Erdies Solarprojekt (war: Nochmal Solarzelle)

[Erdie]

Ich finde die Unabhängigkeit einfach gut. Ich fahre ja fast nur bei Tag und auch überwiegend kurze bis mittlere Strecken. Und schon jetzt finde ich es ziemlich enspannt, dass ich mich eigentlich gar nicht um den Ladezustand des Akkus kümmern muß. Bei meinem Fahrprofil ist es immer ausreichend voll. So weit so gut.
Was ich aber momentan noch bezweifle, ist , sollte ich mal so eine Tour wie 3w4f mitmachen, dass der Strom dann nicht mehr reicht wenn ständig das Handy in Aktion ist zum navigieren. Und da es mir Spaß macht, ständig zu optimieren, mach ich mir eben Gedanken die Leistung und Effizienz zu verbessern um auch das Ziel zu ermöglichen. Es kann sein, dass das selbst niemals brauchen werde aber vielleicht braucht es dann ja mal jemand anders, der es nachgebaut hat. Bei der Leistung, die die neuen Zellen haben, könnte man schon in einem Boxenstopp im Biergarten das Handy fast wieder voll geladen haben. Ob so ein Klappdingens letztendlich praktisch ist, ist fraglich.
Eine weiter Möglichkeit wäre zu probieren, die Zellen tatsächlich geschickt zu schneiden und einen neuen Deckel zu konstruieren. Dann müssen sie aber exakt gleich groß sein und das schlechteste Teil bestimmt die Gesamtleistung des System. Ich denke darüber nach, nochmal einen Decke bei Ymte zu kaufen und den Winter über ganz in Ruhe damit rumzumachen. Bin mir aber noch nicht sicher.

 

[flensboards]

Hallo @Erdie ich habe 2 Ideen,
1. Könnten die Zellen doch auf eine rechteckige Platte aus Cfk mit einer Lage Gfk als Isolator geklebt werden. Die Platte könnte dann obwohl sie eben ist vorne auf der Haube angeklettet werden. Das nutzt man z.B. bei langen Touren wo die Geschwindigkeit ja nicht Vollgas ist und für die Aerodynamik sollte das nicht zu sehr stören.
2. Idee wäre den Wartungsdeckel großflächig abkleben und wachsen. Darauf dann ein genügend großen überstehenden Deckel laminieren der ganze Zellen aufnimmt. Den kann man anschrägen und mit Nittotape wie die Hosen aufkleben.

Auf meinen Alpha7 Deckel passen 4 ganze Zellen. Kann ich da einfach einen stepupwandler hinter schalten und meinen 3s4p mit Konion 18650VTC5 30A laden? Im Sommer kann der ja mit 16A geladen werden.

 

[TitanWolf]

Hallo @flensboards ,

Kann ich da einfach einen stepupwandler hinter schalten und meinen 3s4p mit Konion 18650VTC5 30A laden? Im Sommer kann der ja mit 16A geladen werden.

prinzipiell schon, allerdings ist die Einzelzellenspannung in diesem Fall recht gering - und ein Viererseriellverbund hat ebenfalls noch keine sinnvoll nutzbare Ausgangsspannung zur Ladenutzung.

Daher sollte bei Auswahl des Wandlers Wert auf sehr hohe Effizienz gelegt werden (und eine eventuelle Verpolschutzdiode entfernt werden). Dann ist das gut nutzbar.

Ideale Ausgangsströme beginnen im Bereich von 16 Zellen seriell..

1. Könnten die Zellen doch auf eine rechteckige Platte aus Cfk mit einer Lage Gfk als Isolator geklebt werden.

Das ist z.B. mein Plan mit diesen Zellen, jedoch ohne GFK, dafür mit einer dünnen Reflektorfolie ohne elektrischer Leitfähigkeit als Trennmedium. Effizienzsteigerung inklusive..

Jedoch sollte die CFK-Platte von unten mit Hochkant-CFK-Stegen verstrebt werden, denn ihre Vibrationen und dadurch bedingten Schwingungen im elastischen Bereich werden ansonsten IMHO bei einer dünnen Trägerplatte die Kristallstruktur überlasten und somit Risse/Brüche der Zellen verursachen (egal, ob diese einlaminiert sind, oder nicht - das ändert nichts an deren Bruchfestigkeit).

