Laden von Lipo direkt an Solarzelle

[Martin R. (rogi1)]

Hallo,

Ich gedenke einen Lipo mit 50mAH über eine Solarzelle zu Laden um eine 
ESP32C3 zu betreiben. Der Akku hat seinen eigenen protection circuit und 
schaltet bei unter/überspannung ab. Aktuell habe ich ein PV Modul mit 5V 
und 50mA angedacht.

Da die Solarzelle den maximalen Ladestrom nie übersteigen kann ist die 
Idee aufgekommen, statt des Ladereglers, die Spannung des PV-Moduls 
durch eine Z-Diode zu begrenzen, gleich wie in folgendem Projekt:
https://github.com/techn0man1ac/PerpetualLEDWristwatch

Vermutlich wäre sogar ein Solarpanel höherer Spannung gut, da sonst nur 
bei sehr viel Licht geladen wird.

Mache ich eine Denkfehler oder könnte das tatsächlich funktionieren?
Welche Z-Diode würdet ihr nehmen? Ist die 4V7 Z-Diode ( im angegebenen 
Projekt für LiIon) zu hoch gewählt? Die Spannung des LiPo sollte meines 
Wissens ja nie über 4.2 liegen.

Danke schonmal
LG

[J. S. (pbr85)]

Wieso keine normale Diode? Wenn deine Solarzelle tatsächlich eine 
Leerlaufspannung von 5V hat, dann bist du mit einer Diode bei 
4,3V.Besser gehts kaum.

Ich würde es aber alles vorher zur Sicherheit durchmessen.

[Oliver S. (oliverso)]

J. S. schrieb:
> Wenn deine Solarzelle tatsächlich eine
> Leerlaufspannung von 5V hat

Wenn...

Oliver

[J. S. (pbr85)]

Oliver S. schrieb:
> J. S. schrieb:
>> Wenn deine Solarzelle tatsächlich eine
>> Leerlaufspannung von 5V hat
>
> Wenn...
>
> Oliver

Deswegen sagte ich ja nachmessen. Solarzelle und Diode.

[Michael B. (laberkopp)]

Martin R. schrieb:
> die Spannung des PV-Moduls durch eine Z-Diode zu begrenzen

Miese Konstruktion.

Schau dir mal die Toleranzen und das Strom/Spannungsdiagramm einer 4.7V 
Z-Diode an.

Vollkommen ungeeignet um die 4.2V auf 0.05V einzuhalten.

Selbst wenn deine Lithiumbatterie mit einem Schutz-PCB versehen ist, 
sollte man das schlauer machen.

Auch ein Shuntregler mit TL431B und 0.1% Widerständen zieht schon 
unterhalb 4.20V zu viel Strom.

Daher besser ein ICL7665 der ab 4.2V die Solarzellen vor der 1N4148 
kurzschliesst. Da der aber ab Werk auch 10% ungenau ist und ein 
Trimmpoti bräuchte, nimmt man besser LadeIC die fertig getrimmt sind. 
TP4056 ist zwar kein Shuntregler, funktioniert aber an einer Solarzelle.

Wenn der uC seine Versorgungsspannung messen kann und direkt am Akku 
hängt, kann auch er die Steuerung des kurzschliessenden MOSFET 
übernehmen. Da seine Referenzspannung aber auch um 10% abweicht  braucht 
er eine Software Kalibrierung.

[Oliver S. (oliverso)]

Martin R. schrieb:
> Mache ich eine Denkfehler oder könnte das tatsächlich funktionieren?

Die übliche China-Billiglösung ist, so ein 50mA Panel einfach direkt an 
den Akku zu hängen. Bei einem Akku mit Schutzschaltung spricht da auch 
nichts dagegen.

Oliver

[Mike J. (linuxmint_user)]

Oliver S. schrieb:
> Die übliche China-Billiglösung ist, so ein 50mA Panel einfach direkt an
> den Akku zu hängen. Bei einem Akku mit Schutzschaltung spricht da auch
> nichts dagegen.

Da hatte der BigCliveDotCom bei YT mal etwas gutes aus China gezeigt, 
der Controller einer China-LED-Lampe hatte zwar nur eine Strombegrenzung 
(Widerstand) genutzt um den Strom vom PV-Panel zu reduzieren, aber er 
hat auch die Spannung gemessen und das PV-Modul bei ausreichendem 
Ladestand mit einem MosFET abgeschaltet (oder glaub einfach 
kurzgeschlossen).

[Oliver S. (oliverso)]

Und genauso wird es auch beim TO funktionieren. So lange der Akku nicht 
ganz voll ist, zieht der die Solarspannung weit genug runter. Wenn die 
Spannung dann irgend wann mal doch über die Ladeschlußspannung steigt, 
schaltet der protection circuit im Akku ab.

Oliver

[Uli S. (uli12us)]

Gerüchten zufolge beinhalten die Zugsensoren aus wegwerf E-Vapes auch 
einen Laderegler, lediglich braucht man ruhige Hände und wenigstens ne 
starke Lupe um an dem Winzding neue Drähte anzulöten.

[Klaus H. (hildek)]

Uli S. schrieb:
> Gerüchten zufolge beinhalten die Zugsensoren aus wegwerf E-Vapes auch
> einen Laderegler

Den haben sie.
Ich hatte auch mal einen gefunden und mitgenommen. Die dünnen Drähtchen 
sind bereits angelötet und mit einer USB-Buchse verdrahtet, klar. Und 
die anderen Enden kann man ohne großes Gefummel leicht irgendwo 
kontaktieren.
Aber in wie weit er mit wechselnder Eingangsspannung zurecht kommt und 
was die maximale Eingangsspannung ist, weiß ich nicht. Aber da dürfte 
für die Begrenzung der Solarspannung eine 5.1V Z-Diode ausreichend sein.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Michael B. schrieb:
> Selbst wenn deine Lithiumbatterie mit einem Schutz-PCB versehen ist,
> sollte man das schlauer machen.
Auf jeden Fall.

> Auch ein Shuntregler mit TL431B und 0.1% Widerständen zieht schon
> unterhalb 4.20V zu viel Strom.

Nenne Zahlen, wieviele Ampere?

Oliver S. schrieb:
> Wenn die
> Spannung dann irgend wann mal doch über die Ladeschlußspannung steigt,
> schaltet der protection circuit im Akku ab.

So bauen Pfuscher, die den Unterschied zwischen Schutz und Betrieb nicht 
verstanden haben. Die Schutzschaltung, Neudeutsch "Protection Board", 
soll eine Explosion des Akkus verhindern, für den regulären Betrieb 
schalten die Teile zu spät.

[Michael B. (laberkopp)]

Manfred P. schrieb:
> Nenne Zahlen, wieviele Ampere?

Nicht in der Lage dir ein Datenblatt anzugucken ?

[Andreas B. (bitverdreher)]

Michael B. schrieb:
> Auch ein Shuntregler mit TL431B und 0.1% Widerständen zieht schon
> unterhalb 4.20V zu viel Strom.

Deshalb verwendet man für solche Zwecke den ATL431 (TI). Läuft bei mir 
prima mit einem 68x41mm Solarzellchen.

[Motopick (motopick)]

Einfach einen groesseren LiPo nehmen.
An dem kann die Winzsolarzelle den ganzen Sommer laden, ohne
das er wirklich voll wird. :)