Gezocht: iemand met verstand van elektrotechniek

[Bram2306]

Hoi,

Ik wil graag een solar charger voor mijn Iphone maken. Daarvoor heb ik drie keer 5 volt zonnepanelen aangeschaft, een diode en een 5 volt regulator.

Hieronder kun je als het goed is schematisch zien hoe ik het voor ogen heb. Zou deze schakeling in theorie kunnen werken? Ik heb geen elektrotechnische kennis en wil met dergelijke projecten er wat handigheid in krijgen.

Dit is de link naar de volt regulator. https://www.reichelt.nl/o...hF23SnRoCPr4QAvD_BwE&&r=1

Alvast dank.

Groet,
Bram

[timberleek]

heb je ook meer informatie over de zonnepanelen?

Als het daadwerkelijk 5v spul is zal dit niet werken. Die regelaar brengt de spanning omlaag, de input moet dus minimaal 6v zijn (in dit geval). De panelen in serie zetten kan eventueel wel helpen.
De diode voegt hierbij ook niets toe (behalve extra verliezen).

Daarnaast (niet perse een probleem) ga je nu nooit optimaal vermogen uit de panelen halen. Hoe meer stroom je uit een paneel trekt, hoe verder de spanning instort. Afhankelijk van de hoeveelheid licht die erop valt is er een optimaal punt waarop je het meeste vermogen eruit haalt. Een MPPT (maximum power-point tracker) doet dit normaal gesproken. De vraag is of dat in dit geval de moeite waard is (afhankelijk van de panelen) en of het zo "perfect" moet.
Het zal erg afhankelijk zijn van het samenspel tussen de regelaar en de panelen op welk "power-point" dit zou gaan werken (als het werkt)

[Voor 11% gewijzigd door timberleek op 25-06-2020 23:35]

[Bram2306]

Dank voor je uitgebreide uitleg. Ik heb alle drie de zonnepanelen net even aan de multimeter gehangen en in de volle zon leveren ze +/- 6.5 volt.

De specificaties van de zonnepanelen zijn:
Specifications: (6V 1W)
Working voltage: 6V
Output power: 1W
Working current: 0-200 MA

Echter heb ik nog twee vraagjes:
- Waarom voegt een diode in deze schakeling niets toe? Op internet lees ik namelijk overal dat diodes benodigd zijn op het moment dat men met een zonnepaneel aan de slag gaat, om te voorkomen dat de stroom terug loopt naar het paneel.

- De schakeling zoals weergegeven in de afbeelding is al serie geschakeld toch?

Ik hoor het graag. Alvast enorm bedankt voor alle uitleg.

[Anoniem: 472287]

Bram2306 schreef op vrijdag 26 juni 2020 @ 08:53:
Dank voor je uitgebreide uitleg. Ik heb alle drie de zonnepanelen net even aan de multimeter gehangen en in de volle zon leveren ze +/- 6.5 volt.

De specificaties van de zonnepanelen zijn:
Specifications: (6V 1W)
Working voltage: 6V
Output power: 1W
Working current: 0-200 MA

Echter heb ik nog twee vraagjes:
- Waarom voegt een diode in deze schakeling niets toe? Op internet lees ik namelijk overal dat diodes benodigd zijn op het moment dat men met een zonnepaneel aan de slag gaat, om te voorkomen dat de stroom terug loopt naar het paneel.

- De schakeling zoals weergegeven in de afbeelding is al serie geschakeld toch?

Ik hoor het graag. Alvast enorm bedankt voor alle uitleg.

Je hebt in het BESTE geval, onder ideale omstandigheden, een 3w oplader. Behalve een leuk hobbyprojectje echt niet de moeite waard. Vraag me zelfs af of een iPhone dat uberhaupt accepteert, de allertraagste oplader is 5w.

[timberleek]

Bram2306 schreef op vrijdag 26 juni 2020 @ 08:53:
Dank voor je uitgebreide uitleg. Ik heb alle drie de zonnepanelen net even aan de multimeter gehangen en in de volle zon leveren ze +/- 6.5 volt.

Dat is de zogeheten "open-klem spanning". Als je stroom afneemt zal die spanning minder worden.
Blijkbaar is de "rustspanning" 6v, Meer dan ik had verwacht bij 6.5v open klem spanning, maar soit.

Echter heb ik nog twee vraagjes:
- Waarom voegt een diode in deze schakeling niets toe? Op internet lees ik namelijk overal dat diodes benodigd zijn op het moment dat men met een zonnepaneel aan de slag gaat, om te voorkomen dat de stroom terug loopt naar het paneel.

Ik laat me graag door iemand verbeteren, maar m.i. is er geen stroom om terug te lopen op dat punt.
De telefoon zal geen stroom leveren naar de zonnepanelen. De enige variant die ik hiervoor kan bedenken is een diode in serie met elk paneel om te voorkomen dat ze elkaar gaan voeden.

Het nadeel aan die diode is dat er weer verliezen in optreden (je verliest, afhankelijk van het diode type, ongeveer 0.2-0.9v)

- De schakeling zoals weergegeven in de afbeelding is al serie geschakeld toch?

