Hallo, ist es sinvoll einen Bleigelakku per PWM von einem Solarmodul zu laden oder gibt es da Probleme? Ich habe einen 12V 2Ah-Bleigelakku und ein 2,1W (16,8V bei 125mA) Solarmodul. Ich überlege ob das bei so geringer Leistung des Solarmoduls so gut ist oder ob das Solarmodul von dem an- und ausgeschalte zu stark belastet wird!? Hat jemand damit schon Erfahrungen gemacht? Danke!
Jack Braun wrote:
> Wieso PWM?
Warum nicht? Läßt sich gut regeln!
Bis jetzt schalte ich das Solarmodul nur an den Akku und bei der
Ladeschlussspannung wird abgeschaltet. So wird der Akku nie ganz voll
geladen! Deswegen dachte ich PWM ist besser.
Was spricht gegen PWM deiner Meinung nach?
>Was spricht gegen PWM deiner Meinung nach?
Eigentlich nur die Tatsache, daß es vollkommen überflüssig ist.
Was soll denn der Vorteil gegenüber einem kontinuierlichem Strom sein?
Na der Vorteil ist meiner Meinung nach, dass der Akku voll geladen wird! Wenn ich bei der Ladeschlussspannung abschalte könnte man mit geringerem Strom noch weiterladen, praktisch bis der Strom nur noch C/500 groß ist! So ist der Akku nicht ganz voll! Oder sehe ich das falsch?
>Oder sehe ich das falsch? Ich fürchte fast, das Du unter PWM was anderes verstehst als ich. >Wenn ich bei der Ladeschlussspannung abschalte könnte man mit geringerem >Strom noch weiterladen, praktisch bis der Strom nur noch C/500 groß ist! Alles das ist mit normaler Ladung (ohne PWM) möglich.
PWM = Pulsweitenmodulation Ich habe nur einen Transistor zwischen Solarmodul und Akku, wie soll man da den Strom regeln können?
Du gibst also einen Wert für die Pulsbreite vor und regelst die Pulsbreite in Abhängigkeit von der Akkuspannung?
Wenn man dem Transistor noch eine Freilaufdiode und ein L/C-Glied nachschaltet, kommt ja eh schon "Gleichspannung" bei raus. Ist dann ein gewöhnlicher Stepdown-Regler im PWM-Mode. Für kleine Spulen muß halt die PWM-Frequenz passend hoch sein.
Jack Braun wrote: > Du gibst also einen Wert für die Pulsbreite vor und regelst die > Pulsbreite in Abhängigkeit von der Akkuspannung? So hatte ich das vor. Ich wollte aber hier erstmal hören ob das überhaupt machbar ist und das Solarmodul das mit macht!?
Die Frage ist doch: Welchen Strom bei welcher Spannung kann Dein Solarmodul abgeben? Danach richtet sich die Ladeschaltung.
Für den besten Wirkungsgrad häng wirklich noch eine Spule+Diode dazu, und bau einen Step-Down Drosselwandler. Die PWM zum Ansteuern kannst du mit nem AVR machen, muss ja nicht allzu schnell auf Laständerungen reagieren. Shunt dazu zum Strom-messen, ein bischen Software, und fertig ist der MPPT. (http://de.wikipedia.org/wiki/Maximum_Power_Point) /Ernst
Jack Braun wrote: > Die Frage ist doch: > > Welchen Strom bei welcher Spannung kann Dein Solarmodul abgeben? > > Danach richtet sich die Ladeschaltung. Das Solarmodul liefert 125mA bei 16,8V! Welche Ladeschaltung favorisierst Du?
Ach du liebe Zeit, so wenig. Da kannst Du Deinen Akku ja mit einer Schottky-Diode laden (damit sich der Akku bei wenig Sonne nicht über die Solarzelle entlädt).
Jack Braun wrote: > Ach du liebe Zeit, so wenig. > > Da kannst Du Deinen Akku ja mit einer Schottky-Diode laden (damit sich > der Akku bei wenig Sonne nicht über die Solarzelle entlädt). Warum so wenig? Kommt ja drauf an was man damit vor hat! Wie gesagt, die Ladeschaltung steht ja schon, aber ich schalte das Solarmodul über einen Transistor direkt an den Akku! Gleichzeitig messe ich die Spannung am Akku und schalte den Transistor bei Ladeschlussspannung ab. Man könnte den Akku aber weiter laden, denn er ist in diesem Punkt noch nicht voll! Doch mit der jetzigen Schaltung ist das nicht möglich! Deswegen die Frage mit der PWM-Ladung!
