bin ja eigentlich Maschinenbauer, drum muß ich die Elektroniker mal um Rat fragen.
Folgendes Problem habe ich: Ich hab ne Photovoltaikanlage in meiner Wohnkabine die meinen Akku immer schön voll lädt. Ist dieser nun tatsächlich voll, so schaltet der Laderegler die Solarzelle über einen MosFet kurz. Und genau das wurmt mich. Ich will die "überflüssige" Energie auch noch irgendwie nutzen. D.h. wenn der Akku voll ist, soll irgend ein Verbraucher die Energie aus der Solarzelle einigermaßen sinnvoll umsetzen.
Vorgestellt hab ich mir zum Beispiel einen Lüfter, der die warme Luft aus meinem Auto-Inneren bläßt. (Ähnlich dem Solarzellenschiebedach von Audi)
Da gibts dann noch ne weitere Eigenschaft des Ladereglers, dieser schaltet nämlich kurz vor Ladeende auf eine Pulsweitenmodulierung um, um den Ladestrom zu begrenzen. Ich weiß aber (noch) nicht, ob der SolarzellenkurzschlußMosFet mit moduliert wird. Aber ich denke einem mechanisch kommutiertem Lüfter dürfte das wenig interessieren.
Der Laderegler ist übrigens von der Fimra Steca (Solarix 20A) und unter diesem Link ist eine Bedienungsanleitung, auf deren letzen Seite sich auch ein Blockschaltbild befindet.
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Die einfachste Lösung die mir eingefallen ist, wäre, einfach in die Kurzschlußstrecke von T1 (dem SolarzellenkurzschlußMosFet ;-)) den Verbraucher zu hängen. Das sollte doch eigentlich problemlos möglich sein?
Würde mich freuen, wenn einer von Euch seine Meinung dazu abgibt...
Grüße,
Tom
PS: Leider funzt die angegebene Email tatsächlich...
Weil die Leerlaufspannung der Solarzellen vermutlich den Regler beschädigen würde, schaltet man hier per Kurzschluß ab. Dann arbeitet die Solarzelle als Stromquelle bei zwar hohen Strömen, aber sehr kleinen Spannungen -> der MOSFET braucht nicht viel Leistung zu verheizen.
Wenn Du an dieser Stelle (die einzig sinnvolle Position wäre die Drain-Leitung des Kurschluß-FETs) eine Last einfügst, läuft die Spannung am Reglereingang entsprechend hoch (vor allem, da ja kein Strom mehr zum Akku abgeleitet wird). Je nach Last *zu* hoch, der Regler könnte/wird beschädigt werden.
Du müßtest also *zusätzlich* noch eine Spannungsbegrenzung an der Solarzelle einfügen; diese muß dann aber ziemliche Verlustleistungen verbraten können...
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Dipl.-Ing. Tilmann Reh
Autometer GmbH Siegen - Elektronik nach Maß.
http://www.autometer.de
Wenn das nicht der Fall ist: s.u. Alternativvorschlag. Wenn doch, dann wird es ein wenig aufwendiger (mit Anzugsverzoegerung z.B.)
Alternativvorschlag:
Parallel zu T1 einen weiteren Mosfet, der ein Relais mit Umschaltkontakt schaltet. (Versorgung desselben aus der Batterie).
Ruhekontakt versorgt den Regler wie bisher, Arbeitskontakt deine alternative Last.
Du musst halt Sorge tragen, dass Deine alternative Last fuer Solarzellenbetrieb geeignet ist. Vor allem bei Ueberspannung nicht abfackelt. Das Relais muss ausreichend hohen Strom vertragen (z.B. KFZ-Relais). Nachteil: Das Relais belastet Deine Batterie ein wenig.
schon mal vielen Dank für die guten Hinweise. Statt einem Relais könnte ich ja auch wieder einen MosFet hernehmen. Der Kurzschlußmosfet ist der gleiche Typ (z.B. SUP60N06), wie für die Last und Batterie. Die entstehenden Ströme dürfte der mit Leichtigkeit wegstecken.
Jetzt geht meine Überlegung noch weiter; ich könnte ja auch einen zweiten Laderegler als Last einbauen, der dann z.B. meine Fahrzeugbatterie lädt. Wie dieser wohl mit einer gepulsten Gleichspannung zurecht kommt? Die Spannung ausm Panel schwankt ja auch ziemlich stark. (Ok, die Wolken werden nie so schnell ziehen, dass man es vergleichen könnte... ;-)
Schnell wieder in die Bastelstube und experimentieren...
