usb-Ladegerät aus Solarzellen

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usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon Michi1987 am Freitag 27. Mai 2011, 13:28

Hallo zusammen :)

Ich habe im Keller kürzlich 4 Solarzellen a 20 Volt gefunden. (siehe Foto)
Ich suche nun nach einer Schaltung für ein USB-Ladegrät (z.B für IPod, Handy usw.)
Es ist mir möglich Platinen zu ätzen... Hat jemand zufällig eine solche Schaltung parat?

IMG_0113 (Groß).jpg


Vielen Dank schonmal!
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Michi1987
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon BernhardS am Freitag 27. Mai 2011, 14:17

Hallo,

die beiden äußeren Kontakte bei USB sind Masse und + 5Volt. Die beiden inneren Kontakte werden über etwa 15KOhm mit Masse verbunden. Damit dürften die meisten Geräte versuchen ihren Akku zu laden.

Für die Umsetzung von etwa 20V auf 5V geht jede beliebige Spannungsregelung, im einfachsten Fall ein 7805 Spannungsregler. Damit wäre schon mal angefangen.
Nur gehen bei dem Teil im vorliegenden Fall über 75% der kostbaren Leistung verloren. Eleganter wäre ein Schaltregler. Hab jetzt auch gerade keinen Schaltplan oder eine konkrete Empfehlung. Ein paar Schaltregler habe ich schon gebastelt, allerdings mit einen älteren IC, den mag ich gar nicht mehr empfehlen.
Einfach mal bei google eingeben.

Bernhard
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon Michi1987 am Samstag 4. Juni 2011, 09:06

Danke ;) Das Stichwort "Schaltregler" hat mir schon weitergeholfen...
Kann ich alleine mit diesem Bauteil, die erwünschte Schaltung realisieren? Oder brauche ich sonst noch irgendwelche Teile?
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon BernhardS am Sonntag 5. Juni 2011, 13:09

Hallo,

die im Datenblatt gezeichneten Kondensatoren sind sicher kein Fehler.

Bernhard
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon Michi1987 am Sonntag 5. Juni 2011, 13:32

vielen Danke! Dann werde ich das mal ausprobieren :) hoffe es klappt!
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon ELW 2 am Sonntag 5. Juni 2011, 13:49

Hi!

Dann würde ich vielleicht noch den 7805 mit 1A nehmen, den so manches Handyladegerät hat schon 1A. Deiner hat nur 0,5A und kostet ca. 9€. Der mit 1A kostet ca. 11€.
http://www.conrad.de/ce/de/product/1544 ... 50-10-SIP3

Wäre nur so nen Tipp :)
MFG
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon Michi1987 am Sonntag 4. August 2013, 09:19

Hallo Zusammen :)
Auch wenns schon über 2 Jahre her ist, sind mir die Solarzellen wieder in die Hände gerutscht! :shock:
Ich habe außerdem festgestellt, dass es bei Ebay zur Zeit wirklich sehr günstige Solar-Laderegler gibt ;)
Ich würde die Solarzellen gerne in Kombination mit diesem Akku:
http://www.amazon.de/Multipower-MP7-2-12-Bleigel-7200mah-Zulassung/dp/B003US3SPI/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1375607370&sr=8-2&keywords=12V+bleiakku
betreiben.
Ich habe nur ein Problem! Die Laderegler bei Ebay arbeiten entweder mit einem 12V oder 24V System, wie z.B dieser hier: http://www.ebay.de/itm/MPPT-12V-24V-10A-Solar-Laderegler-Solarmodul-Solarpanel-LED-Anzeige-Nagelneu-/400542226153?pt=Reisemobil_Caravan_Teile&hash=item5d422d56e9 (unfassbar wie billig das Elektrozeug direkt aus Hong-Kong geworden ist)
Ich würde allerdings sehr gerne einen günstigen 12V Blei-Akku verwenden.
Aus der Gebrauchsanweisung werde ich nicht wirklich schlau, ob ich die 20V Solarzellen mit einem 12V Akku betreiben kann? Als Bedienungsanweisung finde ich im Netz nur diese hier: http://www.maretec.nl/attachments/074_datasheet%20laadregelaar%20ivt%20mppt%2010-20-30a.pdf
Allerdings ist in dieser beschrieben, dass man nur gleiche Spannungen kombinieren soll, was natürlich auch Sinn macht!
Jetzt zur eigentlich Frage: Gibt es eine günstige Möglichkeit meine Solarmodule (20V) mit einem günstigen Solarregler in Kombination mit einem 12V-Akku zu betrieben?
Achja und der Sinn des Ganzen: Mobile Ladestation für 12V-Geräte bzw 5V-Usb geräte, wie Smartphone usw...

Vielen Dank schonmal für die Hilfe und ich wünsche noch einen schönen Sonntag!
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon BernhardS am Sonntag 4. August 2013, 12:12

Hallo,

was bedeuten eigentlich die 20V bei Deinen Panelen?

Soll heißen: Ein 12V Solarpanel hat -glaube ich- im unbelasteten Zustand 17V oder so. Das muss der Laderegler schon mal können.
Sind die 20V die Nennspannung? Falls Ja, wie hoch ist denn die Leerlaufspannung?

Bernhard
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon Michi1987 am Sonntag 4. August 2013, 13:15

Also die 20 V sind die Leerlaufspannung des Pannels. (40 Zellen je 0,5 V)
Sobald man einen Verbrauchen anschließt (z.B 12 V Lüfter, 5W) sinkt die Spannung rapide ab (ca 5,6 V).
Wie bestimme ich die Nennspannung? Definierten Verbaucher (Widerstand) anschließen?

