drinnen. Wenn also es drei Wochen dauert, bis der Akku 
leer ist, dann reicht eine Verdopplung der Solarleistung /des -stromes 
aus. Dann wäre das 0.5A, 4 bis 5W Gesamtsolarzellenleistung.

von Εrnst B. (ernst)


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Sascha F. schrieb:
> kannst du einen Shunt Regler empfehlen?

TL341 + PNP-Transistor der zumindest die Leistung der Solarzellen 
wegbraten kann.

Schaltung etwa wie angehängt, ggfs. Poti zwischen den Spannungsteiler 
zum Feinjustieren, ggfs. "Pull-Up-Widerstand" zwischen Emitter und 
Basis.

"V1": Solarzelle
"C1": Akku.

Diode muss keine Schottky sein.

Kostet alles zusammen wenige Cents.

von Sascha F. (sascha_f28)


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Dieter D. schrieb:
> Sascha F. schrieb:
>> das TP4056 Läd mit Max 1 A
>
> Mit einem externen Transistor kann man den Laderegler Quick&Dirty noch
> aufmotzen auf einen höheren Strom.
>
> 2*1W bei 5V sind maximal 2*125mA, dh rund 250mA. Der 4056 könnte 1A. Da
> ist noch Luft drinnen. Wenn also es drei Wochen dauert, bis der Akku
> leer ist, dann reicht eine Verdopplung der Solarleistung /des -stromes
> aus. Dann wäre das 0.5A, 4 bis 5W Gesamtsolarzellenleistung.

okay, dann werde ich mal ein besseres Panel besorgen aber ist der 4056 
nun für das Laden mit Solar geeignet oder wäre der 3065 die Bessere wahl 
..?
oder ist es schlicht egal?

von Sascha F. (sascha_f28)


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Εrnst B. schrieb:
> Sascha F. schrieb:
>> kannst du einen Shunt Regler empfehlen?
>
> TL341 + PNP-Transistor der zumindest die Leistung der Solarzellen
> wegbraten kann.
>
> Schaltung etwa wie angehängt, ggfs. Poti zwischen den Spannungsteiler
> zum Feinjustieren, ggfs. "Pull-Up-Widerstand" zwischen Emitter und
> Basis.
>
> "V1": Solarzelle
> "C1": Akku.
>
> Diode muss keine Schottky sein.
>
> Kostet alles zusammen wenige Cents.

okay das Konzept finde ich ja gut, so einfach baut man einen laderegler 
für Lipos?
muss ich da ggf. auf ne Strombegrenzung aufpassen?

von Εrnst B. (ernst)


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Sascha F. schrieb:
> okay das Konzept finde ich ja gut, so einfach baut man einen laderegler
> für Lipos?

Keinen "allgemeingültigen"

> muss ich da ggf. auf ne Strombegrenzung aufpassen?

Der hier funktioniert, weil er hinter einer Solarzelle hängt. 
Überflüssigen Solarstrom kann man ohne schlechtes Gewissen einfach 
wegheizen.
Und eine Strombegrenzung für den Akku braucht's nicht, wenn der maximale 
Solarstrom kleiner ist als der maximal erlaubte Ladestrom.

Und Super-Genau ist er auch nicht, dafür ist der Spannungsteiler und der 
TL431 zu unpräzise/temperaturabhängig. Deshalb lieber etwas Luft zu den 
4.20 Volt lassen.

von Tauwetter (Gast)


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Sascha F. schrieb:
> Arduinos haben Stromspar modi?

Ja, einige..


BTW, optimal ist der TP4056 nicht, da er bei etwa 4,2V abschaltet und 
bei etwa 4,1V wieder anfängt zu laden. (unnötige Mikrozyklen)

von was (Gast)


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Tauwetter schrieb:
> unnötige Mikrozyklen

Na und?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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was schrieb:
> Tauwetter schrieb:
>> unnötige Mikrozyklen
>
> Na und?