Viele Grüße
Wolf

 

[Karlsruhe]

Hallo @Erdie ich habe 2 Ideen,
1. Könnten die Zellen doch auf eine rechteckige Platte aus Cfk mit einer Lage Gfk als Isolator geklebt werden. Die Platte könnte dann obwohl sie eben ist vorne auf der Haube angeklettet werden. Das nutzt man z.B. bei langen Touren wo die Geschwindigkeit ja nicht Vollgas ist und für die Aerodynamik sollte das nicht zu sehr stören.

Genau so hatte ich das auf meiner Frankreichfahrt gemacht. Man sollte aber nicht vergessen, das gerade im Sommer die Zellen "heiß" werden und dann der Wirkungsgrad deutlichst sinkt. Im übrigen habe ich in einer halben Std auf dem Camping genauso viel in meine Powerbank geladen wie in 4 Std Fahrt. Fazit eine schöne Spielerei aber in der zivilisierten Welt macht es wenig Sinn.

 

[Erdie]

Auf meinen Alpha7 Deckel passen 4 ganze Zellen. Kann ich da einfach einen stepupwandler hinter schalten und meinen 3s4p mit Konion 18650VTC5 30A laden? Im Sommer kann der ja mit 16A geladen werden.

Step up von 2V aufwärts ist möglich, der "Mainstream" fängt allerdings erst bei 3V Eingangsspannung an. Für ganz kleine STröme gibt es sogenannt "Harvester Chips", die können sogar bei ca 0,5V arbeiten. Leider nur bei geringen Strömen (max 500mA). Also grundsätzlich wäre das möglich.

 

[TitanWolf]

Ideale Ausgangsströme beginnen ..

.. als Ausgangsspannungen - Gedankenfehler zu später Stunde. Ärgerlich.

Viele Grüße
Wolf

 

[Erdie]

.. als Ausgangsspannungen - Gedankenfehler zu später Stunde. Ärgerlich.

Wenn die Ausgangsspannung ca. 8-9V beträgt, wie willst du dann die Ladeschlussabschaltung hinkriegen wenn du ohne DC Wandler arbeitest? Mit DC Wandler ist das einfach, aber dann brauchst du eine größere Spannungsdifferenz. In diesem Fall brauchst Du eine spezielle Spannungsbegrenzungsschaltung, die wir vorher schonmal diskutiert haben.

 

[TitanWolf]

Hallo @Erdie ,

Wenn die Ausgangsspannung ca. 8-9V beträgt, wie willst du dann die Ladeschlussabschaltung hinkriegen wenn du ohne DC Wandler arbeitest?

nein, ich bezog mich durchaus auf einen Aufbau mit DC-DC-Wandler. Nennt sich Buck-Boost- oder Auf-Abwärts-Wandler oder und kann sowohl niedrigere als auch höhere Eingangsspannungen zur gewünschten Ausgangsspannung wandeln, somit null Spannungsdifferenz notwendig.

.. wie willst du dann die Ladeschlussabschaltung hinkriegen ..

Ist recht einfach aus technischer Sicht, doch etwas basteltechnischer Aufwand: SSR (Solid State Relais, im billigsten Fall einen PowerFET/MosFET mittels SMD-Widerständen sowie pull-down-line koppeln) plus Spannungsüberwachungsschaltung, welcher die Gate-Spannung deaktiviert (sollte NPN sein, geringere Verluste), sobald Spannung X erreicht wurde.

Ansonsten ein BMS verwenden, welches bei ~4,15V pro Zelle den separat vorhandenen Ladeeingang (drauf achten) abschaltet, kann durchaus auch als zweites BMS existieren (Konflikte durch kontroverses Balancing sind extrem selten).

Gewichtsseitig fünf bis zehn Gramm.. solch eine Trennlösung.

Hier stand Quark.

Viele Grüße
Wolf

 

[Erdie]

Ich habe derzeit nochmal rumgespielt und bin mir rel sicher, dass die Wölbung der Wartungsklappe für die Zellen zu stark ist. Die werden brechen. Zerschneiden geht gar nicht, da splittert alles in unzählige Teile. Ich habe es versucht mit einer dünnen Dremel Trennscheibe versucht, keine Chance.

