Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solarleuchte mit LiPo und ICL7665


von Eduard I. (eiten)


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Hallo zusammen,

ich habe ein paar Solarlämpchen nach dem Schalplan 
Solarleuchte_Bisher.png am laufen. Dabei ist nur R1 nicht bestückt, der 
war nur beim Platinendesign vorgesehen, falls der Rückstrom durchs 
dunkle Solarpanel nicht gereicht hätte (er war bei der Siemens 
Pathmarker, die als Vorlage diente, auch verbaut).

Nun halten die LiPos nicht allzu lange, wohl weil ich die 
Schutzschaltung als Ladeschaltung missbraucht habe. Die sind ja nicht 
gerne allzuoft/lange bei 4.2V, und auch nicht in der Gegend von um/unter 
3V.

Nun habe ich einen neuen Schaltplan entworfen, bei dem ich den ICL7665 
als Laderegler missbrauche, siehe Solarleuchte.png. Ziel ist es, bei ca. 
4.1 V die Solarzelle abzuklemmen und erst wieder bei ca. 3.7V zu Laden. 
Zudem soll die Zelle vor Tiefentladung geschützt werden. Dazu soll die 
LED bei 3.2 V abgeklemmt werden und erst wieder dazugeschaltet werden, 
wenn der Akku über 3.7V hat.

Aus dem ICL7665-Datenblatt hab ich mir die Widerstandswerte 
rausgerechnet und was passendes ausgesucht. Die Spannungen ergeben sich 
dann doch so (hoffentlich funktioniert das mit den Formeln):


Also:
Solar abschalten bei 4.07V steigend, einschalten bei 3.68V fallend.
Last abschalten bei 3.21V fallend, einschalten bei 3.80V steigend.

Stimmt das so?

Zudem bin ich nicht sicher, ob der "Dämmerungsschalter" so noch 
funktioniert. Zur Sicherheit habe ich da auch wieder R1 eingebaut, falls 
der NPN nicht durchschalten sollte.

Der Strombedarf der Schaltung liegt bei überschlagenen 200uA, was ja 
locker reichen sollte, um die Lampe mit einer 1500mAh-Zelle mal zu 
überwintern, so man den Akku per Labornetzteil zuvor lädt. Oder sollte 
ich die Widerstände verzehnfachen? Die Platine müsste wohl eh lackiert 
werden.

Habe ich was übersehen?

Danke fürs drüberschauen, Edi

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Eduard I. schrieb:
> Habe ich was übersehen?

So wird das nichts

Wenn man dem Akku mit Q1 die Masseverbindung trennt, bricht VCC 
gegenüber GND zusammen, aber der Akku bleibt ja (voll), also sinkt die 
Spannung an seinem Minuspol unter GND. Dann wird die Bodydiode von Q1 
leiten, Q1 schaltet also nicht wirklich den Akku ab. Das soll wohl D1 
verhindern, klappt so aber auch nicht. Zudem sollte die Schaltung bei 
Unterspannung nur noch die 3uA verbrauchen, keinen Strom uber die 220k 
ziehen, also die jeweiligen Ausgänge auf high haben.

So geht das:
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5

Wobei das Einschalten der LED über mangelnde Spannung der Solarzelle 
damit nicht klappt, weil die Solarzelle ja kurzgeschlossen ist.

von Eduard I. (eiten)


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MaWin schrieb:
> So geht das:
> https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5

Das habe ich mir davor angeschaut, aber wie du sagst funktioniert dann 
das elegante Einschalten bei Dämmerung nicht mehr.
Werden bei der DSE-FAQ-Lösung im Abschaltzustand nicht auch mehr als die 
3uA Verbraucht über die Mess-Teiler?

von H. H. (Gast)


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Interesse das mal in LTSpice laufen zu lassen? Ein Modell für den 
ICL7665 müsste ich haben.

von Eduard I. (eiten)


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H. H. schrieb:
> Interesse das mal in LTSpice laufen zu lassen? Ein Modell für den
> ICL7665 müsste ich haben.

Sehr gerne! Allerdings: Wie simuliert man die Solarzelle vernünftig?

von H. H. (Gast)


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Eduard I. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Interesse das mal in LTSpice laufen zu lassen? Ein Modell für den
>> ICL7665 müsste ich haben.
>
> Sehr gerne!

Ich suchs nachher raus.


> Allerdings: Wie simuliert man die Solarzelle vernünftig?

Stromquelle mit parallelen Dioden.

von H. H. (Gast)


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So, hier das Modell.

von Eduard I. (eiten)


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Super, danke. Werde das morgen mal ausprobieren.

von Eduard I. (eiten)


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Hallo,

habs mal simuliert, die Anschaltung funktioniert so nicht. Bezüglich 
ICL7665-Model: Bei fallender Spannung stimmt alles mit meinen Rechnungen 
überein. Bei steigender Spannung schaltet Out1 meines Erachtens zu früh, 
siehe Anhang, ich dachte, bei meinen Widerstandswerten sollte der bei 
4.07V schalten. Hab ich falsch gerechnet?

Wenn ich das richtig sehe, kann ich mit dem Labornetzteil in CC und ein 
paar in Reihe geschalteten Dioden eine Solarzelle simulieren, oder? Da 
könnt man ja wunderbar MPPT-Algorithmen testen... ich muss da mal die 
Kennlinie aufnehmen.

Gruss, Edi

von H. H. (Gast)


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Poste deine Simulationsdateien.

von H. H. (Gast)


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Eduard I. schrieb:
> Wenn ich das richtig sehe, kann ich mit dem Labornetzteil in CC und ein
> paar in Reihe geschalteten Dioden eine Solarzelle simulieren, oder? Da
> könnt man ja wunderbar MPPT-Algorithmen testen... ich muss da mal die
> Kennlinie aufnehmen.

Kann man so machen.

von loeti (Gast)


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Eduard I. schrieb:
> Sehr gerne! Allerdings: Wie simuliert man die Solarzelle vernünftig?
FesZ Electronics
Modeling Photovoltaic Cells - Theory 1/2
https://www.youtube.com/watch?v=uV_z1ptufa4

von H. H. (Gast)


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Ich hab mir gerade mal das Modell des 7665 genauer angesehen. Die vier 
Ausgangs-MOSFETs sind sehr schlecht gewählt. Ich werd das später 
korrigieren, also passendere Modelle dafür einbauen.


Edit:
So, gemacht. Noch nicht perfekt, aber deutlich besser.

von Eduard I. (eiten)


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H. H. schrieb:
> Poste deine Simulationsdateien.

Anbei die Datei. Auch mit dem neuen Model das gleiche verhalten. 
Allerdings denke ich kaum, dass es an den Ausgangs-Mosfets liegt. Ich 
habe da wohl noch einen Bock drinnen...

von H. H. (Gast)


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Eduard I. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Poste deine Simulationsdateien.
>
> Anbei die Datei.

Ich schau mir das später an, oder erst morgen...

von H. H. (Gast)


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Kann es sein, dass du am Symbolfile rumgefummelt hast?

von Eduard I. (eiten)


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H. H. schrieb:
> Kann es sein, dass du am Symbolfile rumgefummelt hast?

Ja, ich habe rechts Pins verschoben, damit der Stromlaufplan 
übersichtlicher wird...

von H. H. (Gast)


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Eduard I. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Kann es sein, dass du am Symbolfile rumgefummelt hast?
>
> Ja, ich habe rechts Pins verschoben, damit der Stromlaufplan
> übersichtlicher wird...

Dann solltest du deine Dateien komplett posten, am besten als ZIP-File.

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