Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Solarzelle in Richtung Sonne bewegen
Hallo Leute,
ich bin zufällig auf diese Seite gestoßen und bin schon seit gestern Nachmittag bis heute nur am durchlesen. Es stehen sehr viele nützliche Informationen hier drin.
Nun möchte ich auch mit dem Bau eines Roboters beginnen. Da ich aber keine Kenntnisse habe, möchte ich erst mal sehr langsamm anfangen.
Als mein erstes Projekt möchte ich nur eine Solarzelle mit einer Fotodiode bestücken. Die Solarzellen sollen sich in Richtung der Sonne drehen. Gedreht wird die Solarzelle von zwei Elektromotoren[Solormotor] (X -und Y-Achse).
Wie viele Fotodioden brauche ich?
Wie lässt sich das realisieren?
Brauche ich einen Controller?
Wenn ja,
AVR oder C?
Wo drin besteht zwischen diesen beiden Controller ein Unterschied!
Und zum Schluss, kennt ihr ein Anbieter der Zahnriemen oder Ketten an private Leute verkauft?
Außer Maedler > ist mir zu teuer
Ich weiß dass das zu viele Fragen auf einmal sind, aber ich hoffe ihr könnt mir einige beantworten!!!
Vielen Dank!
http://hobbyshop24.com/Shop/.
Da gibts Zahnriemen (6mm od. 10mm) und passende Zahnräder.
Gottfreak
07.06.2004, 14:42
Als mein erstes Projekt möchte ich nur eine Solarzelle mit einer Fotodiode bestücken. Die Solarzellen sollen sich in Richtung der Sonne drehen. Gedreht wird die Solarzelle von zwei Elektromotoren[Solormotor] (X -und Y-Achse).
Wie viele Fotodioden brauche ich?
Das hängt davon ab, wieviele Achsen du berücksichtigen willst.
Eine Drehung von Ost nach West der Sonne folgend geht mit 2 Fotodioden: Ein Sichschutz, der senkrecht auf der Solarzelle steht und auf beiden Seiten nah daran die Fotodioden. Wenn auf eine Seite kein(direktes) Licht ist, muss sich das ganze in die andere Richtung drehen bis auf beiden Seite gleich viel Licht ankommt. Alternativ könntest du auch eine Uhr nehmen und die Zelle nach Süden + 15° * (Stunde-12) nach rechts drehen lassen(je nachdem, an welchem Rand deiner Zeitzone du bist +/- ein paar Minuten).
Wenn du auch noch nach oben und unten drehen willst um die unterschiedliche Höhe des Sonnenstands zu berücksichtigen brauchst du entsprechend noch zwei weitere Fotodioden (oder musst bei der Uhr auch die Jahreszeit und den Breitengrad berücksichtigen).
Hi!
1. Du brauchst 4 Fotodioden. (recht, links, oben, unten)
2. Realisierung: (s. Bild) und dann musst du immer die linke und rechte und die obere und untere LDR vergleichen:
Bsp.:Sonne scheint hoch. Das heisst, dass die Solarzelle nach oben gerichtet werden muss. Die obere LDR "sieht" mehr als die untere LDR. Dadurch weiss der Controller, dass die Solarzelle nach oben gedreht werden muss.
3. Da du einen Roboter bauen willst, würde ich einen Controller empfehlen.
4. Ich denke, dass du mit C die C-Control meinst. Der Unterschied ist:
C-Control: für Einsteiger sehr gut da einfach aber eingeschränkte Funktionen
AVR: je nach dem was man sich für einen Controller kauft, ist dessen Bedienung von leicht (z.B.:AT90S2313), mittel (z.B.:ATMEGA8) oder schwer (z.B.:ATMEGA128). Der ATMEGA128 hat natürlich mehr I/O-Pins (53 I/O, davon 8xA/D-Wandler)
Ich hoffe meine Infos konnten helfen.
Martin
Danke erstmal bin jetzt etwas schlauer.
Ja mit C meinte ich C-Control.
Wie teuer ist so ein AVR und wo kann man ihn preisgünstig herbekommen?
Könnte man ihn nicht selber bauen oder ist das zuviel Aufwand?
Mit welchem Programm wird er programmiert?
Vielen Dank
Gottfreak
07.06.2004, 17:38
Wie teuer ist so ein AVR und wo kann man ihn preisgünstig herbekommen?
Die gibt's ab ca. 2 Euro. Ein Mega8 z.B. (hat AD/Wandler und alles, was man erstmal so für Robos braucht) kostet z.B. bei www.reichelt.de ca. 4 Euro (kostete mal, hab' jetzt nicht wieder nachgeguckt.). Dann kommen noch ein paar Kleinigkeiten wie Widerstände und Kondensatoren dazu(wenn du sowas noch nicht hast, legst du dir am Anfang am besten ein kleines Sortiment zu, da man sowas immer wieder braucht.).
