Erdies Solarprojekt (war: Nochmal Solarzelle)

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Ihr habt mich überzeugt, dass das nichts bringt. Ich löt mir einen 2. Ersatzakku zusammen. Mein erster Ersatzakku hat 5200mAh, wiegt um die 200g und ist noch nicht einmal zum Einsatz gekommen. Mein Spieltrieb war es, der es getrieben hat. Aber sinnlose Dinge machen keinen Sinn.
 

Elmi

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... Muß ein sonniges Plätzchen sein, wo das VM tagsüber steht (y)
Einwand erlaubt... (n)
Andere Leute stellen praktischerweise Dinge in den Schatten, von wegen zu heiß oder verblassen der Farben oder Oberfläche wird spröde...:unsure: Harz wird weich o_O
Beim VM wirds auch sehr kuschelig, am Feierabend in das gut vorgeheizte (aber ertragreiche) VM zu steigen... :whistle:

sie befriedigen den Spieltrieb...
Gruß, Tim
(y)
 
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Also wenn überhaupt, dann hätte ich schon eher daran gedacht, den Ladevorgang unterwegs, also beim Fahren, zu machen. Warum sollte ich sonst eine Solarzelle ans VM bauen? Um in der Standzeit zu laden, kann ich dann auch eine dieser zusammenfaltbaren Dinge nehmen und das dann nur bei Bedarf mitnehmen. (Nur) In den Pausen laden macht überhaupt keinen Sinn.
 
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klar läd das Teil (auch) beim Fahren. Aber 'nur' beim Fahren laden würde genausowenig Sinn machen :p.
 
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Hallo,
mal mein Senf zu solar
klar ist der Gedanke an solar Laden immer verlockend.
Ich hatte auch mal Spieltrieb und habe mir ein 10 W Solarpanel (zum rumspielen, zuhause) zugelegt. Laut Werbung super doller Wirkungsgrad, noch ganz viel ertrag bei diffusem Licht und bedecktem Himmel und so.
Was soll ich sagen?
Ich bin enttäuscht!
klar, liefert das Panel 10 W, aber nur bei knalle Sonnenschein, um 12:00 Uhr Mittags, Ende Juni, perfekt auf die Sonne ausgerichtet.
Gerät man auch nur etwas ausserhalb der oben genannten Parameter, also sagen wir nur so 20 Grad neben der perfekten Ausrichtrung auf die Sonne, dann geht der Ertrag rapide zurück, oder um 17:00 Uhr.
Oder einem super Sonnentag schiebt sich ein federleichtes weisses Wölkchen vor die Sonne, dann sinds nur noch 1-2 W die rauskommen.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass man auf einem VM bei endlicher Solarfläche nennenswert was erntet. Ein Nabendymo oder auch ein (2. ?) Akku wären da kosten- und wahrscheinlich gewichtsmässig effektiver.
Zudem ist bei uns das Wetter meist zu schlecht, dass da was bei rauskommt.

oder haben Solarzellen einen deutlichen Quantensprung an Wirkungsgrad gemacht?
Hanno
 
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dann sinds nur noch 1-2 W die rauskommen
das ist ja kein Geheimnis. Heißt ja auch 10W 'peak', also zu deutsch 'bis zu' (wenn alles optimal passt, also fast immer weniger...)
Solarzellen in der Leistungsklasse funktionieren nur über den Faktor Zeit. So ein Teil muss einfach lange draußen sein, damit in Summe was rumkommt. Ob man dabei fährt ist im Gegensatz zum NabenDynamo nebensächlich. So gesehen ist die Idee sowas nahtlos in die Hülle zu integrieren super, weil es dann immer läd, wenn es draußen ist (auch wenn flexible Zellen weniger Wirkungsgrad haben) - viel besser als nur in den Fahrpausen ein vermeindlich besseres Teil rauszustellen. Leistungsangebot und Bedarf müssen halt zusammenpassen.
Nabendynamo im VM spielt kosten-, gewichts- und wenn man nicht tatsächlich den ganzen Tag durchgehend fährt auch leistungsmäßig (über die Zeit gemittelt) in etwa der gleichen Liga. NaDy kann halt 'spontan' und konstant mehr Leistung raushauen wenn man die mal richtig lange am Stück braucht.
 

dendrocopos

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Eine unwesentliche, aber vielleicht interessante Anmerkung: die Peak-power kann auch überschritten werden, nämlich wenn die Sonne scheint, aber Wolken um die Sonner herum noch zusätzlich Licht streuen. Damit ist also P_max nicht das absolute Maximum.
 
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Eine unwesentliche, aber vielleicht interessante Anmerkung: die Peak-power kann auch überschritten werden
Diese Peak Power wird nur überschritten, wenn die 20 Grad auf den Solarzellen unterschritten wird. IM Sommer oder Frühling eigentlich nur bei plötzlichem hervorkommen der Sonne hinter einer Wolckenschicht oder bei sehr kalten Tagen und das auch nur für sehr kurze Zeit den die Panele erwärmen sich schnell.
 