Ein weiterer Gedanke: Läßt man diesen "KurzschlussMosFet ganz raus, so könnte man den Laderegler eigentlich auch über eine x-beliebige Stromquelle anschließen. Hmm, interessant...
Bin auf weitere Meinungen gespannt.
Grüße,
Tom
PS: Der Laderegler mißt von Zeit zu Zeit die Solarleistung und macht zu diesem Zweck mal kurz die Leitung auf. Könnte sein, dass ein Relais diesen Messvorgang empfinlich stört...
Die Alternativlast wird ganz einfach an den allgemeinen Stromkreis gehängt (also hinter den Regler) und mithilfe der Schaltspannung des "Kurzschluß-FETs" eingeschaltet. Dazu braucht man natürlich ein zweites FET. Das muß aber nur den Laststrom des Alternativverbrauchers abkönnen, darf also ruhig eine Nummer kleiner sein. Ein zusätzliches Relais ist eigentlich nicht erforderlich, es sei denn man will unbedingt die
+-Leitung des Verbrauchers schalten. In diesem Fall müßte der zusätzliche FET nur noch den kleinen Relais-Schaltstrom abkönnen (Freilaufdiode nicht vergessen, sofern sie nicht Teil des Relais ist).
Kein Risiko, da aller Strom ganz normal immer den Laderegler passiert, dennoch kein sinnloser Verbrauch, da der Verbraucher wirklich nur im Voll-Zustand angeht.
daran habe ich auch schon gedacht, aber diese Lösung fällt aus einem einfachen Grund flach: Der Laderegler erkennt, wenn Strom dem Lastausgang entnommen wird und schaltet dann die Solarzelle auf "Laden" was natürlich bedeutet, dass mein Überschußverbraucher abgeschaltet wird. Daraufhin schaltet auch der Laderegler die Solarzelle wieder kurz und das Spiel beginnt von vorne...
Im Prinzip ja, aber dann wenigstens zwei. Einen zum Trennen des ersten Stromkreises zum Regler, den zweiten zum Verbinden zum zweiten Stromkreis Deiner alternativen Last. Letzterer invertiert angesteuert.
Genau das hab ich erwartet.
Schwer zu sagen, wie die beschriebene fuzzy logik programmiert ist.
Wenn Du Glueck hast, klappt das.
Wenn nicht, musst Du halt Deine "Quellenumschaltung" (ob nun mit Relais oder FET) mit einer "Anzugsverzoegerung" versehen.
Das koenntest Du in der Tat durch ein Experiment ermitteln.
Erinnere Dich aber an die mitgelieferten Sicherheitshinweise!
---z.T. hier zitiert--- Solarmodule erzeugen bei Lichteinfall Strom. Auch bei geringem Lichteinfall steht die volle Spannung an. Deshalb arbeiten Sie vorsichtig und beachten Sie die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen. Während der Montage und Elektroinstallation im Gleichstromkreis des Photovoltaik-Systems können Spannungen bis zu 50V auftreten.
---Zitat Ende---
Schwer zu sagen ob die eingebaute Logik nicht einen Fehler erkennt, wenn sie kurzschliessen will, und mangels T1 nicht mehr kann.
Vermutlich wird die fuzzy logik "denken", es sei "dunkelste Nacht". Was passiert denn, wenn Du das Solarpanel abklemmst, wenn die Batterie voll ist?
Vergiss den Ansatz 'Ueberschuss' komplett. Betrachte den Luefter einfach als weitere Last. Die sinnvollerweise dann eingeschaltet wird, wenn es warm ist und es was zu lueften gibt, und nicht idiotischerweise immer wenn der Akku voll ist und kine Sau einen Lufthauch braucht.
Der MOSFET schaltet dann immer mal wieder auf Laden, weil der Luefter immer Strom aus dem Akku zieht, aber du musst dir keine Gedanken machen, ob die Leistung des Luefters /zufaelligerweise* gerade zur Tagesleistung/Sonneneinstrahlung passt. Der Regler regelt schon, schuetzt den Akku, haelt den Akku voll, und der Akku gleicht die PWM Impulse des Reglers aus in dem er immer ein winziges bischen geladen wird, dann wieder etwas entladen wird.