Könnte man ihn nicht selber bauen oder ist das zuviel Aufwand?
Was meinst du genau mit selberbauen?
Einen AVR selber zu bauen ist ein gewaltiger Aufwand (so einige tausend Transistoren, Widerstände etc.). Das ist für den Privatmann nebenbei auch viel teurer als einen zu kaufen.
Für deine Solarzelle könntest du auch eine Schaltung ohne Controller bauen. Die könnte billiger sein, ist aber als Einstieg in die Robotik nicht so interessant. Den Controller kannst du schließlich noch für andere Projekte weiterverwenden.
Mit welchem Programm wird er programmiert?
Da bist du beim AVR erstmal nicht festgelegt.
Es gibt zum Beispiel den Compiler Bascom. Der hat hier 'nen eingenes Forum.
Selber bauen war woll eine Schnapsidee.
Danke
Werde woll jetzt versuchen mein Projekt mit einem AVR durchzuziehen.
Matthias
07.06.2004, 19:16
Ich mein ja nur so, aber ist die Solarzelle selbst nicht schon ein guter Sensor? Man kann sie in 4 Bereiche unterteilen. Wenn ein Bereich weniger energie bringt als die anderen, dreht man sich so, dass alle wieder gleichviel bzw die Summe aller Höher als zuvor ist.
baue gerade so ein Gerät und verwende einen Mega8 Controller mit zwei LDR's aber nur einem Motor (X-Richtung). Ich vernachlässige einfach die Y-Richtung um die Sache nicht zu aufwendig zu machen.
Die Software ist in C geschrieben. Ander Mechanik arbeite ich zur zeit noch... Einziges was momentan fehlt ist .......... die Sonne. ;-)
Hallo Matthias,
Ich mein ja nur so, aber ist die Solarzelle selbst nicht schon ein guter Sensor? Man kann sie in 4 Bereiche unterteilen. Wenn ein Bereich weniger energie bringt als die anderen, dreht man sich so, dass alle wieder gleichviel bzw die Summe aller Höher als zuvor ist.
Hmmm, kannst du das mal näher erklären, was du da meinst?
Oder meinst du, dass eine Zelle 2cm näher an der Sonne messbar mehr Energie liefert?
Gruss, Michael
Matthias
19.06.2004, 09:52
"Oder meinst du, dass eine Zelle 2cm näher an der Sonne messbar mehr Energie liefert?"
Das nicht, aber wenn die Sonne in einem flacherem winkel draufstrahlt schon.
The.Tomac
19.06.2004, 11:08
das stimmt - wenn das Licht genau senkrecht auf der Solarzelle auftrifft, dann wird der wenigste Teil des Lichtes reflektiert
=> die Solarzelle bekommt mehr licht!
Hi!
Ich glaube, dass was Matthias da sagt funktioniert!
Ich glaube das habe ich so schonmal im I-net gesehn! :-)
Hallo Matthias,
Das nicht, aber wenn die Sonne in einem flacherem winkel draufstrahlt schon.
Hmm, ich dachte, die (4) Zellen sind alle in einer Ebene?
das stimmt - wenn das Licht genau senkrecht auf der Solarzelle auftrifft, dann wird der wenigste Teil des Lichtes reflektiert
Gell die Zelle daneben hat einen anderten Winkel zur Sonne?
Ich glaube, dass was Matthias da sagt funktioniert!
Glaubst du, oder weisst du ;) ??
Gruss, Michael
Hi Michael!
Ich habe das so schonmal, oder so ähnlich, im Internet gesehen!
Ich weiß nur nicht mehr, welche page das war! :-(
AlexAtRobo
20.06.2004, 09:33
Hallo,
wie groß sind eure Solarzellen bzw. wie sieht eure Mechanik aus? Mir schwebt so eine Lösung für mein WoMo vor, allerdings sind die Solarfelder ca. 1m x 50cm groß und haben 11-20kg. Ich habe eher probleme mir eine passende Mechanik vorzustellen als die Elektronik.
Ich wurde einfach neben dem Solarfeld ein Kreuz mit 4 Ldrs bauen. Wenn der winkel zur Sonne nicht stimmt, fällt der Schatten des Kreuzes auf einen oder 2 Sensoren. Dadurch weiß man die Drehrichtung.
lg
Alex
Hi Alex!
Wo sollen auf diesem Gerät die Solarpanele sein?
Außerdem kann man schwer erkennen, wo die LDR's angebracht werden sollen!
AlexAtRobo
20.06.2004, 21:33
hm, ich dachte mir schon, das es selbst mit skizze noch phantasie braucht. Also, stell dir eine kleine grundplatte vor, z.B. 2x2cm. Darauf montierst du 4 Lichtsensoren, einfach so, das sie senkrecht von der Grundplatte nach oben schauen. Dazwischen klebst du eben zwei Wände kreuzförmig. Wenn jetzt die sonne nicht genau senkrecht zur grundplatte steht, wird das Kreuz einen Schatten auf 1, 2 oder 3 sensoren werfen. Dann mußt du eben in Richtung des beleuchten sensors drehen oder schwenken.
lg
Alex
Hi Alex!