Danke!
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon anders am Sonntag 4. August 2013, 13:49

Wie bestimme ich die Nennspannung? Definierten Verbaucher (Widerstand) anschließen?
Nein, sondern mit einer variablen Last.
Bei dieser Größe am besten einen Leistungstransistor (2N3055 o.ä) auf Kühlblech mit einem ca. 1kOhm Poti an E,B,C. *)
Dazu zwei Meßgeräte, damit du gleichzeitig Strom und Spannung messen kannst.
Korrekterweise das Voltmeter an die Solarzelle, nicht an die Last!

Dann legst du das Solarmodul in die pralle Sonne, damit es eine gleichmäßige Temperatur bekommt (dabei sinkt die entnehmbare Leistung etwas), und dann stellst du das Poti so ein, daß die Spannung in ungefähr 0,5V Schritten absinkt. Die Einstellung muß nicht genau sein, aber du musst die genauen Werte für Strom und Spannung notieren.
Doe Aufnahme der Meßreihe muß recht zügig geschehen, damit die Lichtstärke gleich bleibt. Wolken sollten deshalb auch keine Rolle spielen.

Dann gehst du zurück an deinen Computer und trägst die Meßwerte in eine Tabellenkalkulation ein, und lässt sie für jeden Punkt das Produkt von Strom und Spannung berechnen.
Das ergibt eine Wertetabelle, die bei ungefähr der halben Leerlaufspannung ein Maximum hat, und dies ist der Punkt maximaler Ausgangsleistung (MPP = Maximum Power Point).

*) P.S.:
Wenn du den Leistungstransistor mit einem weiteren Transistor zu einer Darlington Anordnung erweiterst, multiplizieren sich die Stromverstärkungen der beiden Transistoren, und du kannst auch viel hochohmigere Potis verwenden.
Logarithmische Potis (Lautstärkeregler) "falschrum" anklemmen sollte eine weichere Einstellbarkeit des Strom ergeben.


Wie groß sind denn diese Solarmodule?
Zuletzt geändert von anders am Sonntag 4. August 2013, 13:59, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon Michi1987 am Montag 5. August 2013, 12:19

Also die Solarmodule sind nicht sonderlich groß. b x l = 11 cm * 31 cm.

Danke für die ausführliche Erklärung wie ich den MPP berechnen kann. Um ehrlich zu sein habe ich keine Möglichkeit diese Messung durchzuführen, weil ich nur ein Multimeter habe! Ist sie denn unerlässlich?
Ich könnte mir zur Not schon noch eines aus der Uni besorgen!

Ich dachte, ich kann die Module einfach parallel schalten - einen Laderegler mit Batterie kaufen und gut ist es. :P
Da habe ich mich wohl getäuscht ;)
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon anders am Montag 5. August 2013, 13:54

Ich dachte, ich kann die Module einfach parallel schalten - einen Laderegler mit Batterie kaufen und gut ist es.
Das kannst du natürlich auch machen.
Du wolltest aber wissen, wie man die Nennspannung bzw. den MPP findet, und das habe ich dir beschrieben.

So lange die Leerlaufspannung der Solarzellen größer als die Akkuspannung ist, können sie Strom an den Akku abgeben. Das ist übrigens schon bei recht bescheidenen Lichtverhältnissen der Fall.

Der verfügbare Strom allerdings ist proportional zur Bestrahlungsstärke, und um hier vernünftige Werte zu erreichen, ist direkte Sonnenstrahlung, möglichst senkrecht auf das Modul, erforderlich.
Ich schätze, daß deine Solarzellen zusammen maximal etwa 1A an einen 12V Akku abgeben können.
Bei bedecktem Himmel bekommst du vielleicht nur noch 10% des Maximalwertes.

P.S.:
Solarzellen geben überigens auch in Winter nicht viel weniger Leistung ab, wenn die Sonne scheint.
Da dann die Sonne aber nicht so hoch am Himmel steht, müssen sie dafür viel steiler aufgestellt werden.
Zuletzt geändert von anders am Montag 5. August 2013, 13:59, insgesamt 3-mal geändert.
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon SAD am Dienstag 6. August 2013, 14:52

Praktisch wäre ein autom.Sonnenfolger,den gab es mal bei www.Elektor.de zum Nachbauen,
weiß aber leider nicht mehr in welchem Jahr,bzw. Monat.

Leider kann man im Foto nicht erkennen, was das für Zellen sind.

Monokristaline Zellen liefern selbst bei bedecktem Himmel genügend
Energie,um ein Handy zu laden.

Polykristaline eben nur knapp 10% und Dünnschichtmodule...reichen vlt.
noch für 'ne einzelne LED.
Gruß SAD
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Re: usb-Ladegerät aus Solarzellen

Neuer Beitragvon BernhardS am Mittwoch 7. August 2013, 17:26

Sonnenfolger ist ein Lieblingsthema von mir. Ich werde nicht müde der Menschheit mitzuteilen, daß es nicht nötig ist den Sonnenstand meßtechnisch zu ermitteln.
Weiß man seine Position, Datum und Uhrzeit kann man die Position der Sonne ausrechnen. Im 21. Jahrhundert muss man das nicht mehr selbst können - wie man ganz allgemein zunehmend weniger Können braucht - das erledigen freundliche Astronomieseiten im Internet.
Konkret braucht man das Panel aber nur so halbwegs schräg zu stellen und jede Stunde um 15° zu drehen.
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BernhardS
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