Damit der (nicht lebenswichtige) Luefter nun nicht den Akku leerfrisst, schaltest du ihn ab, wenn die Akkuspannung unter einen bestimmten Wert sinkt, z.B. der Akku nur noch zu 90% voll ist.
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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Also ich sehe da durchaus einen zeitlichen Zusammenhang zwischen prallem Sonnenschein auf dem Panel und Bullenhitze im Auto. Ob nun gerade eine Person im Auto sitzt oder nicht - je mehr Luftaustausch, desto weniger heizt sich das ganze auf.
genau das wollte ich vermeiden, eine weitere Last. Aus dem einfachen Grund, dass es sehr lange dauert, bis man einen Bleiakku seine restlichen 10% an Ladung verpasst hat. Denn Priorität hat ein randvoller Akku bei mir und das andere soll ja nur eine Spielerei werden. Und das auch nur, weil es mich einfach nervt, eine sündhaft teure Solarzelle aufm Dach liegen zu haben, die das KURZGESCHLOSSEN wird! ;-) Das will ich eben genau ändern. Zu hause würde ich dann halt eine Springbrunnenpumpe betreiben oder Wasser elektrolytisch zersetzten.
Oder auch um ein zweites Ladegerät mit diesem Überschuß zu betreiben. Und dieses kann ich leider nicht mehr als Last anhängen, da mir dann die Spannung nicht mehr zum Laden reicht. Die Ladegeräte sollten sich eigentlich auf diese Weise einfach kaskadieren lassen?!?
Btw. gibts eigentlich einen 12V Lüfter mit automatischen Klappen? Denn ich will diesen in mein Heckschiebefenster des L200-Pickups einbauen und während der Fahrt soll die Klappe zu sein, damit ich nicht unnötig Windgeräusche habe...
Grüße,
Tom *bastelnmachtSpaß*
PS: Das der Lüfter nur läuft, wenn ordentlich Sonne drauf knallt ist mir ganz recht! So eine Art adaptive Steuerung. Macht genau das was sie soll...
"Tom Pilzweger" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@posting.google.com...
Deinen Ansatz finde ich nicht gut. Du solltest erkennen, wann der Regler auf "Batterie voll" umschaltet, und den Lüfter einfach an die Batterie schalten. Sobald sich die Batterie etwas geleert hat, wird der Solarregler wieder einschalten und die Batterie laden.
Eine Solarzelle liefert eine Leistung abhaengig von der Sonneneinstrahlung. Ein Luefter braucht immer genau eine Leistung, zumindest hat er eine maximale Leitung und laeuft bei zu geringer Leistung nicht an.
Also was tust du, wenn die Solarzelle mehr Leistung liefert, als der Luefter vertraegt ?
Nein, falsch, nicht den MOSFET den Rest in Hitze verwandeln lassen, da muesste der MOSFET so gross wie die Solarzelle sein :-(
Es gibt nur eine sinnvolle Moeglichkeit: Die Solarzelle kuzschliessen. Nochmal: Es gibt nur eine sinnvolle Moeglichkeit was man mit einer Solarzelle tun kann, die Leistung liefert, die man nicht braucht: Kurzschliessen. Keine andere. (Den MPP bewusst verschieben oder die Solarszelle bewusst aus der SOnne drehen oder ein Rollo herunterlassen mal aussen vor gelassen)
So. Wenn sie das doppelte der benoetigten Leistung liefert, muss man sie also die Haelfte der Zeit kurzschliessen, die andere Haelfte der Zeit die Leistung entnehmen und verbrauchen.
Und nun ? Kurzgeschlossen kommt keine Spannung raus, das hatten wir schon mit dem Akku. Das Problem kennst du (die Loesung auch).
Also nur kurz kurzschliessen und nur kurz AN lassen. Bei einem traegen Gleichstrommotor reichen vielleicht 25Hz mit denen man das macht, aber die abgegebene Leistung ist schwer zu ermittelen, allgemeinerweise muss man dieses AN/AUS eh ausgleichen. Mit etwas was bei AN geladen wird und bei AUS den Strom liefert. Dann darf man auch im Sekundentakt oder Minutentakt kurzschliessen/einschalten.
Und wie heisst das Ding das man laden und entladen kann ? Ein Kondensator (richtig) oder ein Akku (auch richtig).
