Weihnachtsbeleuchtung, mit NiMH und Solarpanel

    Guten Abend, ich bin neu hier und wollte die Experten unter euch mal fragen was ich machen soll...bevor es zu spät ist (Weihnachtszeit vorbei :)


    Ich möchte eine LED-Kette mit 40 oder 80 LEDs (alle parallel ohne vorwiderstand) an einem 3,6v oder 4,8v NiMH akkupack betreiben.
    Zum laden möchte ich ein 10W solarpanel 25x35cm nutzen. Dieses kann ich wahlweise umschalten, entweder
    2 * 9 Zellen in reihe = 9,0v (Leerlauf 10,56v, Kurzschluß: 1,2A)
    9 + 9 Zellen parallel = 4,5v (Leerlauf: 5,3v, Kurzschluß: 2,2A)
    ...alles bei bester Sonne um 12:30 im Juli.
    Dummerweise muß die Zelle genau richtung Norden montiert werden (wegen dem Hauseingang) und liefert da zZ gerade mal 110mA :(


    Nun suche ich Rat bei euch:


    1. Was für Akkus soll ich einsetzen (Die Akkus sind tag und nacht drausen, zwar gut isoliert verpackt aber im Winter wirds kalt!)
    NiMH mit 3,6v oder 4,8v
    oder LiPo 3,7V,
    oder einen 6V Bleigelakku ? (2 * 9 Zellen in reihe = 9,0v)


    2. Beim Laden sollte ein Überladen verhindert werden und auch ein Unterladen durch die LEDs sollte elektronisch abgefangen werden.
    Eine Konstantstromquelle wäre auch nicht schlecht. Am besteneine getaktete, so das im Vorwiederstand nicht unnötig energie
    verbraten wird.


    Ich habe die LED-Ketten mal getestet, 40 LEDs parallel mit 50mA gesamtverbrauch, würden von der helligkeit her reichen,
    die Kette mit 80 LEDs ist mit 90mA auch hell genug.
    Wie stark in mA sollte der Akku dimensioniert werden damit die LEDs rund 120mA die ganze Nacht ziehen können ohne das der Akku stirbt?

    Zitat

    40 LEDs parallel mit 50mA

    Als allererstes: Schalte keine LEDs nach einer KSQ parallel. Das geht nicht gut und es geht umso schlechter, je mehr LEDs das sind da du den Strom jeder LED nicht kontrollieren kannst. Und Ausfälle sind da vorprogrammiert.


    Damit wärst du bei einem weiteren Problem: 4,8V sind viel zu wenig, um so viele LEDs einigermaßen stromsparend zu betreiben da dann jede LED mit Vorwiderstand paralell betrieben werden muß (für jede LED eine separate KSQ wäre auch Blödsinn). Viel sinnvoller wäre es, wenn du gleich mit einer höheren Spannung operieren würdest. Je mehr LEDs du dann in Reihe schaltest, desto effizienter kannst du deine Schaltung betreiben. Evt. kann die Lösung mit Vorwiderstand dann sogar effizienter sein als eine KSQ zu verwenden.
    Beispiel: Du wählst eine Versorgungsspannung von 40V. Wenn wir für deine LEDs mal eine Vorwärtsspannung von 3V annehmen, dann könntest du 13 LEDs in Reihe schalten und am Widerstand müsste noch 1V abfallen. Bei einem angenommenen Strom von 10mA (da du anscheinend Low-Current-LEDs benutzt wäre das noch weit weniger)wären das 0,01W Verlust.


    Deine Spannung aber von 5V auf 40V hochzudrücken würde all deine Stromsparerfolge wieder zunichte machen. Dann wäre da noch etwas:


    Zitat

    Dummerweise muß die Zelle genau richtung Norden montiert werden (wegen dem Hauseingang) und liefert da zZ gerade mal 110mA :(

    Das Ganze mit einer 10W-Solarzelle zu realisieren mutet mir ein wenig utopisch an. Zumindest im Winter und nach Norden ausgerichtet... 8o
    Einige User hier haben mit Solarzellen ziemlich gute Erfahrungen gemacht (z.B. jn4irgendwas), die können das besser einschätzen. Aber die ganze Nacht wird das definitiv nicht leuchten, ich schätze mal wenn die Geschichte eine halbe Stunde durchhält bist du gut dabei.



