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Hallo liebe Community,
ich habe im Garten 8 LED Solarkugeln, welche bei dieser Jahreszeit aufgrund der geringen Sonneneinstrahlung
und des kleinen Akkus (1x AAA Batterie) Abends nur kurz leuchten.
Deshalb habe ich in meinem Garten ca. 50m H05V-K 0,7mm² Kabel im Leerrohr verlegt um meine Solarkugeln mit Strom zu versorgen.
Hierzu habe ich auf dem Gartenhaus 2 Solarpanels, ein MPPT Laderegler und eine 110Ah Autobatterie mit 12V.
Das System an sich funktioniert soweit gut. Die Batterie wird geladen.

Meine Frage bezüglich des Spannungsabfalls ist nun folgende:
- ist es Sinnvoller mit 12V (14,4V bei voller Batterie) direkt auf die Solarkugeln zu gehen und in jeder Solarkugel einen LM2596S DC-DC Step-Down Schaltregler einzubauen
oder
- den Schaltregler direkt hinter die Batterie zu klemmen und mit 1,5V die Leitung im Garten zu versorgen?

Wenn ich es richtig nachgelesen habe müsste bei 1,5V der Spannungsabfall um den Faktor 10 höher sein als bei 14V. - oder hab ich einen Denkfehler?

Vielen Dank für eure interessanten Tipps.

Gruß Sven

Hallo Sven,

bei 1,5V fließt natürlich der rund 10fache Strom gegenüber 14,4V.
Bei 0,75mm² hat das Kabel rund 25mOhm pro Meter.
Bei 10m Entfernung sind das dann hin und Rück 20m, also 0,5Ohm.
Bei 10 LEDs mit je 20mA (insg. 200mA) fallen also 0,1V ab.
Ob das noch zu vertreten ist, musst Du selbst beurteilen.
Bedenke aber auch, dass Du nicht alle LEDs parallel schalten kannst, weil jede LED
eine etwas andere Betriebsspannung hat.
Du könntest auch auf 4V stabilisieren und in der Kugel mit einem einfachen Vorwiderstand
die benötigte Spannung (wahrscheinlich 3 Komma irgendwas Volt) zu erzeugen.
Wäre billig und einfach zu lösen.

Mikee

» Meine Frage bezüglich des Spannungsabfalls ist nun folgende:
» - ist es Sinnvoller mit 12V (14,4V bei voller Batterie) direkt auf die
» Solarkugeln zu gehen und in jeder Solarkugel einen LM2596S DC-DC Step-Down
» Schaltregler einzubauen
» oder
» - den Schaltregler direkt hinter die Batterie zu klemmen und mit 1,5V die
» Leitung im Garten zu versorgen?
Kommt auf die Stromaufnahme der Kugeln an.
Ein Spannungswandler am Ender der Leitung, und von dort verteilt auf die Kugeln, dürfte ein guter Kompromiss sein.

» Wenn ich es richtig nachgelesen habe müsste bei 1,5V der Spannungsabfall um
» den Faktor 10 höher sein als bei 14V
Der Spannungsfall auf der Leitung hängt vom fließenden Strom ab, nicht von der anliegenden Spannung.
Da für die gleiche Leistung bei geringerer Spannung der Strom größer sein muss, ist dann auch der Spannungsfall größer.

» Hallo liebe Community,
» ich habe im Garten 8 LED Solarkugeln, welche bei dieser Jahreszeit aufgrund
» der geringen Sonneneinstrahlung
» und des kleinen Akkus (1x AAA Batterie) Abends nur kurz leuchten.
» Deshalb habe ich in meinem Garten ca. 50m H05V-K 0,7mm² Kabel im Leerrohr
» verlegt um meine Solarkugeln mit Strom zu versorgen.
» Hierzu habe ich auf dem Gartenhaus 2 Solarpanels, ein MPPT Laderegler und
» eine 110Ah Autobatterie mit 12V.
» Das System an sich funktioniert soweit gut. Die Batterie wird geladen.
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» Meine Frage bezüglich des Spannungsabfalls ist nun folgende:
» - ist es Sinnvoller mit 12V (14,4V bei voller Batterie) direkt auf die
» Solarkugeln zu gehen und in jeder Solarkugel einen LM2596S DC-DC Step-Down
» Schaltregler einzubauen
» oder
» - den Schaltregler direkt hinter die Batterie zu klemmen und mit 1,5V die
» Leitung im Garten zu versorgen?
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» Wenn ich es richtig nachgelesen habe müsste bei 1,5V der Spannungsabfall um
» den Faktor 10 höher sein als bei 14V. - oder hab ich einen Denkfehler?
»
» Vielen Dank für eure interessanten Tipps.

Ist halt ein Schaltregler mit einem gewissen Wirkungsgrad. Also mehr Spannung am Eingang, weniger Strom am Eingang. Ich würde die kleinere Spannung durch die Leitung schicken. Damit ist soviel wie möglich Elektronik im Haus, kann nicht gammeln (Feuchtigkeit draußen). Außerdem entfällt jeglicher Umbau, sollte eine Solarkugel mal den Geist aufgeben (einfach tauschen). Im Grunde lohnt nicht mal der Einsatz eines Schaltreglers, da die Solarkugeln wirklich wenig Strom "ziehen". Hier machts bequem auch ein Vorwiderstand und zur Spannungsbegrenzung eine Z-Diode (oder ein Linearregler). Verheizt du halt bissel Leistung. Das macht der Batterie nix aus.

Schaue bitte nach ob die Solarkugeln sich nicht gegenseitig entladen, denke an Sperrdioden! Oder vielleicht besser noch: interne Akkus raus, Solarzelle abklemmen.