Ze staan nu parallel geschakeld. Alle plusjes aan elkaar en alle minnetjes aan elkaar.
De spanning blijft dan hetzelfde en de stroom telt op. Dus 6v 0-600mA
In serie (https://www.dropbox.com/s/ke8isysf3terd7k/Untitled.png?dl=0) zit de plus aan de volgende min. Dan telt de spanning op en blijft de stroom gelijk: 18v 0-200mA

Op zich blijft het in het meest optimale geval niet heel veel vermogen om de boel op te laden (3.6W), maar "for the sake of learning" is de "optimale" oplossing een beetje afhankelijk van de toepassing.

Een van de dingen om rekening mee te houden is dat een zonnepaneel in weze een stroombron is.
Hoe meer zon, hoe meer stroom hij wil leveren. De spanning is een bijproduct hiervan en zal varieren met de hoeveelheid stroom die loopt (de belasting). In theorie zal het paneel net zo lang zijn spanning opvoeren totdat hij de stroom kan laten lopen die hij wil, maar in de praktijk werkt dat (gelukkig?) niet zo en is de spanning beperkt.

Dit is anders dan een spanningsbron (wat je meestal ziet) waar de spanning constant is en de stroom varieert met de belasting. Totdat de bron overbelast is zal de bron zoveel stroom laten lopen als nodig is om zijn spanning te behouden.


Nu terug naar zonnepanelen.
In jouw voorbeeld (panelen parallel) heb je het voordeel dat elk paneel gewoon zijn stroom kan leveren. Als het rechter paneel in de schaduw ligt zal die amper tot niks opleveren, de rest wel. Dus in theorie heb je nog 6v 0-400mA over.

Als je ze in serie zet heb je die luxe niet. De stroom moet door alle panelen heen, maar het rechter paneel wil niks leveren. De andere 2 kunnen hun stroom dan ook niet kwijt en je levert weinig op.

Voordeel aan de serieschakeling is wel dat elke uitgangsspanning van 2-6.5v (er vanuit gaande dat alle panelen hetzelfde doen) prima is om de voeding te laten werken. Bij een parallelschakeling heb je enkel het werkgebied van 6-6.5v.

Maar, om het nog ingewikkelder te maken zal de voeding waarschijnlijk het efficiëntst zijn met een klein verschil in ingangs- en uitgangsspanning, dus dan zou 6v input weer top zijn.


leuk he, elektro


Maar gezien de materialen die je hebt denk ik dat de 3 in serie zetten (en opletten dat ze niet in de schaduw liggen) het meest bevredigend gaat werken. Ik denk dat de spanning van de parallelschakeling snel gaat inkakken (maar wie weet)

For the sake of learning zou je beide opties een keer kunnen testen. Kijken wat het verschil in opgeleverde vermogen is.

Anoniem: 472287 schreef op vrijdag 26 juni 2020 @ 09:00:
[...]
Je hebt in het BESTE geval, onder ideale omstandigheden, een 3w oplader. Behalve een leuk hobbyprojectje echt niet de moeite waard. Vraag me zelfs af of een iPhone dat uberhaupt accepteert, de allertraagste oplader is 5w.

Neem aan dat je die dingen ook nog steeds kan/mag opladen met de conservatieve usb spec (100/500mA). Al zal het inderdaad wel mokertraag zijn

[Voor 6% gewijzigd door timberleek op 26-06-2020 10:12]

[jeroen3]

Meer kans met dit bordje:
https://www.reichelt.nl/o...rstct=lsbght_sldr::191237

[Bram2306]

Wauw, thanks voor alle (uitgebreide) reacties. Ik ga me er nog eens verder in verdiepen.
Dit werkt verslavend.

[Falcon]

Tweakers.net is ook verslavend

[Bram2306]

jeroen3 schreef op vrijdag 26 juni 2020 @ 10:38:
Meer kans met dit bordje:
https://www.reichelt.nl/o...rstct=lsbght_sldr::191237

Is die 3,7V batterij voor de werking van dat board benodigd, of kan het ook zonder?

[jeroen3]

Ja die is nodig. Het paneel levert niet continu genoeg energie om aan de vraag van de telefoon te voldoen. De batterij vangt dit op zodat de telefoon het opladen niet afbreekt.

[Bram2306]

Hoi,

Inmiddels een paar weken en wat gepruts verder, maar heel wat informatie rijker, is het mij met een voltage regulator gelukt in ieder geval een klein muziekboxje (4.2V charging voltage) op te kunnen laden op zonlicht.

Ook heb ik getracht mijn 5V powerbank op te laden, maar zodra ik deze aansluit kakt mijn spanning nogal in van de 6.5V die de panelen leveren (parallelle schakeling) naar zowat 3.5V. Hoe kan dit? Loont het dan om de panelen in serie te schakelen en de spanning vervolgens om te vormen naar 5 volt?

Nog een andere vraag: in hoeverre mag het voltage overschrijden? Stel ik heb een 5V output nodig, maar mijn voltage booster levert 5.2V, dan neem ik aan dat een dusdanige hoeveelheid van 0.2V weinig schade kan aanrichten?

Wederom alvast dank voor de reactie(s).

Groet,
Bram

[Voor 16% gewijzigd door Bram2306 op 20-07-2020 11:00]