Solarpanel und Velomobil
- Ersteller Reinhard
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Grad zur rechten Zeit!
Hab hier so ein "12 V 50W" Modul liegen, das mit 28x28cm beim DF XL ziemlich genau zwischen Süllrand und Servicedeckel passt.
Der mitgelieferte USB-Wandler ist Müll, der frisst mehr als er liefert.
Das Panel hab ich daheim OHNE LAST nur mit mit Multimeter in der prallen Sonne getestet und da kamen statt 12 V bis 30V an.
Ein kleiner einstellbarer Step-down Wandler liegt schon hier.
Im mitgelieferten Krokodilklemmen-Kabel SOLL eine, Diode verbaut sein um den Stromfluss auf eine Richtung zu begrenzen - ich konnte noch keine entdecken!
Meine Hoffnung: das Panel mit dem Step-Down-Wandler auf 12-14V zwischen Akku und Bordspannungsstecker zu schleifen und so die Bereitschaftsdauer des Akkus zu erhöhen. Ich erwarte mir keine Wunder, aber einen ganzen Tag auch ohne Wechselakku unterwegs sein zu können, würde mir schon gefallen!
Hab ich was übersehen?
Hab hier so ein "12 V 50W" Modul liegen, das mit 28x28cm beim DF XL ziemlich genau zwischen Süllrand und Servicedeckel passt.
Der mitgelieferte USB-Wandler ist Müll, der frisst mehr als er liefert.
Das Panel hab ich daheim OHNE LAST nur mit mit Multimeter in der prallen Sonne getestet und da kamen statt 12 V bis 30V an.
Ein kleiner einstellbarer Step-down Wandler liegt schon hier.
Im mitgelieferten Krokodilklemmen-Kabel SOLL eine, Diode verbaut sein um den Stromfluss auf eine Richtung zu begrenzen - ich konnte noch keine entdecken!
Meine Hoffnung: das Panel mit dem Step-Down-Wandler auf 12-14V zwischen Akku und Bordspannungsstecker zu schleifen und so die Bereitschaftsdauer des Akkus zu erhöhen. Ich erwarte mir keine Wunder, aber einen ganzen Tag auch ohne Wechselakku unterwegs sein zu können, würde mir schon gefallen!
Hab ich was übersehen?
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Die Leerlaufspannung von 30V wird unter Last wahrscheinlich massiv einbrechen. Ich empfehle, einen guten MPPT -- Lader anstelle des Step - Down zu verwenden, damit das Panel stets im besten Arbeitspunkt betrieben wird.
Was ich nicht verstehe:
EDIT: wenn Dir der Wirkungsgrad nicht so wichtig ist, kann es auch mit dem Step - Down funktionieren. Je nach verwendetem Akkutyp kann man solche Module auch direkt zum Laden verwenden. Dann muss man natürlich darauf achten, dass man die jeweils "passende" Spannung einstellt und den maximalen Ladestrom nicht überschreitet. Ein "12V - Akku" hat ja bekanntlich garkeine 12V, sondern je nach Akkuchemie und Ladezustand davon abweichende Spannungshöhen.
Was ich nicht verstehe:
Ich würde das Panel parallel zum Akku betreiben. Vielleiocht meinst Du das ja auch genauso. Für mich klingt es, als wenn Du es in Reihe zwischen Akku und Bordspannungsstecker betreiben möchtest, was keinen Sinn ergibt.
EDIT: wenn Dir der Wirkungsgrad nicht so wichtig ist, kann es auch mit dem Step - Down funktionieren. Je nach verwendetem Akkutyp kann man solche Module auch direkt zum Laden verwenden. Dann muss man natürlich darauf achten, dass man die jeweils "passende" Spannung einstellt und den maximalen Ladestrom nicht überschreitet. Ein "12V - Akku" hat ja bekanntlich garkeine 12V, sondern je nach Akkuchemie und Ladezustand davon abweichende Spannungshöhen.
