Mit Solarpanel und Laderegler Akku laden + Arduino betreiben?
Liebe Community,
Vorhaben: Ich möchte mit einem Solarpanel ein 12V Akku mit 5Ah aufladen und damit später einen Arduino(Microcontroller) betreiben.
Frage: Um eine Batterie aufzuladen, müsste man einen passenden Ladestrom haben. Meine erste Frage wäre dementsprechend: Wie viel Ampere und Volt müsste der Ladestrom haben?
Zusätzlich schwankt der Ausgangsstrom vom Solarpanel je nach Bewölkung... Daher bräuchte man einen Laderegler, um einen konstanten Ladestrom zu liefern. Liege ich da richtig?
Wenn alles gut geht (-: habe ich eine geladene Batterie(12V und 5Ah). Damit müsste ich einen Arduino betreiben, der 6-30V verträgt. Also das ist nicht die Schwierigkeit. Das Problem ist die Stromstärke(Ampere)! Der Arduino benötigt 500mA und die Batterie liefert 5Ah... geht der Arduino kaputt oder zieht er einfach nur 500mA von der Batterie?
Vielen, VIELEN Dank!
4 Antworten
Was haben 500 mA mit 5 Ah zu tun? Hm. Du kannst 10 Stunden lang deinen Kontroller betreiben wenn der Akku ohne weitere Regelung den Strom von 500mA liefert. 12V ist laut deiner Angabe OK, den Strom bestimmt der Kontroller selber. Beim Laden musst nur auf den Akku Rücksicht nehmen. Wenn du die Ladespannung regelst so zwischen 13,8 und 14,4 Volt dann ist alles OK. Bei 12 Volt sollte das Panel wesentlich mehr als 0,5 Ampere liefern damit der Kontroller nicht den Akku aussaugt obwohl das Panel Sonne hat.
Bei einem Blei-Akku sollte der Nenn-Ladestrom 1/10 der Kapazität haben also 0,5A bei einem 5Ah Akku. Genau eingehalten werden sollte die Ladeschlußspannung von 13,8V bei einem 12V Akku. Der Prozessor zieht nur die benötigten 0,5A. Für einen Dauerbetrieb reicht aber die Leistung der Solarzelle und die Kapazität des Akkus nicht aus.
Das Laden eines Solar Akkus von 12 V 5Ah kann nicht mit dem Betrieb eines Autos verglichen werden. Bei einem Auto fallen während des Ladens Spannungen an Leitungen und Anschlüssen ab da durch kann eine höhere Spannung gemessen werden die Batterie wird aber trotzdem nur mit 13,8V geladen. Außerdem gibt es schwankende Lasten die auch die Ladespannung schwanken lassen. Dadurch wird das gasen veringert. Ich habe über 20 Jahre Erfahrung mit Bleiakkus von Flurförderfahrzeugen. Da kommt es auf Betriebssicherheit und lange Haltbarkeit der teuren Akkus an. Genau wie bei Solarakkus. Akkus von Flurförderfahrzeugen kosten schnell 25000 Euro das ist das vielfache einer Autobatterie.
So stimmt das nicht ganz. Die erzeugten Spannungen sind natürlich immer wesentlich höher aber sie fallen an den Leitungen und am Innenwiderstand des Generators ab. Wenn der Laderegler 14,4 misst dann könnte es an der Batterie nach deiner Theorie aber eher höher als niedriger sein denn die Kabel vom Regler sind aus Sicht des Generators hinter und nicht vor der Batterie. Aber egal: Du hast recht dass 13,8 Volt genug sind und halt am unteren Ende, dem sicheren Ende, des Bereiches bei dem die Batterie voll ist. Laut Hersteller und technischer Info weltweit ist die Spannung aber zwischen 13,8 und 14,4 Volt. Ist aber auch nicht wichtig denn wenn die Batterie voll ist steigt die Polspannung rasch an da der innere Widerstand der Batterie in die Laderichtung dann auch sehr hoch ist. OK?
Vielen Dank! Habe ich das richtig verstanden, dass das Solarpanel zwischen 13,8 und 14,4 Volt liefern muss und zusätzlich mindestens 500mA?
Da schließt sich gleich eine zweite Frage an: Wenn der Laderegler die Spannung von z.B. 5 Volt auf 14 Volt erhöht, verringert sich dann die Stromstärke(Ampere)? Irgendwo muss ja die Energie herkommen (-;
Wenn ich ein Solarpanel kaufen möchte, wird die Leistung oft nur in Watt angegeben. z.B 60 Watt. Woher weiß ich jetzt, ob das für meinen 12V Akku mit 5Ah ausreichend ist?
Echt nett, dass Ihr mir so viel weiterhilft! Danke und Sorry (-:
Bei 12V und 0,5A hast 6Watt, 60 Watt bei 14,4V sind 4,17 A, bei 20% Verlust 3.3A, also genug bei viel Sonne. In weniger als 2 Stunden ist der Akku theoretisch voll.
Das weis ich auch nicht. :-)
Wenn er 3 Volt und 20A liefert brauchst einen Spannungswandler der dann 14,4 Volt draus macht.
Liefert das Panel 60 Volt und 1 A dann brauchst es nur runter regeln. Welche Spannung das Panel liefert sollte auch irgendwo beschrieben sein.
Ah ja, bei 20 V sind es 3 A, direkt ideal.
Der Ladestrom kann völlig beliebig sein, er darf nur nicht zu hoch sein. Ein Laderegler verhindert, dass die Batterie "überkocht" durch zu viel Ladestrom bzw. stellt den Ladestrom ab wenn der Akku voll ist.
Solarladeregler können einen SPannungswandler eingebaut haben, denn ein Akku nimmt nur Strom an wenn man eine höhere Spannung anlegt als der Akku hat. So kann man dann auch bei schwachem Licht durch erhöhen der SPannung (und verringern des Troms im Gegenzug) zumindest noch einen kleinen Ladestrom in den Akku kriegen.
Das Problem ist die Stromstärke(Ampere)! Der Arduino benötigt 500mA und die Batterie liefert 5Ah... geht der Arduino kaputt oder zieht er einfach nur 500mA von der Batterie?
Wenn ein Benzintank eines Autos 5 Liter hat, dann landen ja auch nicht 5 Liter pro Sekunde im Motor, nur weil der Tank eben 5 Liter hat.
Genau so ist es mit dem Akku, der hat 5 Amperestunden kapazität, das bedeutet nicht, dass der da auf einen Schlag 5Amperestunden reindonnert was18000 Amperesekunden entspricht, der wird nicht mehr Strom als eoin Blitzschlag in einer Sekunde da rein donnern!
Ein 5 Liter Tank bedeutet schlicht und einfach, dass wenn man da 5 Liter pro Stunde raus holt, dass der dann nach einer Stunde leer ist. Man kann auch 1 Liter pro Stunde raus holen und dann ist er halt erst nach 5 Stunden leer. Man kann auch gar nichts raus holen, dann bleibt der SPrit drin bis er verdunstet ist.
Das selbe gillt für einen Akku mit den Amperestunden. Beachte die Selbstentladung, also spätestens alle 3 Monate voll laden, sonst geht der kaputt wenn Du den lagerst, auch wenn nichts angeschlossen ist!
Macht das dein Auto so? Ich glaube nicht. Bleiakkus sind robust und können schneller geladen werden, bei deiner Ladetechnik wäre ein Stadtauto in sehr kurzer Zeit leer. !3,8 ist der unter Wert, 14,4 der obere