Jetzt habe es verstanden! ;-)
Die Idee finde ich gut!
Sie ist einfach zu bauen und zu verstehen(, wenn die Erklärung gut ist)! :lol:
Also alles in allem pfiffige Idee! ;-)
Danke für die Blumen. Wenn du jetzt noch eine gute Idee für die Mechanik hast, lass es mich wissen.
lg
Alex
Die Mechanik ist am schnellsten erledigt, wenn man als Grundlage einen Servo nimmt, Motor, Getriebe, Gehäuse bis zum Dreh-Flansch.
Für Zwei Achsen klebt man auf den Flansch des ersten Servos das Gehäuse des zweiten Servo.
Mit den 4,95 Euro Servos von Conrad sollten sich leichte Konstruktionen schnell und sicher realisieren lassen.
Manfred
AlexAtRobo
20.06.2004, 23:16
Naja, für meine 11kg Panele wird das wohl nicht klappen.
lg
Alex
Für 11kg ist das keine Lösung.
Muß man eigentlich 11kg bewegen, oder geht auch ein Spiegel davor, der auch aus Folie bestehen kann?
Manfred
Gottfreak
21.06.2004, 17:03
Servos sind eigentlich für recht hohe Stellgeschwindigkeiten ausgelegt(wenn man schon welche hat und/oder kleine Anlagen plant, aber dadurch nicht unbrauchbar).
Ein Elektromotor mit möglichst großer Untersetzung wäre optimal(der Sonnenstand ändert sich nur um ein viertel Grad pro Minute.).
Wenn etwas Energie übrig ist, wären sogar einfach gegeneinander arbeitende Solarzellen zwischen dem Kreuz(oder einfach einer Wand, wenn oben/unten nicht so wichtig ist) denkbar, die völlig ohne weitere Elektronik den Motor antreiben(der Lerneffekt für Robotik wäre aber dann nicht sehr groß.).
Man kann sich die Sensoren (zumindest den für rechts/links) aber wirklich sparen und die Zelle nach der Uhrzeit ausrichten(der Sonnenstand(Ost/West) ist zur gleichen Uhrzeit immer exakt der gleiche(man muss nichtmal 2mal im Jahr die Uhr in der Solarsteuerung umstellen *g).).
demerzel
04.08.2004, 18:56
hi,
ich bin gerade auch dabei soetwas zu bauen.ist meine projektarbeit - eine nachführende solaranlage.wie soll ich sagen, die ganze nachführung geht auch ohne hardware - es gibt formeln womit man sich den aktuellen sonnenstand berechnen kann, das kannst du zb. von nem mc dir ausrechnen lassen. dann prüfst du nur die alte position mit der neuen berechnest dir die impulse für die stepper x/y und fertig - ich hoffe es hilft.
achso: für die stepper hab ich die imc901 von nanotec - da muss man nur die impulse und drehrichtung reingeben und fertig.
ciao peter
BlueNature
05.08.2004, 05:53
Aber brauch man für eine Nachführung eines Solarpanels überhaupt einen Microcontroller oder AVR? Genügt das denn nicht mit einem Fensterdiskriminator in zwei 90° versetzten Achsen jeweils zwei im Winkel leicht auseinanderlaufende Fotowiderstände auf dem Panel nach oben anzusetzen und diese als H-Brücke mit einem OP zu vergleichen? Wäre sicher recht einfach. Ic hglaube sogar vor über 15 Jahren habe ich das mal bei Elektor in einer August-Ausgabe gesehen. Braucht als Endstufe auch wieder eine H-Brücke aber für die Gleichstrommotoren.
Einen Microcontroller sehe ich nur dann als sinvoll wenn über die Spannung des Panels eine Nachführung geschehen soll. z.B. duch leichtes links und rchts drehen und vergleichen auf die ideale Position in beiden Bewegungsachsen.
demerzel
05.08.2004, 12:56
schon klar - aber was machst du mit der diffusen sonneneinstrahlung, oder wenn es bewölkt ist wie willst du dann genau nachführen? mit mc ist das egal er hat seine festen werte und ausserdem kann man zb. noch über lcd ausgeben welche leistung gerade produziert wird.
ciao peter
Nimm doch einen Grillmotor als Antrieb. Den gibt es sehr preiswert und der ist auch stark. Die Geschwindigkeit reicht lange, da die Bewegungen nicht schnell sein müssen. Den Motor an einer Gewindestange M10 montiert bewegt auch schwerere Gewichte! Zur Steuerung von links/rechts schau mal auf http://www.uni-münster.de/Physik/TD/Uvortec/information/SPS-Technik/Arbbl/bruecke.htm . Evtl muss noch ein Widerstand zwischen Motor und dem einen der Anschlüsse geschalten werden, damit der Motor nicht zu hoch dreht. Die sind eigentlich für 1.5 Volt ausgelegt.