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Die Gänsefüßchen sind korrekt. Daß die 12V nicht stimmen hast Du schon nachgemessen, jetzt zu den "50W". Mein 50 Wp Faltmodul hat 2x32x39 cm² Modulfläche. Selbst wenn Deine Zellen den doppelten Wirkungsgrad hätten (höchst unwahrscheinlich), wären das nur 30Wp. 20 Wp sind wahrscheinlicher. Wenigstens bist Du in Spanien und hast mehr Sonne.
Gruß,
Tim
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Hach .... ich "liebe" die chinesischen Übertreibungen.
Am Äquator "liefert" die Sonne ~2000W pro m².
Sagen wir mal, dass das Modul 0,25m x 0,25m = 0,0625m² aktive Solarfläche hat und glauben wir den Wirkungsgrad von 24% (das wären dann sehr gute Zellen)
Macht:
2000Wm² x 0,0625m² = 125W max mögliche Leistung auf dieser Fläche
125W x 0,24 (Wirkungsgrad) = 30W -> um 12:00 Uhr am Äquator
In D bekommen wir im Mittel aber nur ~1000Wm² (im Norden ~800Wm², im Süden ~1200Wm²) und ich rechne lieber mit 20% Wirkungsgrad (messen kann ich den nicht)
Macht:
1000Wm² x 0,0625m² x 0,2 (Wirkungsgrad) = 12,5W -> um 12:00 Uhr in der Mitte von D.
In Ö liefert die Sonne etwas mehr, da wird das Pannel ~15W liefern können.
Ich denke so schlecht ist der
gar nicht.
Gruß Jörg
Hallo Jörg,
da muss ich Dich korrigieren.
Außerhalb der Atmosphäre sind's knapp 1400 W/m².
https://de.wikipedia.org/wiki/Solarkonstante
Auf der Erde dann überall deutlich weniger.
https://de.wikipedia.org/wiki/Insolation_(Physik)
Mehr als 1000 W/m² erreichst Du nur höher oben im Gebirge.
Gruß, Harald
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Was ich hier oft lese ist nicht ganz richtig ein MPPT Regler braucht eine höhere Spannung als die Systemspannung des Akkus, sonst funktioniert er nicht. Was hier auch kaum beachtet wird sind die Verluste, vor allem die Erhitzung des Panels im Sommer frisst schon alleine ca 20% des Maximalwertes. Dazu kommt noch schlechter Winkel zur Sonne, sowohl im Azimuth wie auch in der Elevation. Kabelverluste, Umwandlungsverluste durch den Regler und Ladeverluste beim Laden des Akkus. Dass alles sollte man beachten, dann wird schnell klar, dass da nichts mit pseudopedalieren ist
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Ähm ... so ganz allgemein kann man das nicht sagen.
Bei allen MPPT Regler die ich kenne, muss die max Spannung aus dem Pannel min 5V unter dem des Akkus liegen.
Auch das ist zu pauschal.Dass alles sollte man beachten, dann wird schnell klar, dass da nichts mit pseudopedalieren wird
Das ist eher eine Frage des Verhältnis aus Länge der Strecke, größe des Pannels, größe des Akku, Verschattung, Jahreszeit ... kurz die Auslegung des Systems.
@Rocketeer z.B. braucht im Sommerhalbjahr in der Regel nicht ans Ladegerät.
Gruß Jörg
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USB Wandler anscheinend schon, wenn im Hochsommer nur 0,xA bei 5V rauskommen! Das reicht nicht mal um ein schwaches Handy zu laden, geschweige denn mein Smartphone!
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Nachdem @JKL und einige andere die konkreten Fragen von @Jens Buckbesch bereits beantwortet haben, bleibt soweit ich das sehe lediglich die Frage danach, wie man Solarpanele am besten lagert in einer mobilen Anwendung. Darauf habe ich auch keine definitive Antwort. Ich sehe, dass:
Kühlung
Vibrationsempfindlichkeit
Gewicht
Stabilität
Gefährdungspotential durch Aufbauten
eine Reihe von Parametern sind, die in die Auslegung wahrscheinlich mit reinspielen sollten. Ich habe für mein "Solaroweder" ein Dach konstruiert, was bei 420 Wp PV-Nennleistung auf 2,7 qm Dachfläche ca. 18 kg (wenn ich mich da recht erinnere) wiegt. 10 kg davon sind die Solarmodule. Das scheint mir insgesamt eher schwer zu sein.