 

[TitanWolf]

Immerhin - danke fürs Versuchen.

Wenn es mit Dremeltrennscheibe nicht klappt, wird es mit den üblichen Werkzeugen sicherlich nichts. Was klappen könnte: Diamantanreißer kaufen, mehrfach über die Sollbruchstelle ziehen. Einseitig bis zur Sollbruchstelle auf Stahlblech auflegen, oben Holz drauf, vorsichtig festhalten und den überhängenden Teil abschlagen.

Bzgl. Vorspannung beim Biegen: das war, was ich mit dem Montageszenario ansprach: selbst, wenn es unter "statischen Bedingungen" in der Hand so weit biegungsfähig wäre: die Vorspannung bleibt drin und entgegen Faserlaminaten und Metallen nicht sinnvoll entfernbar, da Kristall.. Jede Schwingung erzeugt demnach eine starke Spitzenbelastung.

Kannst Du den Radius der Wartungsklappe hier in Etwa angeben? Falls nicht sinnvoll mit wenig Aufwand zu berechnen, da eine Freikurve: der Höhenunterschied der Mitte gegenüber den Seitenkanten einer Solarzelle, wenn diese mittig aufgelegt und seitlich bis zur Oberfläche heruntergebogen werden würde, reicht auch schon aus.

Viele Grüße
Wolf

 

[Kraeuterbutter]

Genau so hatte ich das auf meiner Frankreichfahrt gemacht. Man sollte aber nicht vergessen, das gerade im Sommer die Zellen "heiß" werden und dann der Wirkungsgrad deutlichst sinkt.

werden sie nicht gerade so wie bei dir montiert, von oben und unten vom Fahrtwind umspült.. besser geht ja kaum?

Im übrigen habe ich in einer halben Std auf dem Camping genauso viel in meine Powerbank geladen wie in 4 Std Fahrt.

ich hab ein kleines USB-Ladegerät mit 5 Ausgängen (bis zu 2Ampere pro Ausgang) das in Summe mit 8A laden kann..
werde bei meiner nächsten Tour 4 (kleinere) Powerbanks mitnehmen..
damit sollte in 1h ordentlich was nachzuladen sein (eben mit 8A)

 

[TitanWolf]

Meine Solarzellen sind gestern ebenfalls eingetrudelt - sehr gut verpackt und vakuumiert.

Sehr vakuumiert. Habe sie noch nicht entpackt - allerdings sind ~1,9 cm Stapelhöhe für 50 Solarzellen definitiv ungeschlagener Minimalrekord. Hoffentlich hat das Vakuumieren keine Schäden hinterlassen.

Viele Grüße
Wolf

 

[Karlsruhe]

werden sie nicht gerade so wie bei dir montiert, von oben und unten vom Fahrtwind umspült.. besser geht ja kaum?

Das sollte man glauben, aber das Solarpanel liegt so flach auf, dass von unten so gut wie nichts durchkommt. Warscheinlich liegts auch an dem flachen Winkel, dass der Fahrtwind wenig kühlt.
Wie bereits geschrieben, in der Zivilisation gibts viele Möglichkeiten Powerbanks nachzuladen. Bin mit 2 Powerbanks mehr als gut über die Runden gekommen.

 

[Jag]

Hallo @Erdie ,
könnte man mit Deinem Stromertrag auch einen Ventilator ordentlich betreiben?
Wie groß ist Deine Solarfläche? Lassen sich auch Rundungen belegen?

 

[Erdie]

Hallo @Erdie ,
könnte man mit Deinem Stromertrag auch einen Ventilator ordentlich betreiben?
Wie groß ist Deine Solarfläche? Lassen sich auch Rundungen belegen?

Ein kleiner Ventilator könnte funktionieren aber dann bleibt nichts mehr übrig. Der Energieertrag reicht ungefähr um die Batterie im Sommer bei gemischter Fahrweise vollgeladen zu halten.

 

[Erdie]

Meine Solarzellen sind gestern ebenfalls eingetrudelt - sehr gut verpackt und vakuumiert.