Macht der Shuntregler im Prinzip eigentlich auch. Die Phasen sind halt 
kurzer mit deutlich weniger als 0,1V. Viel kleinere aber viel häufgere 
Mikrozyklen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sascha F. schrieb:
> okay, dann werde ich mal ein besseres Panel besorgen aber ist der 4056
> nun für das Laden mit Solar geeignet oder wäre der 3065 die Bessere wahl
> ..?
> oder ist es schlicht egal?

Kommt darauf an, was bei Dir schon vorhanden ist.

Wenn Du Dir dort das Datenblatt holst, dann ginge der Baustein auch bis 
1A.
https://community.hiveeyes.org/t/cn3065-solar-laderegler/3148
Etwas besser ist der Baustein schon, weil dieser in den Schlafmode gehen 
kann, wenn die Zelle zu wenig Spannung liefert.

.

von Manfred (Gast)


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Sascha F. schrieb:
> denn nach 2-3 Wochen ist das Akku Pack leer

Wer sich selbst die Schuhe zubinden kann, würde eigenständig den 
Strombedarf des Gebildes ermitteln. Ein UNO wird, abhängig von der 
Beschaltung, um 40mA brauchen - rund 1Ah pro Tag. Natürlich würde ich an 
einer Batterie niemals einen UNO oder Nano einsetzen.

Sascha F. schrieb:
> naja ich weiss nicht was der Akkuu tatsächlich noch leistet ...
> das pack lag hier schon ne weile rum,

Und wieder die Schuhe, sorry, das kann man ausmessen!
Ich habe hier schon Akkus 'zu Fuß' gemessen: Lastwiderstand drauf, 
Küchentimer an und alle Stunde die Spannung aufgeschrieben.

Sascha F. schrieb:
> aber egal wie groß das Solar Panel ist ich
> bekomme max 1A in die zellen,

Hast Du gemessen, wieviel AmpereStunden die Solarzellen im 
Tagesdurchschnitt liefern? Dazu müsste man sie mit einer dicken Z-Diode 
auf 5V klemmen (belasten) und den Strom protokollieren - das könnte z.B. 
(m)ein UNI-T 61 am PC.

Erfolgversprechend wäre für mich der Vorschlag von Ernst,
Beitrag "Re: Lipo 1S5P mit Solar Laden für Arduino"
nämlich die überschießende Leistung zu verbraten und nicht krampfhaft 
nach irgendwelchen Wunder-ICs zu suchen.

Mit Rücksicht auf die Lebensdauer der Akkus würde ich bei 4,00 Volt 
klemmen, ein paar Prozent weniger Ladung bei mehrfacher Lebensdauer.

Sind die Akkus thermisch halbwegs geschützt oder braten die in der Sonne 
bei 40°C?

Auch wenn es übertrieben wirkt: Ich würde eine "Meßorgie" starten, um zu 
wissen, was wirklich an Solarleistung vorhanden ist.

Tauwetter schrieb:
> Sascha F. schrieb:
>> Arduinos haben Stromspar modi?
>
> Ja, einige..

Die da wären welche?

Die meisten A* haben USB und Längsregler an Bord, die sich nicht 
abschalten lassen und sind damit zum Stromsparen unbrauchbar. Einzig der 
ProMini ist brauchbar, aber auch da muß man noch etwas an der Hardware 
ändern.

> BTW, optimal ist der TP4056 nicht, da er bei etwa 4,2V abschaltet und
> bei etwa 4,1V wieder anfängt zu laden. (unnötige Mikrozyklen)

Der TP4056 an Solarspeisung ist unbrauchbar, der braucht eine 
einigermaßen konstante Eingangsspannung und sicher verfügbaren Strom. 
Wenn die Solarzelle im Schatten unter Last den Strom nicht liefern kann, 
macht der TP4056 irgendwas, undefiniert.