Alledings denke ich, dass ich durch eine großflächige Lagerung auf einem festen Untergrund die Mikrorissbildung (so sie denn überhaupt existiert) ganz gut vermieden haben sollte. Gleichzeitig bietet meine Konstruktion Belüftung auf der Rückseite der Module und eine hohe Stabilität. Ich kann sagen, dass ich durch unvorsichtiges Verhalten das Fahrzeug bereits zweimal auf die Seite gelegt habe. Beide Male allerdings fast im Stand. Dabei wird das Fahrzeuggewicht durch das seitlich überstehende Solardach aufgefangen. In beiden Fällen konnte ich ohne erkennbare Schäden am Solardach weiter fahren.
Desweiteren erscheint mir meine Konstruktion ganz gelungen, wenn ich bedenke, dass ich keinen starren Rahmen unter der Dachfläche habe. Die Dachfläche hat also eine ordentliche Steifigkeit - sodass sie sich nicht selbst verformt - kann sich aber bei Krafteinwirkung auch verbiegen. Das sollte im Fall einer Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer zur Sicherheit beitragen. Ein ähnlicher Effekt ließe sich vermutlich erreichen, wenn man ein Panel mit Aluminiumrahmen dafür mit einer anderen Sollbruchstelle versieht, sodass es nicht zu viel Kraft erwiedern kann.
Ebenfalls nicht zu vernachlässigen ist die Wasserdichtheit. Ich habe seitlich Regenrinnen (aus weichem Polycarbonat). Die habe ich deshalb, weil bei meinem ersten Prototyp mir ständig Wasser vom Dach ins Fahrzeug hineingetropft ist. Das passiert schnell wenn man dem Wasser keinen definierten Ablauf bietet.
Dennoch: Man kann leichter bauen und ich will nicht abstreiten, dass das sinnvoll wäre!
Wer sich für den konkreten Aufbau, den ich verwendet habe, interessiert, findet die entsprechenden Videos leicht auf meinem Videokanal bei Youtube oder Odysee unter dem Suchbegriff "Solaroweder".
Kühlung
Vibrationsempfindlichkeit
Gewicht
Stabilität
Gefährdungspotential durch Aufbauten
eine Reihe von Parametern sind, die in die Auslegung wahrscheinlich mit reinspielen sollten. Ich habe für mein "Solaroweder" ein Dach konstruiert, was bei 420 Wp PV-Nennleistung auf 2,7 qm Dachfläche ca. 18 kg (wenn ich mich da recht erinnere) wiegt. 10 kg davon sind die Solarmodule. Das scheint mir insgesamt eher schwer zu sein.
Alledings denke ich, dass ich durch eine großflächige Lagerung auf einem festen Untergrund die Mikrorissbildung (so sie denn überhaupt existiert) ganz gut vermieden haben sollte. Gleichzeitig bietet meine Konstruktion Belüftung auf der Rückseite der Module und eine hohe Stabilität. Ich kann sagen, dass ich durch unvorsichtiges Verhalten das Fahrzeug bereits zweimal auf die Seite gelegt habe. Beide Male allerdings fast im Stand. Dabei wird das Fahrzeuggewicht durch das seitlich überstehende Solardach aufgefangen. In beiden Fällen konnte ich ohne erkennbare Schäden am Solardach weiter fahren.
Desweiteren erscheint mir meine Konstruktion ganz gelungen, wenn ich bedenke, dass ich keinen starren Rahmen unter der Dachfläche habe. Die Dachfläche hat also eine ordentliche Steifigkeit - sodass sie sich nicht selbst verformt - kann sich aber bei Krafteinwirkung auch verbiegen. Das sollte im Fall einer Kollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer zur Sicherheit beitragen. Ein ähnlicher Effekt ließe sich vermutlich erreichen, wenn man ein Panel mit Aluminiumrahmen dafür mit einer anderen Sollbruchstelle versieht, sodass es nicht zu viel Kraft erwiedern kann.