>Warum so wenig? Kommt ja drauf an was man damit vor hat! Weil Du damit einen Blei-Gel-Akku dauerladen kannst, ohne daß ihm was passiert. >Gleichzeitig messe ich die Spannung am >Akku und schalte den Transistor bei Ladeschlussspannung ab. Man könnte >den Akku aber weiter laden, denn er ist in diesem Punkt noch nicht voll! Das ist etwas schwer verständlich ;-)
Hier mal ein paar Infos zum Thema :-) http://www-projekte.emsp.tu-berlin.de/ele/ss05/ele41/Bericht/bericht.pdf Gruß Patti
Das Problem läßt sich meiner Meinung nach nicht mit einem einfachen Transistor als Schalter lösen, denn damit läßt sich dis Spannung eben nicht auf einen bestimmten Wert (die Ladeschlußspannung) regeln. Genau die ist aber notwendig, um den Akku auch voll zu laden. Einen 2Ah Akku würde ich nicht mit 168mA dauerladen.
Jack Braun wrote: >>Warum so wenig? Kommt ja drauf an was man damit vor hat! > > Weil Du damit einen Blei-Gel-Akku dauerladen kannst, ohne daß ihm was > passiert. Ich kann doch keinen 2Ah-Bleigel-Akku mit 125mA dauerhaft laden!!! Das ist definitiv falsch! Ich lade bis zur Ladeschlussspannung, also 13,65V bei 20°C und schalte dann den Ladetransistor ab. Normalerweise würde man dann auf Konstantspannungsladung übergehen, was aber nicht realisierbar ist mit einem Schalttransistor. Was ist daran nicht verständlich?
Chrisi wrote: > Das Problem läßt sich meiner Meinung nach nicht mit einem einfachen > Transistor als Schalter lösen, denn damit läßt sich dis Spannung eben > nicht auf einen bestimmten Wert (die Ladeschlußspannung) regeln. Genau > die ist aber notwendig, um den Akku auch voll zu laden. Naja, bis zur Ladeschlussspannung kommt man schon aber es würde ja noch weiter laden können bis der Strom minimal wäre. Dazu bräuchte man aber eine Konstantspannungsladung die nicht so einfach zu realisieren ist. Die Frage ist ja wie man das realisieren könnte auf einfache Weise und da kam mir der Gedanke der PWM-Ladung!?
Gestern war ich einfach zu müde für lange Erklärungen. Also mal gründlich: >Ich lade bis zur Ladeschlussspannung, also 13,65V bei 20°C und schalte >dann den Ladetransistor ab. Die Vls einer Blei-Gel-Zelle ist 2,3V, bei neuen Zellen 2,38V. Modellbauexperten nehmen 2,38V als Vls für ihre Starterbatterien. Also bei 6 Zellen 14,28V. >Gleichzeitig messe ich die Spannung am >Akku und schalte den Transistor bei Ladeschlussspannung ab. Man könnte >den Akku aber weiter laden, denn er ist in diesem Punkt noch nicht voll! Bei 14,28V ist er voll! Mehr geht nicht, sonst fängt er an zu gasen. Rechnet man nun noch den Spannungsabfall der Diode hinzu, kommt man auf 14,7V. Die Strom-Spannungskennlinie eines Solarmoduls fällt bei einer bestimmten Spannung sehr schnell ab. Es kann also durchaus sein, daß bei 14,7V nur noch ein sehr geringer Strom fließt. Diese Kurve läßt sich experimentell ermitteln. Wenn das Modul bei dieser Spannung zu viel Strom liefert, kann man ja (über einen Komparator) den Lade-Transistor abschalten und über einen parallelgeschalteten Widerstand die Erhaltungsladung (1/60 C) fließen lassen.
Jack Braun wrote: > Die Vls einer Blei-Gel-Zelle ist 2,3V, bei neuen Zellen 2,38V. > Modellbauexperten nehmen 2,38V als Vls für ihre Starterbatterien. > Also bei 6 Zellen 14,28V. > > Bei 14,28V ist er voll! Mehr geht nicht, sonst fängt er an zu gasen. > > Rechnet man nun noch den Spannungsabfall der Diode hinzu, kommt man > auf 14,7V. Die Strom-Spannungskennlinie eines Solarmoduls fällt bei > einer bestimmten Spannung sehr schnell ab. Es kann also durchaus sein, > daß bei 14,7V nur noch ein sehr geringer Strom fließt. > Diese Kurve läßt sich experimentell ermitteln. > Wenn das Modul bei dieser Spannung zu viel Strom liefert, kann man ja > (über einen Komparator) > den Lade-Transistor abschalten und über einen parallelgeschalteten > Widerstand die Erhaltungsladung (1/60 C) fließen lassen. Also, ich habe einen Bleigel von YUASA und der hat eine Ladeschlussspannung von 13,65V bei 20°C laut Datenblatt, da kann man nicht dran rütteln! An den Spannungsabfall an der Diode hab ich auch gedacht! Und Erhaltungsladung ist mit C/60 definiert? Bist Du sicher? Ich dachte die liegt bei C/500???