Man koennte also trickreich nebem dem Akku mit seinem Ladekontroller noch einen Kondensator mit einem eigenen Ladekontroller haengen, an den dann der Luefter kommt. Der Ladekontroller fuer den Kondensator schaltet den Luefter erst an, wenn der Ladekontroller fuer den Akku die Solrazelle (eigentlich per Kurzschluss) abklemmen will, und schliesst die Solarzelle erst kurz, wenn sowohl der Akkuladecontroller dicht macht als auch der Kondensator eine ausreichend hohe Spannung hat (also voll ist). Der Ladekontroller ist also etwas komplizierter als der Ladekontroller, der schon beim Akku dabei ist. Dennoch reicht ein ICL7665 wie in der de.sci.electronics FAQ:
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unter Solraladeregler gezeigt.
Aber wozu ? Was soll der ganze Aufstand ? Der extra Ladecontroller kostet Geld, der Kondensator erst recht (muss je nach Solarzelle Ladestroeme im zig Amperebereich aushalten), und der Akkuladeregler muss modifiziert werden. Alles ueberfluessiger Schwachsinn.
Klemm den Luefter an den Akku und gut iss. Der Akku ist genau so gut wie der Kondensator, der Ladecontroller schon da, nur der Luefer sollte einen Controller bekommen, damit er nur anlaeuft, wenn es zu warm ist und der Akku voll genug ist.
Du haettest auch selber nachdenken koennen, dann haette man nicht so viel erklaeren muessen.
Quark. Die Akkukapazitaet schwnkt mit dfer Temperatur, dem Alter, dem Entladestrom mehr als 10%. 10% sind also viellig egal, kauf dir einfach einen Akku der 10% mehr Kapazitaet hat und streich den Gedanken aus deinem Kopf.
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Mal sehen ob ich das verstehe. 0.2V sind also 10%, d.h. 2V wären 100%. Der Akku ist also nach dieser Annahme mit 11.8V leer. Wenn ich nun den Akku bis 14.4V lade, habe ich dann 130% im Akku?
Neulich lud ich meine Motorradbatterie mit 14.4 Ladeendspannung voll auf ("130%"); nach einem Tag Ruhe zeigte sie 12.6V. Heisst das nun sie hat über Nacht 90% Ladung verloren?
Oder kann es sein dass man den Ladezustand eines Bleiakkus nur unzureichend bis ganich an der Spannung ablesen kann?
Nein, das sagt nur das du es nicht verstanden hast.
Es gibt einen feinen Unterschied zwischen Zellen in Ruhe und Zellen beim Laden/Entladen. Beim Laden kommt Spannungsgefaelle wegen Innenwiderstands hinzu, und ausserdem reagiert das Ding traege, als ob es aus einer Kette von RC-Kombinationen besteht.
Wenn du dir Lade/Entladekurven von Akkus ansiehst, kannst du den Zusammenhang erkennen zwischen Ladezustand und Spannungskurve. Sie ist etwas komplizierter als das man sie auf simple Spannnungsangaben reduzieren kann, aber hinreichend reproduzierbar das sie eine Aussage ueber den Ladezustand zulaesst. Um 10% soll man sich wie geschrieben nicht streiten.
Ein auf 13.8V geladener Bleigel-Akku mag voll oder nicht voll sein, das ist egal, weil man zur Vermeidung von Ueberladeschaenden abschalten muss. Und wenn die Spannung auf 13.6V sinkt, mag er leerer geworden sein oder nicht, auch egal, auf jeden Fall darf man wieder nachladen. Im Normalbetrieb kommt man mit Angaben von 100% und 90% dabei gut hin.
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bei Erreichen der Gasungsspannung ist der Bleiakku irgendwo zwischen 50 bis 80% geladen. Je nach Zustand und Temperatur des Akkus. Allenfalls ließe die Ruhespannung (so nach 2 Stunden abgeklemmtem Akku) Schlüsse auf den Ladezustand zu. Irgendwie unpraktisch.
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Shuntsolarladeregler arbeiten nach der I/U Kennlinie, sie schalten nicht ab. Nach Erreichen der Ladeschlußspannung wird Diese konstandgehalten (PWM), der Ladestrom nimmt entsprechend ab.
Tom könnte eine (Kreisel?-) Pumpe in Reihe zum Solarmodulkurzschließmosfet anordnen die Wasser in ein auf dem Dach angeordnetes Gefäß pumpt. Öffnet der Mosfet weil die Batterie geladen werden möchte arbeitet die Pumpe als Generator und lädt (über die parasitäre Diode zusätzlich zum Solarmodul die Batterie.
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