    Edit:
    Du kannst ja mal einen Lastwiderstand an dein Panel hängen (etwas in der Größenordnung von ca. 10 Ohm und 10W, kann auch etwas darunter liegen da dein Panel wohl kaum 10W liefern wird), dein Panel da montieren wo du es hinhaben willst, alle halbe Stunde mal die Spannung messen die über dem Widerstand abfällt , die Werte notieren und dir dann zusammenrechnen wieviel Leistung dein Panel erzeugt hat. Fang mal morgens um 0700 an zu messen und mach das bis es dunkel ist.
    Und dann ruf dir ins Gedächtnis, dass es um die Wihnachtszeit noch viel weniger hell und die Zeit, wo es überhaupt hell ist, noch viel kürzer ist.

    Das Erfolgskonzept von Windows ist eine gelungene Mischung aus Marketing, Korruption, Kartellmißbrauch und der erfolgreichen Spekulation auf das Naturgesetz, daß Scheiße oben schwimmt.


    Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden,
    kann man Schönes bauen.
    Johann Wolfgang von Goethe

    Einmal editiert, zuletzt von White_Fox ()

    Das Problem ist hier weniger der Akku als das Panel.
    Wenn du einen Verbrauch von 120mA hast und das die ganze Nacht leuchten soll, musst du also von einem Verbrauch von etwa 1,5Ah pro Nacht ausgehen.
    Im Moment hast du über den Tag einen Ladestrom von ca. 100mA. Im Winter dann also ca. mal 8h. Ergibt eine mögliche Lademenge von etwa 0,8Ah also etwa die Hälfte des benötigten.
    Wenn ich dann davon ausgehe, das deine 100mA Ladestrom schon das Optimum waren, wird es bei schlechtem Wetter noch weniger.
    Also hast du pro Tag nur die Hälfte der Ladung die du pro Nacht brauchst. D.h. du musst egal was für ein Akku irgendwann extern nachladen.

    Danke erstmal für die Antworten.
    Ich muß nochmal etwas korrigieren. Ich habe 4 dieser Panels, die habe ich heute alle parallel geschaltet ohne Schottky, da sie vom typ her identisch sind, denke ich mal das die sich nicht gegenseitig quälen.
    Jetzt habe ich heute mittag (wohl der letzte Sonnentag des jahres) gemessen, 14:00 richtiger Winkel direkt in die Sonne = 8A Kurzschlußstrom, Leerlauf 5,3v, auf der abderes seite, also im Norden, bin ich da auf ca 550mA gekommen. Alle 4 Panele parallel = 4 x 10W.


    White_Fox
    >Schalte keine LEDs nach einer KSQ parallel.
    Frage dazu: Eine KSQ ist doch das gleiche wie ein vorwiderstand, nur das der Konstantstrom relativ gleich bleibt bei spannungsänderung, aber bei einem vorwiderstand
    muß man die spannung konstant halten, oder?



    >Beispiel: Du wählst eine Versorgungsspannung von 40V.
    Huch, das ist aber heftig, da muß ich ja an der Weranda anbauen um die Akkus alle unterzubringen:-(
    Ich habe letzten winter eine 100LED-Kette mit 3,6v/1200mA billig-akku-pack eingesetzt, und da lief die sache die ganze nacht durch .....allerdings, war der
    gesamtverbrauch auf 15mA begrenzt...war nicht hell aber doch deutlich sichtbar.


    In diesem Fall hatte ich nur 1 Vorwiderstand, ich hab grad die paltine nicht zur hand, aber es müßte so um die 52 ohm sein.