Es wäre doch auch möglich um Fehlereinflüsse wie demerzel schreibt (wenn zB der Roboter bei einer Glasscheibe vorbeifährt reflektiert ja die Glasscheibe die Sonnenstrahlen und es wär eine Regeldifferenz zwischen den zwei vergleichenden LDR's -> Fehler und der Controller würde falscher weise das Panel nachdrehen)
Um dem entgegenzuwirken könnte man ja einfach die LDR's in ein Rohr (reicht wahrscheinlich wenns 1-2cm lang ist) reintun das Rohr innen mit einer nich reflektierenden Farbe ausstreichen (sag mal matt-schwarz) und man hätte keine solchen Einflüsse mehr.
Außerdem wär es ja noch möglich beim nachstellen die Spannung der Solarzelle zu überwachen, die müsste ja beim nachstellen steigen.
Küchenschabe
10.08.2004, 20:06
Dann bräuchte man ja das Kreuz garnüscht mehr... und 3 Fotozellen reichen allemahl, und nehmen weniger Licht weg O:)
So würds doch dann gehen:
Küchenschabe
10.08.2004, 20:16
Wenn ihr nen Robotter mit Solarantrieb basteln wollt(wie der letzte Gast gesagt hat), würde ich da einfach rundum Solarzellen ranpacken, aber die an der Seite in nem 45° Winkel zur wagerechten oberen.
Da müsst ihr nur halt einfach etwas dünnere Platten, oder einfach Solarfolie(ist aber teuer...) nehmen.
Du hast recht "Küchenschabe" aber dann wärs keine Herausforderung mehr?!?
würde ich da einfach rundum Solarzellen ranpacken,
Ich nehme an der Roboter würde dann immer vor den Spiegel fahren, vielleicht weniger um sein Äußeres zu kontrollieren, als um von allen Seiten Sonne zu bekommen.
Manfred
Küchenschabe
11.08.2004, 15:54
Der müsste dann garnicht mehr extra irgendwas einstellen um genügend Strom zu bekommen. Der könnte dann einfach frei nach Belieben rumfahren...
Aber deine Idee ist wirklich toll Manf... dem Robotter könnte man dann einfach nen merkwürdigen Hut aufsetzen, und dann als Scherzartikel verkaufen O:) Das ist die Marktlücke überhaupt!
Ich mein ja nur so, aber ist die Solarzelle selbst nicht schon ein guter Sensor? Man kann sie in 4 Bereiche unterteilen. Wenn ein Bereich weniger energie bringt als die anderen, dreht man sich so, dass alle wieder gleichviel bzw die Summe aller Höher als zuvor ist.
Das dürfte kaum klappen.
Schon etwas Vogelsch... oder ein kleines Blatt auf einem Panelteil würde zu einer Fehlfunktion führen. Mal davon abgesehen, das sich die Stromdifferenzen im Bereich des Rauschens befinden dürften und damit so gut wie überhaupt nicht auswertbar sind.
Um drei oder 4 Fotodioden zur Ortung des hellsten Punktes am Himmel zu benutzen wirst Du kaum herumkommen. Das kann man sogar mit zwei Operationsverstärkern aufbauen. Bei µC kann man aber noch ganz leicht Schwellwerte mit einprogrammieren, die dafür sorgen, das die Nachführung nicht ständig läuft, das nach dem Sonnenuntergang das Panel in eine Ruheposition gefahren wird. (Verminderung der Windbelastung) und sich morgens das Panel automatisch nach Osten ausrichtet.
Hab da mal eine Idee.
Was passiert wenn man 2 Solarzellen gegeneinander unterschiedlich polt.
also:
+ Zelle - - Zelle +
| |
| |
-------- Motor -------
Wenn eine Wand dazwischen ist, liefert die Zelle, die mehr Sonnenlicht bekommt, mehr Strom.
Dabei sollten wir, je nach Zelle mit mehr Strom eine unterschiedliche Stromrichtung haben.
Daran schließt man einfach einen Motor. Der dreht sich dann entweder links oder rechts rum.
Wenn genau auf die Sonne ausgerichtet ist würden die zwei Zellen, den selben Stom liefern und da es gegenläufig ist, haben wir keinen Strom mehr.
Damit pendeln die Zellen aus.
Küchenschabe
05.09.2004, 19:11
Hast du mitbekommen, dass die Solarzelle ausgerichtet werden soll, um so viel Strom, wie möglich zu erzeugen?
Ich glaube kaum, dass die einfach so zum Spaß ne Solarzelle aufs Dach montieren, nur um was sich schön langsam Bewegendes zu haben, um die Nachbarn zu beeindrucken.... Die Solarzellen aufm Dach sind dazu da, um Strom zu sparen/garkeinen mehr ausm Netz zu brauchen =>Weiniger Ausgaben.
shadow-netz
05.09.2004, 20:40
nicht dass die nachführung am ende mehr energie verbraucht, als die solarzellen liefern ;)
Hast du mitbekommen, dass die Solarzelle ausgerichtet werden soll, um so viel Strom, wie möglich zu erzeugen?
