Project: Zelfbouw zonnelader

[Silvos]

Beste Mede-Tweakers,

Ik hoop dat ik goed zit met dit topic en dat de vraag niet al te voor de hand liggend is. Ik heb het nodige zoekwerk verricht op google en dit forumdeel maar ik kon geen eenduidig antwoord vinden. Momenteel ben ik bezig met een zelfbouw zonne-lader die extra functionaliteit moet bevatten. Nu wil ik hiervan een werkend prototype maken maar ik ben daarbij gebonden aan hobby-artikelen die vrij beschikbaar zijn.

Ik ervaar echter wat problemen om te beoordelen welk zonnepaneel ik aan welk type accu kan koppelen zonder dat er problemen ontstaan.

Ik heb namelijk de keuze uit de volgende zonnepanelen;
1 zonnepaneel van 4 volt met een stroom van 35 mA
1 zonnepaneel van 0.5 volt met een stroom van 100 mA
Nu is het 0.5 volt zonnepaneel veel beter geschikt qua afmetingen echter ik ben zelf niet heel technisch onderlegd dus ik kon niet beoordelen of deze genoeg stroom leverde om binnen afzienbare tijd een 600 mAh accu op te laden. Nu had ik namelijk de keuze uit de volgende accu's;
1 li-ion accu van 1100 mAh op 3.7 volt met een maximale laadstroom van 1000 mA
1 li-polymeer accu van 600 mAh op 3.7 volt met een maximale laadstroom van 600 mA
Nu is de polymeer accu het meeste geschikt. Maar wat ik kon vinden was dat polymeer accu's zeer gevoelig zijn voor wisseling in de voltages en niet zomaar door elk apparaat (een zonnepaneel of usb-poort) opgeladen kunnen worden.

Uiteraard komt er ook een printplaat tussen de accu en het zonnepaneel. Echter de behuizing van het geheel moet zeer klein blijven (circa 3 x 2 x 7 cm) dus ik wist niet of het mogelijk was om bijv. een hele kleine transistor of omvormen te monteren op de printplaat om over of onderspanning van de accu te voorkomen. De vraag is dus eigenlijk

- kun je een 0.5 volt zonnepaneel zomaar koppelen met een 600 mAh li-polymeer accu?
- indien nee, zijn er micro-omvormers beschikbaar die dit kunnen verhelpen?
- en is een 0.5 volt 100 mA zonne-paneel in optimale omstandigheden voldoende om binnen afzienbare tijd 600 mAh stroom te leveren?

Nogmaals, ik hoop dat ik hier goed zit met dit topic. Ik heb veel zoekwerk verricht maar ik kon geen eenduidig antwoord vinden op de vraag.

Bedankt voor de reacties alvast,

[timberleek]

Zowel li-ion als lipo accu's moeten wel samengaan met een goede laadregelaar. Het zijn redelijk gevoelige accu's.

Vooral overladen kan catastrofale gevolgen hebben:
YouTube: Overcharging LiPo battery

Nu gebeurt dat uit het filmpje ook niet zomaar (daar werd wel heel erg mishandeld), maar over laden is wel iets om in de gaten te houden.

Je kan op zich prima werken vanaf het 0.5v paneel, dan moet je sowieso al gebruik maken van een boost converter om de spanning op te hogen. En eentje die het doet op een hele lage spanning zal vast een stukje ingewikkelder in elkaar zitten.

Ik weet niet hoe veel het uitmaakt qua inbouwen, maar dat eerste zonnepaneel levert meer vermogen en heeft een beter bruikbare spanning.

Om een accu vol te laden heb je bij die 2e alsnog wel een boost converter nodig, maar er hoeft maar een klein beetje bij, dus dat kan aardig efficient en makkelijk.


In beide gevallen heb je in elk geval een boost converter en een laadregelaar nodig.
En als je zo veel mogelijk energie uit het zonnepaneel wilt halen wil je eigenlijk ook een mppt gebruiken (maximum power point tracker):

maar dan wordt het al snel een ingewikkeld plaatje. En de vraag is dan ook, hoe ver wil je gaan met optimaliseren

[Silvos]

Beste Timberleek,

Bedankt voor je reactie, dit maakt al een hele hoop duidelijk voor mij. Het punt is dat ik het apparaat zo klein mogelijk wil maken, dus eigenlijk circa 5,5 x 3 cm met een dikte van 1 tot 2 cm. Hierbij ben ik dus uitgegaan van een accu en zonnepaneel die zo klein mogelijk zijn.
- het zonnepaneel meet slechts 26x 46 mm
- de accu met slechts 28 bij 25 mm
- hierboven op moet een printplaatje komen wat maximaal 5 bij 2,8 cm is.

De combinatie van het zonnepaneel en de accu kan dus in principe. Maar dan moet ik alleen uitvinden of de benodigde componenten zoals de USB-poorten, laadregelaar en boost converter op een dergelijk kleine printplaat passen.

Het gaat vooralsnog om een prototype dus het hoeft wat mij betreft zeker niet optimaal te werken, maar het moet wel werken, en uiteraard zonder dat de accu ontploft zoals in dat filmpje

[timberleek]

Het is even zoeken, maar er heeft al eens iemand anders aan gedacht:
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3105fa.pdf
te koop bij digikey: http://www.digikey.nl/pro...105EMS%23TRPBF-ND/2601182

er zullen nog wel mee van dat soort ic's zijn, maar dit is de eerst leverbare die ik heb gevonden

Alles in 1. boost converter, mppt en lithium accu lader.

Moet er alleen nog een boost converter achter om 5v te maken voor usb

edit:
hier nog een:
http://www.ti.com/lit/ds/slusah0a/slusah0a.pdf

doet het vanaf een nog lagere spanning.

te koop bij mouser:
http://it.mouser.com/Prod...shNq2zFcD392L1ACUmi89M%3d

[ Voor 50% gewijzigd door timberleek op 24-03-2013 23:26 ]

[Infant]

Over o.a. die LTC heeft deze gozer een vrij lang filmpje geschoten, dus dat is wellicht interessant om te kijken.

Je eerste zonne paneel heeft een vermogen van 140mW, en het tweede paneel 50mW.

Je accu's hebben een capaciteit van ongeveer 4000mWh resp. 2200mWh.

Stel dat de zon altijd schijnt, en electronica 100% efficient is, dan duurt het laden:

		Zonne-paneel
		35mA - 4.0V	100mA - 0.5V
Li-ion Cel	1100mAh	28.5 Uur	80 Uur
	600mAh	15.7 Uur	44 Uur

En we hebben gemiddeld zo rond de 3 zonne uren per dag, dus in het ongunstigste geval (klein paneel/grote accu) duurt het opladen een maand.

Van mij kun je het 4V paneel ook gewoon op een cel aansluiten omdat het dat volledig automatisch een twee-traps lader wordt:

In het gebied van 3V tot ~4V laad je de li-ion met een constante stroom op, 35mA. En daarna gaat hij niet verder omdat het paneel niet een hogere spanning kan leveren.

[Mr_gadget]

Op samenkopen was een actie voor zonneladers, misschien kan de organisator je nog helpen.

Een solar minty boost is ook nog interessant.