    Jede LED mit einem vorwiderstand auszustatten ist ganz schlecht, die Kette ist bereits fertig gekauft und die LEDs sind wasserdicht mit schrumpfschlauch und heißkleber versiegelt....da möchte ich mich nicht dran machen:-(



    >Du kannst ja mal einen Lastwiderstand an dein Panel hängen (etwas in der Größenordnung von ca. 10 Ohm und 10W,...
    Dazu hätte ich mal eine Frage: Nicht alle Panels/Zellen haben eine Angabe, wann sie am effektivsten arbeiten.
    Gibt es eine möglichkeit unbekannte Solarzellen mit Last zu testen?
    Eine zelle die nur 10mA abgibt muß ja weniger belastet werden als eine die 8A abgiebt...also wie kann man bestimmen
    bei welcher Last die Zelle am besten leistet? ein MPPT Regler soll ja sowas machen, der belastet die Zelle so, das sie
    an der position ist wo sie I*U die meiste Leistung abgeben kann.


    Also mit den 40V das würde ich nicht machen, ich dachte an 3,6v, da wäre eventuell auch gleich eine automatische tiefentladung
    vorhanden, denn die LEDs gehen ja bei ca. 2,8-3v aus und somit wird nichts mehr aus dem akku gezogen.
    Den Gesamtverbrauch der Kette würde ich dann von 50-80mA auf 20mA zurückschrauben...muß ja nicht wie am Flughafen aussehen:-)

    Erstmal schöne Weihnachten und einen Guten Rutsch an alle bastler da draussen.


    Na da antwortet ja keiner mehr auf meinen Thread :(


    ...dann berichte ich mal von den Ergebnissen:
    Ich habe die 40 Stück LED-Lichterkette seit 3 wochen am laufen, alles funktioniert wuderbar
    mit 3x 1,2V 4000mA NiMH akkus, den Lader habe ich selber gebaut und die KSQ habe ich
    auch selbst entwickelt mit einem MosFet und einem Transistor und eine automatisch
    ein/ausschaltung ist auch vorhanden - alles wartungsfrei.


    Die 40 LEDs laufen mit rund 25mA zusammen und das ist hell genug. Tagsüber
    wird über die solarzellen mit rund 100mA bei sehr trübem wetter und über
    die Nordseite geladen.


    gruß SolarFan

    Nimh Akkus mögen es wie fast alle Akkus,überhaupt nicht gerne,wenn man sie im kalten lädt(im heissen ebenso).
    http://batteryuniversity.com/partone-14-german.htm


    Darum leuchten diese Solarleuchten die man im Baumarkt erstehen kann,
    nach einem Jahr nurnoch halb so hell,wenn überhaupt.


    Zitat von SolarFan

    1,2V 4000mA NiMH akkus


    Die will ich sehen. 8o


    Wahrscheinlich China mAh.... :P



    Mfg

    Stimmt :rolleyes:


    Ich geh meist von Mignon aus,da die fast überall drin sind.


    Wie bei mir.
    :D


    China mAh hatt ich auch schon,und hab mich gewundert,warum die Teile so leicht waren.
    Pappe und Metallfolie,mehr war da irgendwie nicht drin. 8|


    Mhhh,Kaffee nurnoch lauwarm X( aber trinkbar.



    Mfg

    >Die will ich sehen.
    >Wahrscheinlich China mAh...
    Achso, hab ich ganz vergessen, das sind sub-d oder so ähnlich, die gleiche größe wie in akkuschrauber, aus einem deutschen shop gekauft:-)
    recht günstig ca 2,79 pro stück.


    Ähmm die 3 akkus samt laderegler sind in einer Vesperdose innerhalb, es gehen also 2 drähte von den zellen an der haustür rein und 2 drähte zur led-kette raus.


    Hab erst meinen alten akkuschrauber (8j alt) zerlegt, die akkus da drin waren aber nicht mehr zu gebrauchen und nur 1200mA :(
    Hab mir jetzt eine Spulenwickelmschine aus dem akkuschrauber gebaut mit pwm-drehzahlregler....aber ich kann trotzdem
    keine spule mit 0,036mm kupferlackdraht wickeln,,,der reist bereits wenn man ihn unfreundlich anschaue:-)


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