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Ich habe jetzt mal eine Wenig gebastelt. Die Lösung mit Solarfolie habe ich verworfen, da der Wirkungsgrad zu schlecht ist. Und da man so eine Lösung wirklich nur dann gebrauchen kann, wenn man eine längere Reise macht, habe ich mir überlegt, eine sozusagen modulare Lösung zu bauen, die man ggf. auf die Motorhaube kletten kann um den Reserveakku während der Fahrt und in den Pausen zu laden.

Zum Experimentieren habe ich 2 kleine Solarpanels für 13 € gekauft:

DSC_1264.JPG


Die sollen angeblich 2,5W bringen pro Stück. Das glaube ich natürlich nicht aber auch eine Bruchteil der Leistung würde reichen. Laden möchte ich einen 2S LiFePo4 Akku, den ich schon einige Zeit erfolgreich verwende. Die Nennspannung beträgt 3,3V / Zelle und die Ladeschlußspannung ist 3,7V / Zelle. Das wäre also bei 2S dann 7,4V. Wenn wir mit dem CV Verfahren laden wollen, brauchen wir eine geregelte Spannungsquelle. Ich habe diese hier genommen:

DSC_1255.JPG


Die soll angeblich 3A bringen, das glaube ich auch nicht aber soviel brauchen wir auch nicht und soviel bringt die Zelle auch nicht. Eine Strombegrenzung ergibt sich von selbst durch die Leistung der Zelle, die bei 250-350mA pro Stück bei 5V liegen soll. Ich schließe die Zellen seriell um die resultierenden 10V dann auf 7,3V Ladespannung runterzuregeln (0,1V Sicherheitspuffer). Dazu schließen wir das kleine Teil an eine Labornetzteil an, simulieren die 10V Eingangsspannung und regeln mit einem kleinen Schraubenzieher + Multimeter an dem Trimmer die 7,3V Ausgangsspannung:

DSC_1257.JPG



Das Zeug wird dann verlötet und verkabelt. Ein Diode am Ausgang verhindert Rückströme, keine Ahnung ob der Regler das aushält, also besser gleich vermeiden. Ich habe eine Shottky Diode verwendet um die Verluste klein zu halten. Die hat eine Durchlassspannung von 0,19V:


DSC_1260.JPG




Fortsetzung folgt ..
[DOUBLEPOST=1475417999][/DOUBLEPOST]Den Regler schrumpfen wir ein:


DSC_1259.JPG


Um eine realistisches Szenario zu testen, entlade ich den Akku bis auf die Entladeschlussspannung:


DSC_1261.JPG



Das sieht dann am Anfang ungefähr so aus:


DSC_1262.JPG




Anschließend lege ich das ganze für eine Stunde auf den Gartentisch:



DSC_1258.JPG


Es war stark bewölkt, die Sonne nur so ca 50% der Zeit sichtbar. Um festzustellen, wieviel geladen wurde, entlade ich den Akku wieder bis Entladeschluss und bestimme dabei die Ladungsmenge.

Das Ergebnis ist 317mAh. Da der Akku 1400mAh hat, würde er unter diesen, IMHO realistischen Bedingungen ca. 4 Stunden brauchen, um vollgeladen zu werden. De facto wäre er bei komplettem Sonnenschein noch wesentlich schneller voll.

Das Gewicht der ganzen Apparatur beträgt 157g. Ich finde, das geht noch. Ist ungefähr so schwer wei ein Akku. Aber dafür kann man ihn beliebig oft laden. Ich habe noch vor eine Voltmeter einzubauen, dann kann man mit dem mobilen Solarlader noch die Spannung messen, auch ohne zu laden wenn man will.


DSC_1263.JPG



Jetzt wäre der Plan, daraus irgendetwas handliches zu bauen, dass man bei Bedarf auf die Motorhaupe kletten kann und den Akku darunter.
[DOUBLEPOST=1475418096][/DOUBLEPOST]Hier ist es enstanden:


DSC_1256.JPG



BTW: Die Panels haben 13 € das Paar gekostet, ist also preiswert für so ein Experiment. Gesamtkosten sind bis jetzt 15 Euro, die Spannungsregler habe ich im 5er Pack für 2 Euro gekauft.
[DOUBLEPOST=1475418555][/DOUBLEPOST]Wenn jetzt jemand bemängelt, das Ganze sei nicht wasserfest. Ja, stimmt aber spritzwassergeschützt möchte ich es noch machen und komplett Wasserdicht halt ich für unnötig, da es bei Regen ohnehin keinen Sinn macht. Dann kann man es im Kofferraum lassen.
 
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Ich würd jetzt nur noch sicherstellen wollen, das das Solarmodul wirklich nur max 10V Ausgangsspannung liefert wenn die Sonne voll 'draufbrät', bzw das der Regler höhere Spannungen noch 'wegpuffern' kann oder ggfs bei 7,3V Ausgangsspannung (am Ladeende) schlicht abschaltet.