Ich glaube kaum, dass die einfach so zum Spaß ne Solarzelle aufs Dach montieren, nur um was sich schön langsam Bewegendes zu haben, um die Nachbarn zu beeindrucken.... Die Solarzellen aufm Dach sind dazu da, um Strom zu sparen/garkeinen mehr ausm Netz zu brauchen =>Weiniger Ausgaben.
Da hast du aber was falsch verstanden. Es soll doch nicht die ganze Anlage dazu verwendet werden, um mal nach rechts oder links zu drehen.
Es war daran gedacht, einfach 2 kleine Solarzellen, die halt gerade soviel Energie liefern, um einen Motor mit Getriebe zum Laufen zu bringen, zu verwenden.
Also zwei einzelne Zellen um 5 - 10 €
wir müssen in der schule auch so etwas als abschlussprüfung bauen. ich hab aber irgendwie keine ahnung davon wie das ganze funktionieren soll, ich weiß nicht, wie ich das ganze anstellen kann und wollte mal fragen ob ich irgendwo nicht ninformationen finde wie ich das ganze anstellen kann wäre echt nett wenn ihr mir da helfen könntet
ghostkilla
Was soll denn gebaut werden, wie groß wie teuer, was ist vorgegeben?
Manfred
Das dürfte kaum klappen.
Schon etwas Vogelsch... oder ein kleines Blatt auf einem Panelteil würde zu einer Fehlfunktion führen. ........
.........
Um drei oder 4 Fotodioden zur Ortung des hellsten Punktes am Himmel zu benutzen wirst Du kaum herumkommen.
Gibt es irgendein Gesetz, das es Vögeln verbietet sich auf die Fotodioden anstatt auf die Solarzellen zu erleichtern? ;-)
Die Chance die Fotodiode zu treffen mag zwar kleiner sein als die Chance ein Solarpannel zu treffen, aber dafür haben bei der Fotodiode auch kleine Vögel Aussicht auf grossen Erfolg ;-)
Da du clever bist, nimmst du bestimmt ein Getriebe (siehe Manfs Post)
und hast somit mehr Drehmoment zur Verfügung um deine Panele
zu bewegen.
Im Übrigen würde ich die Apparatur mit 3 bzw. 5 Solarzellen (SZ)aufbauen. 1 ganz große SZ, und zwei oder 4 kleine SZ. Die große soll deine Hauptenergiequelle sein, die kleinen sind jeweils im gleichen Winkel von der großen (in Bezug zur Achse Sonne/Große SZ) SZ versetzt.
Gibt ne nette und lösbare Regelungstechnische Aufgabe, mit der man die große SZ der Sonne "nachführen" kann.
Gruß,
madmaxx
Mh.. irgendwie hab ich die 2. Seite übersehen... ändere aber wenig am Inhalt meines vorherigen Posts ... so long ...
a_em_de_quaehla
29.01.2005, 11:09
Das Ganze ist eingentlich eine gute Lösung um einen Roboter mit Energie zu versorgen. Wie träge ist denn eine solche Nachregelung mit Fotodioden? Bewegt sich das im Millisekundenbereich (etwa 500 ms) bis die Fotodioden den Impuls zur Drehung geben oder dauert das deutlich länger?
Dann könnte man nämlich eine Steuerung bauen, die egal in welche Richtung der Bot fährt die Panals zur Sonne ausrichtet.
Mal was anderes: Liefern die Solardinger eingetlich konstanten Strom oder konstante Spannung?
Liefern die Solardinger eingetlich konstanten Strom oder konstante Spannung?
Bei nennenswerter Belastung: weder noch, deshalb kann man so viel darüber diskutieren. O:)
Ohne Belastung: konstante Spannung.
Bei Kurzschluß: strahlungsabhängig Strom.
Manfred
a_em_de_quaehla
29.01.2005, 18:38
Weist du auch was über die Reaktionszeit?
Schneller als die Mechanik ist eine Fotozelle im allgemeinen schon.
Der Strom im Kurzschlußfall reagiert ist sehr schnell (im allgemeinen unter µs). Die Spannung bei Leerlauf muß noch die Kapazität aufladen. Das dauert kaum länger als ein paar ms.
Manfred
ghostkilla
30.01.2005, 13:04
uns ist noch nichts richtiges vorgegeben. sollte allerdings nicht zu teuer ein da ich die kosten trage
ich weiß jetzt noch nichts gfenaueres.
wir aollen uns einfach überlegen, wie man eine solarzelle nach der sonne führt und dies auch umsetzen
Leute,
'mal einige ganz abwegige Überlegungen:
Ein Bot ist selten größer als 40 bis 50 cm, ein Solarpanel dieser Größe dürfte max. 20-25 Watt bei voller Sonne leisten. Wird es deutlich größer als der Bot, dann droht dieser umzukippen, wenn man mit dem meist schweren Panel herumfährt.