>Und Erhaltungsladung ist mit C/60 definiert? Bist Du sicher? Ich dachte >ie liegt bei C/500??? http://www.funkfreund.de/Akku_Bleigel.htm
... und wieso sollte sich das Solarmodul dafür interessieren, mit was es belastet wird??? Das ist dem Ding total wurscht, ob der Strom mit oder ohne PWM fließt. Interessant ist nur die im Solarmodul am Innenwiderstand verbratene Leistung, die beim Kurzschließen desselben entsteht. Und selbst das stört nicht. Mein Einwand ist nur: das Akku könnte sich bei so geringem Ladestrom sowieso totlachen, was willst Du den noch runterregeln mit PWM? Abschalten genügt. Viele Griesse, Horschti.
Solarladung: ============ Ist es möglich das hier vollständig aneinander vorbei geredet wird? * Konstant I Ladung * Konstant U Ladung * PWM Ladung Konstant I Ladung: ------------------ Die Stromladung geht ja einmal davon aus dass ein definierter Ladestrom mit variabler Spannung fliesst um einmal sozusagen grob 70% - 80% vorzuladen. Anschließend kommt dann die Konstant U-Ladung Konstant U-Ladung: ------------------ Die Spannungsladung geht von einer definierten Spannung aus, ~egal welcher Strom fliesst. Das nutzt man ja für die restl. 20% bis zur nahezu vollständigen Ladung des Akkus. Damit lässt sich bequem die Ladeentspannung einstellen (perfekterweise nahe an der Gassungsspannung des verwendeten Akkus) PWM Ladung: ----------- Damit ist ja eigentlich eine Leistungsladung gemeint, d.h. variable Leistungsblöcke mit der Spannung U_solar[V] (Spannung vom Solarpanel) mal I_ladung[A] mal Pulsbreite [sec] Frei nach der Formel P = U*I, W = P*t So nun ist die Preisfrage wieviel "Arbeit" (W) muss man in seinen Akku hineinpacken damit der voll ist. Danach kann man dann die Regelparameter der PWM auslegen. (pulsbreite usw..) Ich selbst würde eine PWM Schaltung nehmen, weil * Leistungsblöcke eine impulsladung nach sich ziehen was eigendlich für Akkus am besten ist. * Die höhere Spannung am Solarpanel erlaubt den Akku auch wirklich vollständig zu laden (soferne man einen kleine Kondensator parallel zum solarmodul schaltet, wird dieser kleine Leistungshäppchen der PWM Schaltung zu verfügung stellen und sich in der "pause" zwischen zwei pulsen bis zur solarpanel spannung aufladen) Aber eine solche Ladeschaltung erfordert auch eine gründliche Berechnung, sowie genaues "Leistungsmessen" um eine Aussage darüber zu treffen ob denn nun genügend "Arbeit" in den Akku gesteckt wurde. Oder man vermisst das ganze, legt in einen Controller ein 3D Kennfeld ab und lässt die PWM Regelung gemäß Kennfeld abfahren... [Und hurra bis das fertig ist, kommt das Christkind schon zum zweiten mal] Ist aber von aussen betrachtet die eleganteste Methode. =)
Am besten wär es wenn er die Spannung vom Solar-Panel abgreift, an einen Step Up Spannungswandler anschließt und damit die Blei-Batterie lädt. Einen Blei-Akku lädt man mit höchstens 10% des Stroms seiner Nennkapazität. Vorsicht: Nicht jeder Blei-Akku kann noch bis auf über 14,4V geladen werden. Wenn die Spannung nicht mehr steigt muss deine Reglung einfach abschalten. Wenn du am Ausgang deines Step Up Spannungswandlers keinen (oder keinen großen) Ausgangselko anbringst werden die Zellen desulfatiert, ist also vorteilhaft für den Akku.
die Streiterei hier war doch schon letztes Jahr. Nov. beendet... so einfache Solar-Regler schliessen das Panel bei erreichen der Schlußspanung kurz und sind daher recht billig. Es gibt aber welche von IVT die mit PWM arbeiten. Die schalten die Ladespannung zyklisch ein/aus. Die MosFets werden dazu über einen Spannungshochsetzer angesteuert damit die komplett mit N-Kanal Typen auskommen können, soweit habe ich mir so ein Teil schonmal angesehen.
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