Deine Mikrozyklen sind Quatsch, die Schalthysterese ist der 
Akkulebensdauer sogar förderlich. Eine sichere und praktisch erprobte 
Methode, Li-Akkus zu demolieren ist, die dauerhaft mit 4,2V zu laden.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred schrieb:
> Mit Rücksicht auf die Lebensdauer der Akkus würde ich bei 4,00 Volt

Für den CN3085 läßt sich einfach eine kleine Zusatzschaltung bauen, um 
die Ladeendspannung zu manipulieren.

Nebenbei bemerkt, fällt mir noch eine Fehlerquelle ein, die zuschlagen 
könnte bei mehr Solarzellenleistung. Es könnte passieren, dass die 
Spannung im Leerlauf oder bei zu geringer Last über 6V der Solarzelle 
sein könnte. Das mögen die Ladechips auch nicht so gerne. In dem Falle 
müßte ein Shuntregler die Spannung nach oben begrenzen, dh irgendwo 
zwischen 5...5.5V. Bisher taucht das Problem kaum auf, weil die Akkus 
immer leer liefen. Das ist mit mehr Solarleistung aber nicht mehr 
gewährleistet.

: Bearbeitet durch User
von Sascha F. (sascha_f28)


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Manfred schrieb:
> Sascha F. schrieb:
>> denn nach 2-3 Wochen ist das Akku Pack leer
>
> Wer sich selbst die Schuhe zubinden kann, würde eigenständig den
> Strombedarf des Gebildes ermitteln. Ein UNO wird, abhängig von der
> Beschaltung, um 40mA brauchen - rund 1Ah pro Tag. Natürlich würde ich an
> einer Batterie niemals einen UNO oder Nano einsetzen.

Nein eine UNO würde ich dafür auch nicht nutzen, aktuell habe ich sogar 
ein Pro Mini, Allerdings hat das scheinbar schon ein kleinen Schlag 
sitzen oder der FTDI COnvertert hat es hinter sich, ich hatte jetzt 
eigentlich vor ein NANO zu nutzen da haber ich noch > 10 Chips 
rumliegen.

> Sascha F. schrieb:
>> naja ich weiss nicht was der Akkuu tatsächlich noch leistet ...
>> das pack lag hier schon ne weile rum,
>
> Und wieder die Schuhe, sorry, das kann man ausmessen!
> Ich habe hier schon Akkus 'zu Fuß' gemessen: Lastwiderstand drauf,
> Küchentimer an und alle Stunde die Spannung aufgeschrieben.

Es ist nicht so das mich das nicht interessiert, ich hatte ein Strommess 
modul integriert aktuell läuft es nicht weil die 2 Ports für I2C leider 
durch einen lötunfall kaput gegangen sind, beim neuaufbau der Platine 
wolle ich es gleich in den Akkuu integrieren um genau zu sehen was in 
den Akkuu rein und raus geht.

> Sascha F. schrieb:
>> aber egal wie groß das Solar Panel ist ich
>> bekomme max 1A in die zellen,
>
> Hast Du gemessen, wieviel AmpereStunden die Solarzellen im
> Tagesdurchschnitt liefern? Dazu müsste man sie mit einer dicken Z-Diode
> auf 5V klemmen (belasten) und den Strom protokollieren - das könnte z.B.
> (m)ein UNI-T 61 am PC.
>
> Erfolgversprechend wäre für mich der Vorschlag von Ernst,
> Beitrag "Re: Lipo 1S5P mit Solar Laden für Arduino"
> nämlich die überschießende Leistung zu verbraten und nicht krampfhaft
> nach irgendwelchen Wunder-ICs zu suchen.
>
> Mit Rücksicht auf die Lebensdauer der Akkus würde ich bei 4,00 Volt
> klemmen, ein paar Prozent weniger Ladung bei mehrfacher Lebensdauer.
>
> Sind die Akkus thermisch halbwegs geschützt oder braten die in der Sonne
> bei 40°C?