Fährt der Bot herum (oder dreht sich), wird viel Strom verbraucht, das gleiche gilt für die Servomotoren, die das Panel stellen sollen. Extrem wird das, wenn das Panel bei laufender Fahrt in die Sonne gedreht werden soll. Es ist hoch wahrscheinlich, dass der Leistungsgewinn des Solarpanels durch die Erfordernisse, es in die Sonne zu drehen, aufgefressen wird.
Gibt es eine Lösung?
1. Minimalistisch drangehen:
Da der Bot sich selbst drehen kann, ist die Ausrichtung um die vertikale Achse entbehrlich.
Die Elevations-Einstellung kann sinnvoll sein, aber auch hier könnte man sparen: Nimmt man einen "Sommer-Winter-Kompomiß" von 50° Elevation, hat man einen Kompromiß zwischen Verlust durch die Servoleistung und nicht ganz optimaler Elevation.
2. Programm optimieren:
Warum soll der Bot beim Laden herumfahren? Sein Programm sollte einen Ladeteil und einen Aktivitätsteil haben.
Die Ladung erfolgt z.B. mit gezielter Helligkeitssuche im Raum (o.ä.), dann durch Helligkeitssensoren am Panel gesteuert (senkrechter Schlitz reicht, wenn keine Elevationssteuerung). Auch die 4 Sensoren auf allen 4 Seiten des Panels (besser noch an allen 4 Ecken!) machen Sinn, denn durch sie können Teilabschattungen bemerkt werden.
Er sollte dann erst wieder in den Aktivitätsteil wechseln, wenn eine Ladung erfolgreich war. Umgekehrt muss die Aktivität sofort enden, wenn die Akkuspannung bedrohlich absackt.
Ich denke, nur so kann es gehen.
Gruß Dirk
Ich halte den Ansatz, einen fahrenden Bot mit einem Solarpanel
zu bestücken ebenfalls für nicht sinnvoll. Aber wohin die Reise genau
gehen soll, muss der Moderator des Threads festlegen.
Wie schon weiter oben erwähnt wurde wäre eine sinnvolle Anwendung meiner Meinung nach eine fixe Drehplattform auf einem Wohnmobil. Dreh-und Kippachse sollten dabei vollkommen ausreichen. Das Ziel ist es in meinen Augen, dass die Energieausbeute bei dem Unterfangen positiv ist; also hat das Panel auch die entsprechende Größe.
Let me hear your comments
Gruß,
madmaxx
ghostkilla
01.02.2005, 15:06
wir müssen in der schule 1o klasse auch so eine solarzelle, die sich nach der sonnne bewegt als abschlussprüfung bauen. ich hab aber irgendwie keine ahnung davon wie das ganze funktionieren soll, ich weiß nicht, wie ich das ganze anstellen kann und wollte mal fragen ob ich irgendwo nicht ninformationen finde wie ich das ganze anstellen kann wäre echt nett wenn ihr mir da helfen könntet uns ist naoch nichts genaueres angegeben es sollte den bereich von 30 € allerdings nicht sprengen
ghostkilla
Das könnte sogar noch unter 30 Eu bleiben, wäre aber nicht sehr geanu. O:)
Was ist denn sonst gefordert?
Manfred
ghostkilla
02.02.2005, 14:25
die idee find ich ganz gut ist aber demke ich für die abschlussprüfung zu leicht. die solarzelle sollte unabhängig von ihrem standort und zu jeder jahreszeit einsetzbar sein und auch ein bisschen genauer. sie muss sich allerdings nur um die die eigene achse drehen können. der winkel der solarzelle zum horizont muss sich nicht automatisch verändern. [/flash]
Denke durch Successive approximation (geiles Wort =) ) am besten zu lösen. Ausserdem nur eine Fotodiode. Du schwenkst deine solarzelle ganz einfach einmal entlang der x Achse und merkst dir auf welcher Seite du die meisste Strahlung abbekommen hast im Schnitt. Danach schwenkst du entlang der y Achse und merkst dir wieder die Hälfte mit der meisten Einstrahlung. Dann kannst du zumindest schonmal eine Aussage darüber treffen in welchem der vier Quadranten die meisste Einstrahlung stattgefunden hat. Danach halbierst du den Quadranten und verfährst in ihm wie zuvor. Sowas könnte man relativ trivial mit Rekursion (programmirtechnisch) leicht lösen.
Gruss
Michael
Mmhh.. eine Lösung hatte ich, nur sie passte nicht ganz zum Problem. FoCus, es geht nicht darum, das Maximum im Arbeitsraum zu finden (im übrigen: in welchen Zeitabständen willst du nach dem Maximum suchen ? Ich frage wegen Energie wieder verbraten und so...).