Ebenfalls nicht zu vernachlässigen ist die Wasserdichtheit. Ich habe seitlich Regenrinnen (aus weichem Polycarbonat). Die habe ich deshalb, weil bei meinem ersten Prototyp mir ständig Wasser vom Dach ins Fahrzeug hineingetropft ist. Das passiert schnell wenn man dem Wasser keinen definierten Ablauf bietet.
Dennoch: Man kann leichter bauen und ich will nicht abstreiten, dass das sinnvoll wäre!
Wer sich für den konkreten Aufbau, den ich verwendet habe, interessiert, findet die entsprechenden Videos leicht auf meinem Videokanal bei Youtube oder Odysee unter dem Suchbegriff "Solaroweder".
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Ich verstehe vielleicht nicht richtig. Bei mir ist das so gelöst: 2x 12 V PV in Reihe auf einen MPPT Laderegler, der aus diesen ca. 24 V dann 41 V Systemspannung macht. Mein Regler kann keine Spannung ausgeben, die kleiner ist als die Eingangsspannung. Das ist vermutlich nur von der Bauart abhängig und ist technisch ebenso anders herum denkbar.
Der etwas schlechtere Wirkungsrad der PV bei hohen Temperaturen scheint mir im wesentlichen irrelevant. Die Panele sind dann warm, wenn die Sonne drauf knallt. Und dann habe ich so oder so genug Strom. Bei meinem System ist der Auslegungspunkt eher: Leicht bewölkter Tag im Frühjahr oder Herbst. Als Faustregel kann ich sagen, dass bei Bewölkung ganz gerne 10% der Nennleistung tatsächlich reinkommen.
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Interessant und höre ich zum ersten Mal. Meiner von Victron benötigt mindestens 5V mehr wie die Akkuspannung um zu starten.
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Welcher ist das, gibt es dazu einen Link?
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Habs noch nicht nachgemessen, aber für Tagfahrlicht, Dashcam, Blinker & gelegentlich Bremslicht & Hupe sollte das reichen um den Akku zu entlasten. Sobald ich das Smartphone lade und den Scheinwerfer einschalte natürlich nimmer. Wobei: wenn ich den Scheinwerfer brauche, scheint eh keine Sonne mehr!
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Der gleiche, der auch beim Bülk(-Anhänger) genutzt wurde.
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Möchte das noch einwerfen:
Die Ministromerzeuger, auch TENG genannt, sind in einer transparenten Folie untergebracht. Sie sind in der Lage aus Bewegungsenergie Elektrizität zu gewinnen.
TENG-Schicht auf PV-Modul nutzt Reibungsenergie fallender Regentropfen
Die Ministromerzeuger, auch TENG genannt, sind in einer transparenten Folie untergebracht. Sie sind in der Lage aus Bewegungsenergie Elektrizität zu gewinnen.
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Hilft mir ohne Link nicht weiter oder habe ich den übersehen?
Selber betreibe ich eine Solarinselanlage und nutze halt ein Ladegerät um von 12V auf 42 Volt zu kommen
und habe nur dann die hohen Verluste durch den Step up Wandler wenn ich den gezielt brauche.
Jens Buckbesch
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Es dürfte schwierig werden einen Bülk längere Zeit in der Pedelec-Geschwindigkeit <25km/h zu halten. So wenig kannst gar nicht treten. Es braucht den Antrieb nur zum Anfahren und am Berg. Sagte Wolfgang
Das sehe ich auch so. Aber was bedeutet das für die Diskussion um ausreichend große Solarflächen?