Ist geschützt, habe die wetter station in ein ISO Gehäuse IP 67 
EIngebaut, die Platine Sitzt direkt über dem Akku, die Station ist auch 
in einer Nische vom Balkon angebracht so dass die station selbst NIE 
direkte Sonne abbekommen kann. DIe Solarzelle(n) sind über 2 USB Kabel 
ca. 1m verbunden.

> Auch wenn es übertrieben wirkt: Ich würde eine "Meßorgie" starten, um zu
> wissen, was wirklich an Solarleistung vorhanden ist.
>
> Tauwetter schrieb:
>> Sascha F. schrieb:
>>> Arduinos haben Stromspar modi?
>>
>> Ja, einige..
>
> Die da wären welche?
>
> Die meisten A* haben USB und Längsregler an Bord, die sich nicht
> abschalten lassen und sind damit zum Stromsparen unbrauchbar. Einzig der
> ProMini ist brauchbar, aber auch da muß man noch etwas an der Hardware
> ändern.
  was sollte man den ändern?
>> BTW, optimal ist der TP4056 nicht, da er bei etwa 4,2V abschaltet und
>> bei etwa 4,1V wieder anfängt zu laden. (unnötige Mikrozyklen)
>
> Der TP4056 an Solarspeisung ist unbrauchbar, der braucht eine
> einigermaßen konstante Eingangsspannung und sicher verfügbaren Strom.
> Wenn die Solarzelle im Schatten unter Last den Strom nicht liefern kann,
> macht der TP4056 irgendwas, undefiniert.

ich werde dann den 4056 beim neuaufbau nicht mehr benutzen, hab schon 
ein paar CN3065 bestellt, ich hoffe das die 0,5 A ausreichen wenn das 
Panel entsprechend guten Strom liefert. die 2 x 1W Zellen werden gegen 1 
x 30W 
(Ebay-Artikel Nr. 293698523071) 
Zelle getauscht, das sollte auch im Winter noch genug strom liefern um 
die 0,5A zu schaffen (So gott will)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sascha F. schrieb:
> Panel entsprechend guten Strom liefert. die 2 x 1W Zellen werden gegen 1
> x 30W (Ebay-Artikel Nr. 293698523071) Zelle getauscht,

Bin mir zwar nicht ganz Sicher, aber das müßte das Modul sein mit 30W 
24V 1,25A Kurzschlussstrom. Für 12V gibt es einen Abgriff, so dass 12V 
1,25 Kurschlussstrom hat. Für die beiden USB-Ausgänge gibt es jeweils 
einen Abgriff und da wurden die 1,25A Kurzschlussstrom einfach addiert 
zu 2,5A.
Real sind es aber dann eher bis zu 1A je USB. Die darf man aber nicht 
parallelschalten. Typische Chinaangaben.

Auf der Internetseite fehlt die Angabe eines Umschalters. Es gibt 
natürlich irgendwo auch so ein Modul zum Umschalten von 2x12V 
Reihen-/Serienschaltung. Da steht das aber auch extra dabei.

von Sascha F. (sascha_f28)


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Dieter D. schrieb:
> Sascha F. schrieb:
>> Panel entsprechend guten Strom liefert. die 2 x 1W Zellen werden gegen 1
>> x 30W (Ebay-Artikel Nr. 293698523071) Zelle getauscht,
>
> Bin mir zwar nicht ganz Sicher, aber das müßte das Modul sein mit 30W
> 24V 1,25A Kurzschlussstrom. Für 12V gibt es einen Abgriff, so dass 12V
> 1,25 Kurschlussstrom hat. Für die beiden USB-Ausgänge gibt es jeweils
> einen Abgriff und da wurden die 1,25A Kurzschlussstrom einfach addiert
> zu 2,5A.
> Real sind es aber dann eher bis zu 1A je USB. Die darf man aber nicht
> parallelschalten. Typische Chinaangaben.
>
> Auf der Internetseite fehlt die Angabe eines Umschalters. Es gibt
> natürlich irgendwo auch so ein Modul zum Umschalten von 2x12V
> Reihen-/Serienschaltung. Da steht das aber auch extra dabei.