Sehr vakuumiert. Habe sie noch nicht entpackt - allerdings sind ~1,9 cm Stapelhöhe für 50 Solarzellen definitiv ungeschlagener Minimalrekord. Hoffentlich hat das Vakuumieren keine Schäden hinterlassen.

Viele Grüße
Wolf

Ist was aus Deinen Zellen geworden?
Grüße
Erdie

 

[TitanWolf]

Hallo Erdie,

bin noch nicht zur Fertigung eines geeigneten Trägers gelangt, eigene Mobilitätsprojekte pausieren noch bis Mitte Oktober.

Dauerhaft rissfreier Einsatz auf Velomobilhüllen bei Anzahl > 4-6 der Zellen nur auf wabenstrukturartiger oder zickzackunterstützter, erschütterungssteifer Trägerbasis möglich. 2D-Hülle schwingt zu stark.

Bei kleineren Flächen halbwegs überschaubarer Aufwand, aber über einstellige Anzahl bekommt einer so nicht ohne folgende Defekte drauf. Da reicht die nächste Pflastersteinstrecke schon aus.

Für "einfache Montage" sind die modernen 2D-semiflexiblen Kunststoffträger-Module mit ~2,2-3,4 Kg für 100Wp empfehlenswerter. Robustheit ist nicht vergleichbar, Welten besser.

Viele Grüße
Wolf

 

[Erdie]

Mein liegen hier auch noch rum, ich überlegen immer noch, einfach so eine Platte mit 6 Zellen zu bauen, die hätte dann 3V, was ich gut aufwärtswandeln läßt. Die Leistung ist schon beeindruckend.

 

[TitanWolf]

Wenn die Trägerbasis separat montiert oder einfach "draufgeklettet" wird, kein Problem. Kannst sie dann auch intern verstauen und bei Sonnenstrahlung herausholen.

Problematisch wird die Integration in eine bestehende VM-Hülle, bestenfalls noch bündig oder versenkt. Die wackelt, wobbelt, vibriert - egal, wie steif sie ist. Ein Schlagloch und die aufgeklebten oder vergossenen Zellen sind Zellenbruchstücke. Unabhängig davon, wie weit sie sich um eine Achse biegen lassen, wenn sie in Kunststoff einlaminiert vorliegen.

Separater Träger a la "Wartungsdeckel" sind schon besser, Risiko auf mitflexen mit der Hülle ist geringer. Ja, die Leistung ist beeindruckend, allerdings auch daher, weil keinerlei verlustbehafteten "Schutzfolien" oder Echtglas darüber liegen. Sonst sinkt die Effizienz auch bei den Zellen.

Bestenfalls stationäre Nutzung.. aufgeklebt auf wärmeableitende Basis und geschützt vor mechanischen Belastungen.

Viele Grüße
Wolf

 

[Rodge]

Hallo Solarlader- Erfahrene,
mein Alpha wird ja mit einem anständig starken Lupine - Akku geliefert werden: 99Wh, 6,9Ah - aber "leider" bei 14,4V.

"Leider", weil ich auf Urlaubsreisen die ganz einfachen Campingplätze bevorzuge, die meist max. auf dem WC eine Steckdose anbieten. Also möchte ich eine (semi-) flexible Solarzelle mit Klett oder Saugnäpfen (so, wie hier im Faden weiter oben) verwenden, um für Tagfahrlicht, Navi & Handy Strom zu haben.
Als Anfänger - und damit eher langsamer "Spazierenfahrer" - werde ich mit den aerodynamischen Einbußen wohl leben können (müssen).

Nur: alle Solarlader, die ich bisher gefunden habe, sind für 12V oder 24V Blei- Gel / AGM ausgelegt. Zumindest habe ich bisher noch keine LiIon Solarlader für 14,4V (also ca. 16,6V Ladeschluss- Spannung) gefunden.
Nun suche ich im Internet ein Gerät, das 24V Gleichspannung am Ausgang abgibt. Dort könnte man ggf. das original Lupine- Ladegerät einstecken, da dieses 24V Eingangsspannung benötigt.

Als Solarzelle denke ich an soetwas wie eine WS-FX 40Wp, 40cmx54cm, 900g.

Was denkt Ihr?

Gruss,
Roger