Solarladeschaltung für 3xMignon

[D35troy3r]

Hallo!
Habe eben die ganze Zeit nach einer passenden Ladeschaltung für NiMH Akkus gesucht aber nichts rechtes gefunden .

Ich habe vor mithilfe einer Solarzelle 3 Mignon Akkus aufzuladen. Mit Anzeige (LED) ob das Akku geladen wird bzw ob es voll ist.
Das ganze ist für einen kleinen Roboter gedacht, also muss ich "abfragen" können ob das Akku leer oder voll ist.
Der Roboter besitzt zum Steuern Hauptsächlich nur Transistoren (keine IC´s)

Daten:
Solarzelle 3V 80mA -> gemessene Spitzenwerte: 4,4V 100mA

Akkus 3x 1,2V 2700mAh in Reihenschaltung

Warscheinlich werden die 3V - 4,4V fürs Laden nicht reichen, also könnt ich noch ein Flybackwandler einbauen.

Mfg
D35troy3r

[PICture]

Hallo D35troy3r!

So wie ich das sehe, wird deine Solarzelle mit 80 mA ein 2700 mAh Akku ziemlich lange laden müssen ...

Wenn du drei solche Solarzellen haben könntest, würde ich jeweils ein Akku durch Schottky Diode laden. Sie können dann permanent in Serie verbunden werden und die durch vollgeledene Akkus permanent fliessender Ladestrom 80 mA schadet nicht, sie könnten sich höchstens leicht erwärmen.

Wenn dein Bot während der Ladezeit nicht funktionieren darf, würde ich anstatt eines Flybackwandlers über Handumschalter für Akkus seriel/paralell nachdenken.

Ein Flybackwandler würde ich ungern anwenden, da die Spannung könnte zwar erhöht werden, aber der Ladestrom wird ensprechend sinken und dazu kommen noch Energieverluste, weil sein Wirkungsgrad sicher unter 100 % seien wird.

MfG

[D35troy3r]

Mh ja ist mir soweit klar das es warscheinlich ewig dauern wird...
Aber bei Reihenschaltung von Akkus sinkt doch die Kapazität. Dürften also doch nurnoch 900mAh sein? Ladezeit bei 80mA = 0,9Ah / 0,08A = 11,25h.

Der Flybackwandler sollte auch nur als Notlösung dienen falls die Spannung fürs Laden der 3 Mignons nicht ausreichen wird.

Ich kann doch auch die 3 Mignons in Reihe Schalten und dann wie du schon sagst über eine Schottky-diode Laden? Durchschnittlich bei guter Sonne liefert die Solarzelle 4V, 3xMignon 1,2V = 3,6V <- wäre doch nicht schlecht?

Eine neue Solarzelle möchte ich mir auch nicht kaufen.

Der Bot soll Automatisch schalten wenn das Akku leer bzw voll ist. Wenn es voll ist wird der normale Ablauf ausgeführt. Wenn es leer ist bleibt alles stehen und die Solarzelle wird immer in die Sonne gedreht, solange bis das Akku wieder voll ist.

D35troy3r

[PICture]

Reihenschaltung ändert die Kapazität nicht, addiert nur die Spannungen. Die Ladezeit ist wegen Wirkungsgrad des Akkus, um ca. 50% länger, also 1,5 * 2700 / 80 = ca. 50 Stunden bis er voll ist.

Die Endladespannung für eine NiMH Akkuzelle beträgt ca. 1,35 V was bei drei + Schottky Diode um 4,2 V macht. Du kannst zuerst messen, wie das Laden mit deiner Solarzelle funktioniert und dann etwas vornehmen.

Hoffentlich verbraucht dein Bot für die Nachführung der Solarzelle nicht mehr als er von der Sonne bekommt ...

MfG

[D35troy3r]

Okay dann sind die Akkus warscheinlich wirklich viel zu Groß.

Ich hätte hier noch 2 x Mignon 600mAh. Bei Reichelt würde ich noch ein Akku herbekommen, allerdings mit 650mAh. Ich glaub das geht nicht gut wenn ich die in Reihe schalte. Oder sind die Überschüssigen 50mAh nicht bedenklich?

Die müssten sich ja aufteilen, das heißt die andern beiden Akkus hätten jeweils einen Überschuss von rund 17mAh.
Oder ich lade die Akkus nicht ganz voll sondern stoppe schon vorher....

Nein das erneute Verstellen der Solarzelle wird kaum Energie Kosten

[PICture]

Glaubst du wirklich, dass zwei 600 mAh Akkus genau 600,00 mAH haben ?

Die 50 mAh spielen bei "durchschnittlichen" Menschen praktisch keine Rolle. Es reicht wenn sich das Laden bei ca. 4,05 V abschaltet aus, es sei denn, dass du etwas sehr kompliziertes haben willst ...

MfG

[D35troy3r]

Super.
Um dann noch den Status voll oder leer herrauszufinden hab ich an Zenerdioden gedacht die jeweils einen Transistor Schalten.
Von Reichelt:
ZF 2,4 ist für Status leer
ZF 3,9 ist für Voll

Ich danke dir! Das wars erstmal

[PICture]

Bei Zenerdioden gelten die angegebene Spannungen für 5 mA Strom und sie fangen schon viel früher zum Leiten an (z.B. ZF 3,6 V ab 2 V).

Optimal, wenn nicht zu kompliziert, wären zwei OC Komperatoren (SMD?) die per Widerstand einen p-n-p Transistor steuern. Als Referenzspannung würde ich ein LM385 mit 1,2 bzw. 2,5 V nehmen.

MfG

[D35troy3r]

Könntest du mir dazu einen kleinen Schaltplan zeichnen?
Sorry aber ich hab noch nie was von Referenzdioden bzw OC-Komperatoren gehört o:.... Soweit ich mich belesen konnte ist ein Komperator ähnlich wie ein Operationsverstärker, bloß genauer und schneller. Was bedeutet OC davor?

Mfg

[PICture]

OC bedeutet "open collector" das heißt, dass es drinn nur ein n-p-n Transistor gibt, der nach GND schalten kann. Um eine Spannung am Ausgang zu bekommen ist ein pull-up Widerstand zu VCC erforderlich.

Ich könnte dir gerne eine einfache Schaltung skizzieren, aber zuerst müssen wir ein Bauteil dafür wählen. Wenn du das Bauteil vom Reichelt willst, würde ich den doppelten Komperator LM393 vorschlagen. Den gibt es sowohl in DIP als auch in SMD, dann kannst du dir gewünschten bestellen. Datenblatt: http://www.datasheetcatalog.org/data...s/LM193X_4.pdf .

Ich muss auch genau wissen, wie es funktionieren soll, weil der Bot sollte sich auch während des Ladens bewegen und momentan kann ich mir noch nicht alles genau vorstellen.

Wenn es dir reicht, könnte ich dir eine Schaltung mit Komperatoren skizzieren die irgendeine Last an Akku Schaltet wenn die Akkuspannung zwischen Umin und Umax ist, aber das nutzt dir angeblich nicht viel, oder ?

MfG