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Hallo,
ich möchte im Garten, wo eine Netzstromversorgung schwierig und wo sonst der Akku oft gewechselt werden muss, eine Kleinstanwendung mit monokristallinen Solarzellen versorgen. Der Verbraucher wird normalerweise mit 2 parallel geschalteten 9-Volt-Blocks versorgt und benötigt 24 Stunden am Tag höchstens 1 mAmpere im Durchschnitt. Zur Stromversorgung wollte ich 3 Solarzellen in Reihe schalten. Bisher habe ich zwei in Reihe geschaltet, diese liefern im Leerlauf 8,4 Volt und 50-60 mAmpere, lade ich einen Akku auf sind es 25-45 mAmpere. Nach einem Solarrechner würde ich 30-40 mAh Ertrag pro Tag erhalten. Daher ausreichend, aber keine grossen Reserven. Drei Solarzellen liefern ja über 12 Volt, das müsste ja zum Aufladen eines 8,4 Volt Akkus reichen.

Zur Schaltung:
Die Solarzellen 1) erzeugen eine Spannung zwischen 0 und 13 Volt. Liegt die Spannung über 10 Volt und die Akkus haben weniger als 9,7 Volt, werden diese aufgeladen. Haben dann die Akkus 9,7 Volt erreicht, wird der überschüssige Strom über die Zenerdiode 4) abgeleitet und eine LED 3) leuchtet (zur Kontrolle, dass der Akku voll ist). Erzeugen die Solarzellen eine Spannung von unter 10 Volt, verhindert die Schottky-Diode, dass Strom über die Solarzellen und Dioden verloren geht und der Verbraucher 7) wird aus den Akkus gespeist.
Ich habe nur Grundkenntnisse in Elektronik, keine Erfahrung mit Solarzellen und habe mir das Halbwissen zusammengesucht. Daher zwei Fragen: Könnte meine Schaltung wie von mir gedacht funktionieren? Die Schaltung sollte möglichst einfach, muss aber nicht optimal sein.
Außerdem hätte ich gerne noch eine LED, die mir anzeigt, dass der Akku geladen wird, aber leider keine Idee, wie ich diese in die Schaltung integriere.
Danke für eure hilfreichen Antworten!
Engel




P.S.: Diese Zeichnung wurde bereits auf Grund der hilfreichen Antwort von Zwinkerle korrigiert; die Frage nach der Ladeanzeige ist noch offen.

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Die beiden Z-Dioden und die LED sind falschrum. Abgesehen von der Z-Diode 2) hat die LED keinen Vorwiderstand und würde bei Sonneneinstrahlung ständig leuchten, bis sie kaputt ist. Die 10V-Z-Diode begrenzt die Spannung ständig auf 10V. Somit musst du schon deine roten LED's sorgsam nach Flussspannung <= 1,8V ausmessen.
NiCD-Akkublöcke nehmen dir Dauerladung mit Lebensdauerverlust übel.
Die Frage ist ob sich bei so geringem Strom eine Solarlösung überhaupt lohnt. Was ist das überhaupt für ein Verbraucher?

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Don't feed Trolls!!!

Hallo Zwinkerle,
danke für deine Kontrolle. Der Strom soll auf 10 Volt begrenzt werden. Ich dachte, die Zenerdiode vor der LED nimmt 8,2 Volt weg, dann bleiben 1,8 Volt übrig für die LED; aber das ist wohl nicht so? Aber zumindest die Z-Diode vor der LED ist mit 8,2 Volt richtig?

Es soll sich nicht finanziell lohnen, es wird natürlich sehr wenig Strom gespart, aber der Akkutausch muß nicht mehr ganz so oft durchgeführt werden. Ich weiss, dass dies nicht optimal für die Akkus ist, aber NIcD´s halten da nach meinen Recherchen noch am besten und Gartensolarlampen halten ja auch Jahre ohne Akkuwechsel.
Der Verbraucher ist ein Katzenschreck, der bei 24- Stunden-"Überwachung" 0,3 mA und der Ultraschalllautsprecher braucht mehrmals für 20 Sekunden 50 mAmpere.
Dass ich etwas mit den Bauteilen probieren muss, bis ich die richtige Dimensionieren habe ist mir klar.

Zu meiner Hauptfrage hast Du auch keine Idee?
Viele Grüße
Jürgen

» diese liefern im Leerlauf 8,4 Volt und 50-60 mAmpere, lade ich einen Akku

Wenn du it den Solarzellen eh an der unteren Grenze der Leistung bist, würde ich auf D2 und D3 verzichten und den Strom lieber zur Akkuladung nehmen.

Z-Diode zur Begrenzung der Ladespannung: Kriegste ne Z-Diode mit passender Z-Spannung und ist die genau genung umd die 1,2V/Zelle zu machen?
Evtl "einstellbare Z-Diode" (TL431 war's glaub ich)


» Fragen: Könnte meine Schaltung wie von mir gedacht funktionieren?
theoretisch ja.

» Außerdem hätte ich gerne noch eine LED, die mir anzeigt, dass der Akku
» geladen wird,
Quick and dirty (wie der Rest der Schaltung) LED anstelle der Schottky Diode. (und den zusätzlichen Spannungsabfall berücksichtigen)

hws

ZITAT:
Außerdem hätte ich gerne noch eine LED, die mir anzeigt, dass der Akku geladen wird.

Eine Ladeanzeige mit einer LED kann z.B.mit einem OP realisiert werden, der den Spannungsabfall an einem Widerstand im Ladekreis ausnützt. Wird aber zu aufwendig (auch wg Spannungsvers. OP) Der direkter Anschluß eine LED an einem solchen Widerstand (wie bei einem Akkubohrer oder Handstaubsauger) verringert die Ladespannung um die Durchflußspannung an der LED und ist auch nur für rel. hohe Ladeströme (ab 50mA) sinnvoll.
Was spricht gegen ein billiges mA-Meter im Ladekreis.

Hallo,
danke für eure gute Hilfe, auf die Anzeige werd ich dann wohl verzichten. Bin mir jatzt aber sicherer.
Grüße
Jürgen