ja aber wenn das Modul selbst bei Schlechten lichtverhältnissen noch 0,5 
A Liefert sollte das doch passen, wie besagt der 3065 den ich bestellt 
habe schafft max 0,5 A und eigentlich sollte das denke ich auch reichen.
wenn wir mal davon ausgehen (ja ich ermittel das noch genau) das das 
Arduino inkl zusatz ~ 50 mA braucht
5V*0,05A=0,25W
0,25W*24=6W/Tag

sobald die Grundschaltung fertig ist, werde ich mir den Strombedraf ganz 
genau ansehen, dann kann man natürlich auch anders drüber sprechen.

von Sascha F. (sascha_f28)


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Dieter D. schrieb:
> Real sind es aber dann eher bis zu 1A je USB. Die darf man aber nicht
> parallelschalten. Typische Chinaangaben

Warum darf man Sie nicht Paralell schalten?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sascha F. schrieb:
> Warum darf man Sie nicht Paralell schalten?

Du schließt dabei mindestens einen Teil kurz. Es gibt dabei noch einen 
Fehlerfall, wenn zwei der vier (oder eine der vier) Leitungen einen 
Fehler haben sollte, bei dem 10V an Deiner Schaltung anliegen könnten.

von Sascha F. (sascha_f28)


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Dieter D. schrieb:
> Sascha F. schrieb:
>> Warum darf man Sie nicht Paralell schalten?
>
> Du schließt dabei mindestens einen Teil kurz. Es gibt dabei noch einen
> Fehlerfall, wenn zwei der vier (oder eine der vier) Leitungen einen
> Fehler haben sollte, bei dem 10V an Deiner Schaltung anliegen könnten.

okay verstehe ...
NICHT TUN!

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wenn es ganz dumm läuft, sind auch Minus 15V möglich.

Zum Beispiel ohne Umschalter:

4-----------
|
|
3-----------
|
|
|
|
2-----------
|
|
1-----------


1 bis 4 Anzapfungen

Zwischen:
1-4: 24V (1.2A 1.25 KS-Strom)
1-3: 12V oder 2-3
1-2: 5V USB1
3-5: 5V USB2

von Sascha F. (sascha_f28)


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Aber ich möchte nochmal etwas auf die Grundlagen eingehen, den darum 
ging es mir ja hauptsächlich.

1. Kann man nun 1 Laderegler (z.b. 4056 oder 3065) Pro Zelle Verbauen?
2. Wie kann man den Größere Akkus z.b. 1S5P oder sogar 1A10P Schnell 
laden ich meine das nicht mal in bezug auf Solar, Baut man sich z.b ne 
Power Bank selber mit 1S10P bei 2900 mA / Zelle sind das 29.000 mA bei 1 
A ladestrom braucht man ja min. 29 Stunden zum laden Vermutlich eher > 
35 Stunden da ja mit zunehmender Ladung auch der Strom abnimmt. ICH habe 
gesehen das es den TP4056 in zwischen sogar mit 2A 
(Ebay-Artikel Nr. 274426475535) 
oder 3A 
(Ebay-Artikel Nr. 272844282551) 
gibt, aber gibt es sonst noch alternativen? den zumindest in der Theori 
könnte man ja bei 1C 29A in den Akku jagen .. (Ich weiß ist overkill) 
aber zumindest 5A oder 10A !?!?

mir geht es eiunfach darum das Ganze grundsätzlich besser zu verstehen 
und zukünftig beim Basteln das ganze schonmal besser planen zu können. 
z.b. war mir auch bis vor kurzem nicht klar das der TP4056 nicht für 
Solar geeignet ist .. (Habe damit schon 4 oder 5 kleine Solar Garten 
lampen gebaut die bis heute auch noch laufen ..

von Sascha F. (sascha_f28)


