Minisolarpanel mit Akku

[Heinz-Urs K. (huk56)]

Hallo, ich bin neu hier im Forum seit meiner frühen Jugend 
Funktionsmodellbauer (MOBA, RC-Modellflug und seit jüngstem auch RC- 
Baumaschinen M 1:12, 3D Druck lässt grüssen...).

Aktuell habe ich in den letzten Monaten meine Gartenbahnsteuerung 
(Weichen/Servo & Rückmelder) auf WIFI umgestellt. Als Empfangsmodul 
dienen 49 PicoW die über die Anlage «verstreut» montiert wurden.
An 34 PicoW sind jeweils maximal 4 Reedschalter angeschlossen.
An den restlichen 15 PicoW sind maximal 3 Analoge-Micorservo und 2 
Reedschalter angeschlossen. Die Servo bewegen lediglich die 
leichtgängige Weichenzunge. Das Servo lauft somit praktisch im Leerlauf. 
Eine Bewegung dauert ca. 2-3 Sekunden und das vielleicht 2-3 mal pro 
Minute.

Die Servospannung sollte minimal 4.8V betragen, Leerlaufstrom 90mA. Die 
Spannung wird nach dem Stellvorgang abgebrochen (2-3Sek.)!
PicoW 3V / 30-40mA.

Die Stromversorgung der WIFI-Module (PicoW und PCB-Platine "Eigenbau; 
Gleichrichter, 35V/100yF, Elko Stepdown-Modul 35/5V") wird aktuell von 
der Schiene (24V DCC) abgenommen. Das Ganze funktioniert soweit recht 
gut.
Probleme gibt es bei Micro-Kurzschlüssen und Kurzschluss durch 
Entgleisung ect. was zur Folge hat, dass jeweils die PicoW neu 
hochgefahren werden.
Deshalb möchte ich die FIFI-Module autonom versorgen.
Eine Möglichkeit ist natürlich ein separate zB. 12V Ringleitung; bei 
einer Schienenlänge von rund 260m recht aufwändig und vor allem sehr 
unschön.
Meine Idee ist deshalb, jeweils neben oder auf dem WIFI-Modul 
(65x30x9mm) ein Minisolarpanel (68x37x2mm 5V 60mA) mit Pufferspeicher, 
wo notwendig, zu montieren.
Die Anlage ist von Frühjahr bis Spätherbst 3-4mal pro Woche je 3 Std in 
Betrieb.
Mit dem Solarpanel kann ich grundsätzlich das PicoW bei Tageslicht mit 
genügend Leistung versorgen.
Für das Servo reicht es nicht, deshalb habe ich an einen Puffer-Speicher 
für Servo und Pico W gedacht.

Nun meine Fragen:
A)  Gehe ich richtig in der Annahme, dass ich die 34 WIFI-Module mit 
Reedschalteranschluss direkt an das Solarpanel (5V, 60mA) anschliessen 
kann und genügend Leistung habe (Tagesbetrieb)?

B)  Welcher Speicher-Typ (Akku allenfalls ELKO?)  ist am geeignetsten 
und welche Dimension für die FIFI-Module mit Servo?

C)  Wenn notwendig, wie sieht die Schaltung für Tiefentladungs- und 
Ueberladungsschutz, bei Akku aus?

D)  Alternative wäre die Möglichkeit nur das Pico W über das Solarpanel 
zu speisen und für das Servo ein separater Akku an zu schliessen, der an 
einer zentralen Ladestation geladen wird bei Bedarf.

Für Typs herzlichen Dank im Voraus

Gruss

huk
(Heinz-Urs K..)

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Heinz-Urs K. schrieb:
> Gehe ich richtig in der Annahme, dass ich die 34 WIFI-Module mit
> Reedschalteranschluss direkt an das Solarpanel (5V, 60mA) anschliessen
> kann und genügend Leistung habe (Tagesbetrieb)?
Ohne Akku? Sicher nicht. Da reicht es für eine Unterbrechung ja schon 
aus, wenn ein Vogel drüber fliegt. Ohne ausreichend großen Pufferakku 
wird das nichts.

> Die Stromversorgung der WIFI-Module (PicoW und PCB-Platine "Eigenbau;
> Gleichrichter, 35V/100yF, Elko Stepdown-Modul 35/5V") wird aktuell von
> der Schiene (24V DCC) abgenommen. Das Ganze funktioniert soweit recht
> gut.
Warum pufferst du es dann nicht einfach lokal mit Akkus und lädst die 
Dinger über die Schiene nach, wenn grade mal kein Kurzschluss ist?
Gegen Tiefentladung wäre es dann aber sinnvoll, die Elektronikmodule 
abzuschalten, wenn z.B. für 10 Minuten keine Spanung mehr an den 
Schienen anliegt.

[Rahul D. (rahul)]

Heinz-Urs K. schrieb:
> 35V/100yF,

Nur so zur Info (da Lothar das Problem schon beschrieben / gelöst hat):
Das "µ" wird durch halten der Alt-Gr-Taste und drücken der "m"-Taste 
ausgegeben.

[Kilo S. (kilo_s)]

Meine "Mikro PV", 50W, 20Ah Bleiakku, kann ich theoretisch auch ohne 
Puffer für meinen DC/DC Wandler nutzen. (E-Bike Laden)

Aber wie bereits erwähnt ist ohne Akku schon eine vorbeiziehende Wolke 
genug, schon ist vorbei.

Kannst du das ganze nicht in kleine Gruppen aufteilen und ein Panel pro 
Gruppe mit einem kleinen Pufferspeicher installieren?

[Heinz-Urs K. (huk56)]

Die Idee wäre, dass jedes der 34 Module ein eigens Solarpanel erhält.

[Udo S. (urschmitt)]

Heinz-Urs K. schrieb:
> Die Idee wäre, dass jedes der 34 Module ein eigens Solarpanel erhält.

Nimm statt dessen für jedes Modul einen Elko und eine Diode zum 
Entkoppeln.

[Heinz-Urs K. (huk56)]

Danke für die umgehenden Antworten Typs.

Aber eigentlich ist es naheliegend den Schienenstrom zu puffern.... 
weshalb in der Ferne suchen, wenn das Gute so nahe liegt.....

Somit wäre Frage B was für ein Akku-Typ und C wie siet die Schaltung 
dazu aus, offen

Gruss

huk

[Michael B. (laberkopp)]

Heinz-Urs K. schrieb:
> Meine Idee ist deshalb, jeweils neben oder auf dem WIFI-Modul
> (65x30x9mm) ein Minisolarpanel (68x37x2mm 5V 60mA) mit Pufferspeicher,
> wo notwendig, zu montieren.

Vergiss Solar, du hast eine Versorgungsspannung, 24V der DCC, es fehlt 
nur eine Überbrückung der Kurzschlüsse. Je nach Kurzschlussf
dauer könnte das schon ein Elko vor dem 5V Schaltregler schaffen, oder 
eben ein LiIon/NiMH Pufferakku.

      Diode    +------------+
Gleis--|>|--+--|5V step down|--5V
     FR103  |  +------------+
         4700uF      |
            |        |
Masse-------+--------+---------