Solar-5V-Ladegerät

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14.01.2013, 20:48
CapSob

Solar-5V-Ladegerät
Hallo!

Ich bin gerade an den ersten Ideen, bzw. Infos zu sammeln für mein aktuelles Projekt: Ein Solar-Ladegerät, welches 5V über eine USB-Buchse zur Verfügung stellt, um z.B. Handy, Navigerät, o.ä. zu laden.

Klar gibts das schon fertig zu kaufen, aber da gerade Solar schon immer ein interessantes Thema für mich war, wollte ich hiermit den Einstieg wagen. Und für die bevorstehende Festival-Saison kommt mir sowas gerade recht ;)

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Erste Ideen zum Projekt:
- Solar-Zelle soll internen Akku laden
- Interner Akku soll über USB-Buchse z.B. ein Handy laden können
- Tiefentladeschutz der Akkus
- Ladeelektronik für Akku
- Als Akku eventuell NiMH-, LiPo- oder Bleigel-Akkus
Erste Quellen bzgl. Infos:
- http://www.dse-faq.elektronik-kompen...-faq.htm#F.9.5 (Ein Solar-Laderegler mit ICL7665, ist iwie für KfZ-Spannung, bräuchte aber ein Ouput von 5V)
- Voltcraft Hybrid Solar-Ladegerät von Conrad (genau sowas meine ich)
- Step-Up Schaltung 1,5V -> 9V
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Hat jmd schonmal sowas realisiert? Wäre für jeden Tipp etc sehr Dankbar!

Gerade bei folgenden Fragen:
- Was für einen Akku-Typ? NiMH, LiPo, Bleigel..
- Welche Spannung? Klar, rauskommen soll 5V. Der Conrad-Dinger hat 2x 1,2V NiMH-Akkus mit 3500mhA drinnen und zaubert daraus eine Ladespannung von 5V mit 180mA?!?
Größe und Kosten spielen "erstmal" keine Rolle.. Soll zu Lernzwecken bzgl Solar und Anwendunge dienen. Klar, ein "Endprodukt", welches doppelt so groß wie eine Autobatterie ist, ne halbe Tonne wiegt und 1000 Euro kostet sollte es natürlich auch nicht werden ;)

mfg,
Cap.
15.01.2013, 06:11
Zameer

Der Conrad"lader" nutzt halt einen (getakteten) Step up - Regler - der aus den 2,4v dir die 5v zur Verfügung stellt.
Je nach Auslegung dürfte die eta hier zwischen 80-90% liegen wenns brauchbar gestaltet ist.
Die Step up - Regler die mir bekannt sind, sind allerdings nicht leerlauffest so dass zumindest eine minimale Last vorhanden sein muss.
Was eventuell zum selbstbauen einfacher wäre ist ein getakteter Step Down - Regler, die sollen leerlauffest sein aber auch hier würde ich zumindest 500 ohm dranhängen.
Als einfachstes dürfte sich hier Nimh zeigen allerdings sind Lipos/P-Ion Zellen hier recht attraktiv bezüglich Gewicht/Kapazität. (11,1v Nennspannung mit 2,2Ah liegen bei 200g teils weniger)

Greetz
15.01.2013, 07:25
-schumi-

Es gibt da auch tolle fertige Step-Down-Schaltregler für 5V: http://www.conrad.de/ce/de/product/157764/

Zwar relativ teuer, aber ich hab schon 3 davon verbaut und die funktionieren prächtig :)
15.01.2013, 18:19
CapSob

Hmm.. Also rein bzgl. den Akkus ist mir auch die Idee gekommen, einen sogenannten Racing-Pack aus dem Auto-R/C-Bereich zu nehmen. 7,2V bei z.B. 3500 mhA. Wie gesagt, Gewicht/Größe ist nicht soo wichtig.

Alternativ fährt hier irgendwo noch so ein Bleigel-Akku rum... Moment.. Achja.. Da: 12V 18Ah.. wäre natürlich auch was schönes :) Aber der ist steinalt.. Ich weiss gar nicht wie ich den laden kann, bzw. ob der noch "gut" ist.

Gesetz dem Fall, oich würde so ein oben genannten Racing-Pack nehmen... Ist ja ein NiHM.. Kann man ja mit dem Delta-Peak-Verfahren laden, wenn ich mich noch recht erinnere. Bloß wie sieht das hier bei der Lade-Elektronik mit Solar aus?!?

Theoretisch - und auch praktisch - könnte ich doch auch einen Spannungswandler LM7805 nehmen, um von den 7,2V oder den 12V auf meine 5V zu kommen. Sollte ja mit dem Racing-Pack mal zumindest für eine Akku-Ladung des Handys reichen.
15.01.2013, 18:49
Zameer

Ja sicher aber dabei geht dir halt eine Menge Effizienz flöten die man erst mühsam per Solarzelle wieder reinholen muss.
Bezüglich Nimh's die kann man _auch_ per Festspannung laden wobei Delta Peak ab Strömen größer 200-300mA/h besser funktioniert.
Delta Peak funktioniert über den Spannungseinbruch.
15.01.2013, 18:54
CapSob

Zitat:

Zitat von Zameer

Ja sicher aber dabei geht dir halt eine Menge Effizienz flöten die man erst mühsam per Solarzelle wieder reinholen muss.

Meinst das jetzt auf den LM7805 bezogen? Ich weiss leider nicht was der für eine Effizienz hat..

Zitat:

Zitat von Zameer

Bezüglich Nimh's die kann man _auch_ per Festspannung laden wobei Delta Peak ab Strömen größer 200-300mA/h besser funktioniert.
Delta Peak funktioniert über den Spannungseinbruch.

Das Lade-Prinzip von DeltaPeak kenne ich :) Aber ich meinte, wie realisiere ich das mit der Lade-Elektronik? Also Bauteil -> Laderegler o.ä.?
15.01.2013, 19:04
Zameer

Die Effizienz kann man sich aus Ausgangsspannung/Eingangsspannung errechnen. Also mal angenommen Akku xy hat 10v - du möchtest auf 5v runter hast du nurnoch 50% Effizienz bei 20v Eingangsspannung nurnoch 25% etc.
Desto wärmer wird auch der Regler!
Das Problem hierbei ist - der Usbport ist bei 2.0 für 500mA freigegeben - das schaffst du ohne nen dicken Kühlkörper nicht beim 7805!

Bezüglich der Ladeelektronik würde ich eventuell wenn du basteln möchtest ein selbstgeschriebenes Programm fürn Atmel hernehmen, je nach Akkuspannung einen Spannungsteiler hernehmen oder wenn es einen Laderegler gibt (auch hier gibt es - leider - viele lineare Bauteile - aufpassen) der in den Spannungsbereich der Solarzelle passt hernehmen. Man muss natürlich schauen was der Laderegler macht wenn Eingangsspannung kleiner Ausgangsspannung ist (wenns dunkel wird).