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Dieter D. schrieb:
> Wenn es ganz dumm läuft, sind auch Minus 15V möglich.
> Zum Beispiel ohne Umschalter:
> 4-----------
> |
> 3-----------
> |
> 2-----------
> |
> 1-----------
> 1 bis 4 Anzapfungen
> Zwischen:
> 1-4: 24V (1.2A 1.25 KS-Strom)
> 1-3: 12V oder 2-3
> 1-2: 5V USB1
> 3-5: 5V USB2

könnte man sich davor nicht mit Dioden Schützen?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Aber ich würde an Deiner Stelle das ganze noch im folgendes Produkt 
ergänzen:

https://eckstein-shop.de/Waveshare-Solar-Power-Management-Module-for-6V-24V-Solar-Panel?curr=EUR

Kostet nur rund 10 Euronen, hat MPP usw. und da hast Du dann immer genug 
Saft für Deine Anlage.

von Sascha F. (sascha_f28)


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Dieter D. schrieb:
> Aber ich würde an Deiner Stelle das ganze noch im folgendes Produkt
> ergänzen:
>
> 
https://eckstein-shop.de/Waveshare-Solar-Power-Management-Module-for-6V-24V-Solar-Panel?curr=EUR
>
> Kostet nur rund 10 Euronen, hat MPP usw. und da hast Du dann immer genug
> Saft für Deine Anlage.

okay das finde ich wirklich cool,
das einziege das ich bisher nicht herrausfinden konnte, mit welchem max. 
Strom kann das modul laden?
der USB Ausgang kann 1A aber was ist der Max. Solarstrom?

von MaWin (Gast)


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Sascha F. schrieb:
> 1. Kann man nun 1 Laderegler (z.b. 4056 oder 3065) Pro Zelle Verbauen?

Bei parallel geschalteten Zellen: nein. Ausserdem taugen diese Ladechips 
sowieso nicht für Solarzellenbetrieb. Man führt den Strom der Solarzelle 
über eine Diode an die Akkus und verhindert mit einem 4.2V shunt-Regler 
(TLV431 basiert oder HY2213) der den maximalen Strom der Solarzelle 
verträgt eine Überladung.

> 2. Wie kann man den Größere Akkus z.b. 1S5P oder sogar 1A10P Schnell
> laden

Mit genug Strom. Und damit sich der gleichmässig verteilt, muss der 
Zuleitungswiderstand von der Klemme des Ladegeräts zu jeder einzelnen 
Zelle möglichst identisch sein.
Also ein Kabel abmessen, welches von der Klemme des Ladegeräts zur 
weitentferntesten Akkuzelle reicht, und dann alle Zellen mit dieser 
Kabellänge an die Klemme des Ladegeräts zusammenschalten. Die Akkus sind 
also erst an der Klemme des Ladegeräts parallel verbunden, dort entnimmt 
man auch den Strom.

3. Arduino und Akkubetrieb ist eine blöde Mischung. Wer richtig mit 
Mikrocontrollern umgehen kann braucht 1/100 des Stromes.

von Sascha F. (sascha_f28)


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MaWin schrieb:
>> 2. Wie kann man den Größere Akkus z.b. 1S5P oder sogar 1A10P Schnell
>> laden
>
> Mit genug Strom. Und damit sich der gleichmässig verteilt, muss der
> Zuleitungswiderstand von der Klemme des Ladegeräts zu jeder einzelnen
> Zelle möglichst identisch sein.
> Also ein Kabel abmessen, welches von der Klemme des Ladegeräts zur
> weitentferntesten Akkuzelle reicht, und dann alle Zellen mit dieser
> Kabellänge an die Klemme des Ladegeräts zusammenschalten. Die Akkus sind
> also erst an der Klemme des Ladegeräts parallel verbunden, dort entnimmt
> man auch den Strom.

ja das ist mir natürlich klar, aber wie baue ich mir elektronik die 
diese Ströme auch verarbeiten kann, bzw. wo bekomme ich laderegeler her 
die 5A oder 10A laden können (immer in bezug auf eigene schaltungen)

> 3. Arduino und Akkubetrieb ist eine blöde Mischung. Wer richtig mit
> Mikrocontrollern umgehen kann braucht 1/100 des Stromes.