Das lässt sich aber warscheinlich erst wieder im nächsten (Hoch-)Sommer testen. Bis dahin reicht es sicher, mit der Spannungsanzeige die max Spannung im Auge zu behalten...
 
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Ich würd jetzt nur noch sicherstellen wollen, das das Solarmodul wirklich nur max 10V Ausgangsspannung liefert wenn die Sonne voll 'draufbrät', bzw das der Regler höhere Spannungen noch 'wegpuffern' kann oder ggfs bei 7,3V Ausgangsspannung (am Ladeende) schlicht abschaltet.
HI Marc,

Ich habe es auch gemessen, bei voller Sonne liegt die Spannung von beiden Zellen zwischen 10 und 11V. Der Ausgangsstrom ist größer als der Strom, den die Solarzelle liefert, ja nach Spannungsdiffernez. Der Regler soll einen Wirkungsgrad von 90% haben.

Das ist ein Schaltregler, der kann einen Input bis 30V aushalten und die Spannung am anderen Ende bleibt konstant und zwar so, wie man sie mit dem Poti getrimmt hat. Ich habe die Trimmung übrigens mit einem 56 Ohm Lastwiderstand gemacht weil die Schottky-diode unter Last einen kleinen Spannungshub hat. Im Leerlauf leigt sie die 0,19V höher.

Am liebsten hätte ich eine Vorrichtung, so dass ich das Teil irgendwo ankletten und ein Kabel anschließen kann und dabei den Strom direkt in den Bordakku. Aber ich weiß nicht, wo ich ein Kabel verlegen kann, so dass es vernünfigt aussieht und funktioniert. Von daher dache ich zunächst eher an eine unabhängige Lösung, die den Zweitakku lädt. Mal sehen, vielleicht fällt mir noch was ein. Ich habe schonmal überlegt, die Befestigungsschrauben der Wartungsklappe als Elektroden zu mißbrachen ..
 
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Ich dachte an profanes Klettband. Auf jeden Fall sollte das nur bei Bedarf aufgeschnallt werden, weil die Aerodynamik vermutlich leidet. Und das akzeptieren wir nur im Notfall ;) Erstmal werde ich daraus ein kompaktes Modul bauen und dann weiterschauen.

Ich bin übrigens heute noch meine Feierabendrunde gefahren und habe das Teil einfach wieder auf dem Tisch liegen lassen. Und es hat über 600mAh Energie geharvestet (y) Während der Fahrt würde die Zelle besser gekühlt und der Wirkungsgrad wäre sogar besser.
 
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Das lässt sich aber warscheinlich erst wieder im nächsten (Hoch-)Sommer testen. Bis dahin reicht es sicher, mit der Spannungsanzeige die max Spannung im Auge zu behalten...
Du bist der Meinung, dass die Strahlung mehr wird, wenn die Luft warm ist?
;-)

Ein klarer kalter Wintertag kann bez. verfügbarer Strahlung besser sein als ein schöner Sommertag. Bei niedriger Temperatur funktioniert das Siliziumzeug besser und wird also bessere Erträge als im Sommer liefern, wenn es passend zum Sonnenstand ausgerichtet ist. Bei hoher Temperatur im Sommer hingegen, leidet die Performance etwas...

Gruß, Harald
 
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Ein klarer kalter Wintertag kann bez. verfügbarer Strahlung besser sein als ein schöner Sommertag. Bei niedriger Temperatur funktioniert das Siliziumzeug besser und wird also bessere Erträge als im Sommer liefern, wenn es passend zum Sonnenstand ausgerichtet ist.
Theoretisch ja, trotzdem hast Du im Sommer deutlich höhere Erträge als im Winter. Bei unserer PV auf dem Dach kommt im Winter selbst bei höchstem Sonnenstand nicht mal mehr die maximale Leistung der Module an, im Sommer schon, die Erträge sind DEUTLICH höher. Im Winter müssen die Sonnenstrahlen halt auf Grund des niedrigeren Sonnenstandes durch deutlich mehr Atmosphäre wie im Sommer. Theoretisch wird die beste Leistung an kalten Frühjahrstagen umgewandelt.

Außerdem ist der Temperaturkoeffizient so extrem denn nun auch wieder nicht, liegt vielleicht so im Bereich von 0,5% weniger Leistung je Grad Kelvin das die PV-Zelle wärmer wird.
 
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Theoretisch ja, trotzdem hast Du im Sommer deutlich höhere Erträge als im Winter.
Ja, in unseren Gegenden haben wir im Sommer mehr schöne Tage als im Winter.

Du hast vermutlich auch nicht 60-70° Dachneigung (für niedrige Wintersonne optimiert)?

Aber lassen wir das besser bleiben, sonst schickt uns Reinhard noch in Solarenergieforum...

Gruß, Harald
 
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