Hier scheint eine Kontroverse ohne die Berücksichtigung zweier wesentlicher Punkte geführt zu werden:
Es geht mir jedenfalls nicht darum, ein autarkes Solarmobil zu schaffen und das relativiert doch die Blickweise auf den Flächenbedarf. M.M.n. haben wir es mit einem Bündel an Faktoren zu tun, die zu berücksichtigen wären:
1. Es stimmt, beim Bülk wird nur Strom bergauf und beim Anfahren gebraucht. In der Ebene kommt man garantiert ohne Motor über 25 kmh, was heißt, dass die Ladezeit während des Fahrens deutlich größer ist als die Verbrauchszeit
2. Die Differenz zwischen Ladezeit und Verbrauchszeit wird aber noch wesentlicher größer durch den Umstand, dass das Fahrzeug deutlich höhere Standzeiten als Fahrzeiten hat: ich schätze im Schnitt (sowohl auf Urlaubsfahrten als auch als Pendlerfahrzeug mit den üblichen 16km einfach-Entfernungen) ein Verhältnis von mindestens 1:8 (Fahrzeit zu Standzeit).
3. Das 100 Wp-Modul ist ja nur das kleinste Dachmodul fürs Bülk und im Handling ähnlich wie die Bülk-Haube. D.h. es beeinträchtigt Fahrkomfort und Aerodynamik nur gering. Zugleich liefert es bei großer Hitze eine angenehmen Schatten und bei Regen rel. guten Schutz. Ergänzt man den Kombideckel mit dem Schaumteil, ist Sonne und Regen der Schrecken genommen. Wie ich im Originalfaden schon schrieb, kann das Dach auf 140 Wp erweitert werden, ohne dass es über die Fahrzeugbreite übersteht: 54cm Breite bei 71 cm Fahrzeugbreite.
Mit Anhänger ergeben sich also 210 Wp, was nach Aussage von Rocketeer dann schon eine ernstzunehmende Leistung darstellt.
Das sehe ich auch so. Aber was bedeutet das für die Diskussion um ausreichend große Solarflächen?
Hier scheint eine Kontroverse ohne die Berücksichtigung zweier wesentlicher Punkte geführt zu werden:
Es geht mir jedenfalls nicht darum, ein autarkes Solarmobil zu schaffen und das relativiert doch die Blickweise auf den Flächenbedarf. M.M.n. haben wir es mit einem Bündel an Faktoren zu tun, die zu berücksichtigen wären:
1. Es stimmt, beim Bülk wird nur Strom bergauf und beim Anfahren gebraucht. In der Ebene kommt man garantiert ohne Motor über 25 kmh, was heißt, dass die Ladezeit während des Fahrens deutlich größer ist als die Verbrauchszeit
2. Die Differenz zwischen Ladezeit und Verbrauchszeit wird aber noch wesentlicher größer durch den Umstand, dass das Fahrzeug deutlich höhere Standzeiten als Fahrzeiten hat: ich schätze im Schnitt (sowohl auf Urlaubsfahrten als auch als Pendlerfahrzeug mit den üblichen 16km einfach-Entfernungen) ein Verhältnis von mindestens 1:8 (Fahrzeit zu Standzeit).
3. Das 100 Wp-Modul ist ja nur das kleinste Dachmodul fürs Bülk und im Handling ähnlich wie die Bülk-Haube. D.h. es beeinträchtigt Fahrkomfort und Aerodynamik nur gering. Zugleich liefert es bei großer Hitze eine angenehmen Schatten und bei Regen rel. guten Schutz. Ergänzt man den Kombideckel mit dem Schaumteil, ist Sonne und Regen der Schrecken genommen. Wie ich im Originalfaden schon schrieb, kann das Dach auf 140 Wp erweitert werden, ohne dass es über die Fahrzeugbreite übersteht: 54cm Breite bei 71 cm Fahrzeugbreite.
Mit Anhänger ergeben sich also 210 Wp, was nach Aussage von Rocketeer dann schon eine ernstzunehmende Leistung darstellt.
Jens Buckbesch
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Jetzt meine entscheidende Frage an dich, @Rocketeer : Steht dein Fahrzeug, wenn du nicht fährst, immer in der Sonne (bzw. draussen) oder beziehen sich deine Angaben nur auf die Einspeisungen während der Fahrt?
Wie ist ungefähr das Verhältnis von Standzeit und Fahrzeit bzw. Verbrauchszeit und Ladezeit?
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