Was wäre den ein von den Ports Vergleichbarer (UNO, NANO, MINI) mC der 
deutlich weniger Strom benötigt. mir ist schon oft der gedanke gekommen, 
das Arduinos nicht gerade Sparsam sind, bisher habe ich aber nur mit 
Arduinos bzw. P328 gearbeitet ( habe mir also einfach Arduinos Selber 
gebaut)

von Manfred (Gast)


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Sascha F. schrieb:
>> ProMini ist brauchbar, aber auch da muß man noch etwas an der Hardware
>> ändern.
>   was sollte man den ändern?

Deine aktuellen Ergüsse bereiten Schmerzen beim Lesen:
Es gibt GROßbuchstaben und man kann auch gerne zweimal Korrektur lesen, 
bevor man "veröffentlichen" klickt!

Der ProMini hat einen Spannungsregler und eine LED auf dem Board, die 
Strom brauchen. Ich habe vor Jahren den gefunden:
http://www.home-automation-community.com/arduino-low-power-how-to-run-atmega328p-for-a-year-on-coin-cell-battery/
(Natürlich muß man nicht mit der Zange wüten, man darf die Teile auch 
sachgerecht ablöten).

Wenn ich eine höhere Versorgungsspannung habe, kommt ein MCP1703 als 
Spannungsregler zum Einsatz, der hat nur wenige µA Querstrom. Leider 
nicht pinkompatibel, muß man extern vor den A* setzen.

MaWin schrieb:
> Man führt den Strom der Solarzelle
> über eine Diode an die Akkus und verhindert mit einem 4.2V shunt-Regler
> (TLV431 basiert oder HY2213) der den maximalen Strom der Solarzelle
> verträgt eine Überladung.

Die Sache mit der Shuntregelung kann oder will Sascha nicht verstehen - 
er hält krampfhaft an (ungeeigneten) Längsregler-ICs fest.

> 3. Arduino und Akkubetrieb ist eine blöde Mischung. Wer richtig mit
> Mikrocontrollern umgehen kann braucht 1/100 des Stromes.

Da fehlt eine Null, 1/1000! Dass man den A*Bootloader verwendet, ist 
dabei nicht störend, hier läuft eine reale Anwendung mit dem Arduino 
ProMini-Board 5V / 16MHz plus Spannungsregler um 25µA aus dem 12V-Akku. 
Die meiste Zeit schläft der "LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, 
BOD_OFF);" und misst nur alle ca. 900 Sekunden eine Spannung.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sascha F. schrieb:
> okay das finde ich wirklich cool,
> das einziege das ich bisher nicht herrausfinden konnte, mit welchem max.
> Strom kann das modul laden?
> der USB Ausgang kann 1A aber was ist der Max. Solarstrom?

Das Datenblatt CN3791 sagt etwas von 120mV am Shunt, der Chip könnte 
Mosfets bis 4A Output ansteuern. Der Shunt hat zwei 0,22Ω parallel, also 
sind dort 1A (nichtlückender Betrieb) eingestellt. Die Spule soll 4A 
können, den gewählte Mosfet AO3401 scheint man besser nicht merklich 
über 2A zu belasten. Bis fast 2A sollte man das Teil pushen können, wenn 
man noch einen Widerstand parallel schaltet. Es können aber auch zwei 
solche Module parallel geschaltet werden.