@ghostkilla:
So trivial ist die Lösung von Manf auch nicht (Koppelgetriebe?). Also: Ziel ist es, die oder das Panel der Sonne nachzuführen. Bedeutet, man sollte registrieren, wenn die generierte Energie mittels Sonnenstr. nicht "optimal" im Sinne des Stellbereiches ist (also der Bereich wohin
das Panel bewegt werden könnte).
Schreit geradezu nach einer Mess-/Regelungstechnikaufgabe :-) Am besten verwendet ihr drei Solarpanels (wie ich bereits gepostet hab): Ein Hauptpanel, zwei gleiche kleine. Ziel: Ausrichten der großen auf Sonne, die kleinen z.B. im Winkel +-30 Grad zum Hauptpanel geneigt.
Die kleinen Panels verpolt ihr so miteinander, dass die Spannung, die ihr an zwei Punkten abgreift, zu null wird, wenn die kleinen Panels gleiche Leistung bringen= Hauptpanel auf die Sonne ausgerichtet). Ist die dort abgegriffene Spg. ungleich null, könnt ihr das Spannungs-Signal durch richtige Polung plus Regelung/Verstärkung dazu nutzen, den Motor und damit das Hauptpanel in die richtige Richtung zu drehen, sobald die kleinen Panels unterschiedliche Spannungen generieren. Die genannte Lösung kann ebenfalls Ablenkungen des Hauptpanels durch Wind (große Hauptpanelfläche!) kompensieren.
Also, frohes Basteln; 30 Euro werden aber in jedem Fall schon wegen der Solarzellenpreise schweer umsetzbar sein -> dann doch lieber Koppelgetriebe und Wecker? :-)
Gruß,
madmaxx
ghostkilla
03.02.2005, 10:06
ich finde das problem für mich ist einfach nur, das panel nach der sonne zu bewegen, was bedeutet, dass ich nicht weis, wie ich das machen kann, dass sich das ding überhaupt dahin dreht, wo die sonne ist, es wäre dpch eine möglicgkeit, es so anzustellen, dass man 4 fotowiederstände um das panel aufbringt und sich dann die solarzelle zur sonne hin bewegt. das problem für mich und unsere gruppe besteht darin, dass wir alle nicht wissen, wie man dass dann macht, dass sich es dann zu dem fotowiderstand mit der meisten sonneneinstrahlung hindreht abern icht weiter. wir hätten auch die möglichkeit das ganze mit dem computer zu steuern, aber ich kenn mich in der Programmirsprache überhaupt nicht aus, ich denke aber, man könnte sich das aneignen
ghostkilla
Es ist sinnvoll die Aufgabe zu unterteilen soweit, bis klar wird, wie einzelne Teile gelöst werden können.
Eine Solarzelle braucht eine Halterung mit Scharnier. Ein "Getriebe" einen Antrieb. Es werden Sensoren benötigt, die auf Licht ansprechen. Deren Signale sollen ausgewertet werden und sie sollen den Antrieb steuern. Die Steuerung soll mit Energie versorgt werden.
Wenn jemand Interesse an der Lösung hat, dann könnte er die Teilaufgaben benennen und Lösungen für Teilaufgaben vorschlagen.
So ähnlich geht das meistens.
Zu den Sensoren: Die geben (in einer Meßbrücke) eine Spannung ab, die mit einem Verstärker ausgewertet wird. Mit dem Verstärker kann man auch schon vergleichen, welcher Sensor mehr Licht bekommt. Damit hat man ein Signal, das wenn es verstärkt wird, einen Motor nach rechts oder links laufen lassen kann.
Manfred
ghostkilla
15.02.2005, 15:33
ich hatte eine neue idee wenn ich es einfach so mache, dass sich die solarzelle die ganze zeit dreht, und dann anhält, wenn sie eine starke lichtquelle gefunden hat, wen diese weg ist, sollte sie sich weiterdrehen. das problem dabei ist, dass sie ja nicht weiß, ob es an einer anderen stelle in ihrem umlaufsradius einen helleren punkt gibt. gibt es irgened eine möglichkeit dass sie sich merkt wo der hellste punkt ist, oder dass sie immer gleich zum hellsten punkt geht. wie gesagt es sollte nicht zu schwierig sein. hat von euch da jemand eine vorstellung wie das gehen könnte danke
ghostkilla
Hallo ghostkilla,
... das mit dem Drehen könnte gehen. Die Elevation ist dabei fest eingestellt.
Den hellsten Punkt kann man nur durch eine komplette Umdrehung von 360° herausfinden, wobei man z.B. alle 10° einen Messwert (Helligkeit oder Zellenspannung) speichert und danach zur Position mit dem besten Wert zurückkehrt.
Gruß Dirk
ghostkilla
16.02.2005, 16:25
ja aber wie gaht das, dass es immer die hellste helligkeit anfährt. wie kann ich das lösen, dass es dann immer zu genau der position fährt
ghostkilla
Annähernd geht das schon; lass ihn einfach 50 Umdrehungen pro Minute machen, dann weisst du es nicht ganz genau, ... aber dafür ist eines sicher: Du benötigst keine Solarzellen mehr, da du mit deinen Umdrehungen wohl viel mehr Energie verbraten wirst, als erzeugen.
Also: Versuch die Aufgabe zu unterteilen. Das ganze wird auf einen kleinen Regel-/Steuerkreis hinausführen wie ich ihn z.B. oben weiter beschrieben habe. Am einfachsten geht das mit 3 Solarzellen; von denen zumindest zwei baugleich sind. 2 im gleichen Winkel zur dritten Solarzelle geneigt.
Wenn die dritte direkt auf die Sonnen ausgerichtet ist, dann ist die Ausrichtung optimal. Durch richtige Verschaltung der beiden anderen baugleichen Solarzellen kannst du deren erzeugte Spannung als Stellgröße (+evtl. Verstärker) für die Nachführaktorik nehmen.
Gruß,
Mr.Maus
engineer
17.02.2005, 02:23
Ich würde an den Ecken des Panels jeweils 4 Photodioden / LDR einsetzen und diese 45 Gad nach aussen abwinkeln. Man bestimmt die eingefallene Strahlung und bestimmt den Schwerpunkt. Dort in diesem Winkel befindet sich die Sonne. Nachgeregelt wird so, daß am Ende alle vier Sensoren denseleben Lichtwer liefern. Abgewinkelt müssen die Sensoren deshalb, damit sie bei jedem Panelwinkel noch nach aussen zeigen.
Die Klemmen A und B könnten z.B. einen Transistor schalten, der dem
Drehachsenmotor "Beine macht". Die Spannung, die am Hauptpanel abfällt ließe sich als Energielieferant für die Nachführbewegung nutzen.
(Evtl. auch zwei Transistoren + Dioden für Drehbewegung in beide R.)
Oje, hab auch noch den Spannungspfeil von U3 falsch herum angetragen.
Ich glaub es wird Zeit fürs Schlafengehen ...
also, zur elektronik, ich bastle immo mit einem fischertechnik roboter,
ich habe aus dem set industy robots einen robotter gebaut, der sich präzise auf die halogenlampe auf meinem tisch ausrichtet.
wenn man die sache etwas größer betrachtet , ist die sonnen (auf den abstand gesehen ) nichts weiter als die halogenlampe auf dem tisch.
ich brauche für die ausrichtung nur zwei snsoren, einen(s1) habe ich mir einer "streulichtkappe" aus schwazem plastik versehen, die ist ca 1cm hoch und at ein loch von 4mm.
der andere sensor(s2) hat ein langes rohr vorne drauf, das innen schwarz gestrichen ist(einfach schwarze matte farbe durchgekippt.)
der robotter sucht systematisch den raum nach einer lichtquelle ab.
wenn s1 nun licht meldet, beginnt der robot mit einem programm das ihn nur einen bestimmten bereich abfahren lässt. wenn s2 licht meldet , bleibt der bot stehen.
wenn die lichtquelle unterbrochen wird, wartet de bot 5 sek am sensor s2 , kontrolliert danach s1 und wartet nochmal 5 sek.
wenn dann kein licht da ist fährt der bot mit s2das programm ab was vorher für s1 gegolten hat.
ich warte noch auf zahnstangen, und zahnräder, mit denen ich die position des bots bestimmen will, weil die impulsgeber von fischertechnik nicht so arbeiten wie sie sollen.(wenn einen eine lösung weis bitte km schreiben!)
mit den 11 kilos ist das nicht so ein problem, weil wenn das gelenk flächenmittig positioniert ist brauchst du ja nur die kraft zum verstellen des panels aufbringen und dazu reicht ein motor <5W mit richtiger untersetzung. die servos in der zeichnung sind sicher zu stark (werden in der belüftungstechnik eingesetzt um drosselklappen zu stellenhaben za 5w leistung stellweg 60mm und eine F von ca200N stellzeit 1mm/s)
und zu den sensoren: (Hat schon jemand gepostet,aber ich schreibs noch mal,weil ich die idee gut finde)mit einer messbrücke bekommst du wenn du die linke und die rechte diode vergleichst entweder einen + oder - wert heraus den du verstärken und in der sterung umsetzen kannst, das gleiche musst du allerdings auch mit der vorderen und hinteren photodiode machen(auf ab),damit erhältst du eine dauernde nachführung, und wenn wie schon jemand im forum erwähnt hat licht auf dein panel gespiegelt wird (durch zb durch ein autofenster) versucht sich der panel zwar darauf einzustellen aber ist mit 1mm/ sicher zu langsam um dem auto zu folgen => der panel stellt sich wieder auf die sonne ein
mfg clemens
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