Der DCDC-AbwärtsWandler benötigt für 5V 1V Ausgangseitig zum Laden, von 
der Solarzelle ungefähr 6V 1.1A, 12V 0,6A, oder 24V 0,3A. Er lädt 
zumindest auch noch bei diffusen Licht einen Akku mit mehr Strom als 
direkt angeschlossen (mit Shuntregelung).

von Wolfgang (Gast)


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Sascha F. schrieb:
> Jetzt zu meinem Problem. An der Stelle wo die Wetterstation hängt habe
> ich nur bis ca. 14 Uhr Sonne, danach ist die Sonne hinter dem haus
> Verschwunden.
> aktuell scheinen die 2 Solarzellen nicht zu reichen denn nach 2-3 Wochen
> ist das Akku Pack leer

... dann warte mal auf den Winter ...
https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/#PVP

von MaWin (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Er lädt zumindest auch noch bei diffusen Licht einen Akku mit mehr Strom
> als direkt angeschlossen (mit Shuntregelung).

Schöner Chip, dachte ich mir. Aber dann guckte ich ins Datenblatt. Der 
regelt gar nicht auf MPP. Der ist ein CC/CV Schaltregler, der nur über 
einen zusätzlichen Eingang verfügt, um Solarzellen nicht abzuwürgen. Na 
immerhin.
Aber eine Anpassung auf maximale Leistung egal wie hell und welche 
Temperatur kann der entgegen des Werbeversprechens nicht.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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MaWin schrieb:
> Der ist ein CC/CV Schaltregler, der nur über
> einen zusätzlichen Eingang verfügt, um Solarzellen nicht abzuwürgen.

Das bringt aber bei einer Solarzelle von/für 12V (Leelaufspannung 18V, 
MPP Point ca. 15V bei voller Sonne, 12V bei durchgehender Wolkendecke) 
aber schon recht viel. Wenn die Spannung der Zelle nicht auf 6V herunter 
abgewürgst wird sondern nur bis 12V, dann hätte man ohne diese Funktion 
fast die Hälfte an Ladeenergie verschenkt.
Wer diese Funktion des Chips noch verbessern möchte, ergänzt den 
Spannungsteile noch um einen Lichtsensor (Fototransistor) und 
Temperaturwiderstand, so dass die Schwelle dadurch um ca. maximal 15-20% 
beeinflusst wird.

Die einfache Funktion bei den Chip schafft ungefähr fast 2/3 an 
Verbesserung gegenüber einer echten MPP-Regelung. Mit den genannten 
einfachen Verbesserungen kommt man ungefähr fast auf 85-90%% heran.

Zum Shuntregler sei noch anzumerken, dass für die kleine Spannungen das 
eine einfache verwendbare Lösung ist, aber bei 12...24V das den 
Verschleiss der Zelle aber erhöht. In dem Thread wird erwähnt:
Beitrag "ATMEGA Solar Versorgung / Akkupufferung MT3608"

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Zur Veranschaulichtung seien folgende Kennlinienverläufe herangezogen:

https://www.solarserver.de/wissen/basiswissen/photovoltaik-typen-und-eigenschaften-von-solarzellen/

Daraus zu entnehmen wäre, dass der MPP-Punkt im Bereich von 1000W/m² bis 
100W/m² nicht besonders weit driftet. Eine feste Schwelle wäre hier eine 
geeignete Kompromisslösung.

https://docplayer.org/35383498-1-kennlinien-eines-solarmoduls.html

Das Beispiel aus letzter Seite des Dokumentes zeigt, dass die Schwelle 
deutlich stärker mit der Temperatur variiert. Gemeint ist hier jedoch 
die Temperatur auf die sich die Solarzelle aufheizt.

a) Ist es möglich einen Temperatursensor an der Solarzelle anzubringen, 
dann würde man den Spannungsteiler an dem pseudo "MPP-Eingang" des 
beeinflussen.

b) Kenn kein Temperatursensor an der Solarzelle angebracht werden, dann 
gäbe es noch den "work around" als Kompromiss  über einen Lichtsensor 
(Fototransistor) und Wärmesensor (Temperaturwiderstand, 
Umgebungstemperatur).

Echtes MPP ist natürlich viel aufwendiger und bei solchen kleinen 
Leistungen wird daher der Aufwand nicht betrieben.

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