LG Sel

» Schaue bitte nach ob die Solarkugeln sich nicht gegenseitig entladen, denke
» an Sperrdioden! Oder vielleicht besser noch: interne Akkus raus, Solarzelle
» abklemmen.
»
» LG Sel


Hallo Sel,
ja die interne Batterie werde ich entfernen und auch die Solarzelle in der Kugel abklemmen.
Geschalten werden die Lampen bei Einbruch der Dunkelheit dann über den MPPT.
In der Kugel sind je 2x2 LEDs in Reihe geschalten. Somit kann ich nach Umverdrahtung
auch direkt mit 3V ansteuern. Stromverbrauch pro Lampe ca. 60mA
Ich werde dann deinen Vorschlag beherzigen und die Leitung mit 3V beaufschlagen.

» Stromverbrauch pro Lampe ca. 60mA
Wo gemessen? An der 1,5V Batterie?

» In der Kugel sind je 2x2 LEDs in Reihe
» auch direkt mit 3V ansteuern.
Das dürfte etwas knapp werden, IR LEDs werden es wohl kaum sein

Schalte die LEDs direkt über einen passenden Widerstand an die Batteriespannung und gut ist.

P.S.: Sicherung nicht vergessen. Eine kurzgeschlossene 110Ah Batterie macht mit deiner 0,75mm² Leitung sonst kurzen Prozess.

Hallo Offroad GTI,
pro Solarkugel sind 2x 1,5V AAA Akkus verbaut, die aber parallel angeschlossen sind.
Diese gehen auf einen kleinen Regler und auf eine Solarzelle.
Die Solarzelle lädt also Tagsüber die Batterien (1,5V) und bei Dunkelheit gehen die LEDs an.
Da jeweils 2 LEDs parallel angeschlossen sind gehe ich davon aus, dass an jeder LED maximal 0,75V anliegen.

Stromverbrauch gemessen zwischen Batterie und Kontakt.

Wenn ich also die 4 LEDs alle in Reihe schalte, dann müsste ich 4x 0,75V = 3V haben.
Natürlich kann ich jetzt meinen DC-DC Regler auf 5V einstellen und mit einem 25 Ohm Widerstand arbeiten
um den maximalen Strom auf 80mA zu begrenzen.

Sicherung habe ich hinter der Batterie eine 10A Flachsicherung aus dem KFZ Bereich. Danke für den Hinweis.

Gruß Sven

» Da jeweils 2 LEDs parallel angeschlossen sind gehe ich davon aus, dass an
» jeder LED maximal 0,75V anliegen.
Es gibt keine 0,75V LEDs. Die Spannung wird für die LEDs hochgesetzt.

» Natürlich kann ich jetzt meinen DC-DC Regler auf 5V einstellen und mit
» einem 25 Ohm Widerstand arbeiten
Nein (physikalisch). Und Nein (nicht notwendig).

» um den maximalen Strom auf 80mA zu begrenzen.
Ja, ne...
Gehe mal von 3V pro LED (weiß) aus. Zwei in Reihe macht 6V. 20mA pro LED sind i.d.R. mehr als genug.
Mit einem 330R Widerstand (Pn>=0,6W) _pro Strang_ sollte das funktionieren.


» Sicherung habe ich hinter der Batterie eine 10A Flachsicherung aus dem KFZ
Für 0,75mm² schon etwas viel. 2A reichen auch.

» Es gibt keine 0,75V LEDs. Die Spannung wird für die LEDs hochgesetzt.

Dann könnte ich ja mal messen, welche Spannung am Strang anliegt bei eingelegter Batterie,
da es gelbe LEDs sind und die dann wohl etwas weniger Spannung haben müssten.

» Gehe mal von 3V pro LED (weiß) aus. Zwei in Reihe macht 6V. 20mA pro LED
» sind i.d.R. mehr als genug.
» Mit einem 330R Widerstand (Pn>=0,6W) _pro Strang_ sollte das
» funktionieren.

Wenn ich von 2,5V ausgehe (5V pro Strang) bei 20mA dann brauch ich wohl einen 370 Ohm Widerstand.
Wenn an diesem Widerstand 7V abfallen bei 20mA komme ich auf 0,14W richtig?
Also reicht ein 1/4W Widerstand?

Gruß Sven



»
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» » Sicherung habe ich hinter der Batterie eine 10A Flachsicherung aus dem
» KFZ
» Für 0,75mm² schon etwas viel. 2A reichen auch.

» » Es gibt keine 0,75V LEDs. Die Spannung wird für die LEDs hochgesetzt.
»
» Dann könnte ich ja mal messen, welche Spannung am Strang anliegt bei
» eingelegter Batterie,
Das wäre eine Idee.


» Wenn ich von 2,5V ausgehe (5V pro Strang)
Kann bei gelben LEDs hinkommen.

» bei 20mA dann brauch ich wohl
» einen 370 Ohm Widerstand.
Sich auf die E12 Reihe zu beschränken, und 390R zu wählen, genügt für eine LED auch.

» Wenn an diesem Widerstand 7V abfallen bei 20mA komme ich auf 0,14W
» richtig?
Richtig

» Also reicht ein 1/4W Widerstand?
Theoretisch schon, die werden bei Nennlast aber recht warm. Von daher ist es vorteilhaft, einen Widerstand mit höherer Nennleistung zu wählen.

» bei 1,5V fließt natürlich der rund 10fache Strom gegenüber 14,4V.

Eine waage Aussage ohne die Solarkugeln und deren Innenleben zu kennen.

Moin Sven,

wie wäre es mit folgendem Ansatz:

die Linie mit einem Konstantstrom von 20mA speisen und alle LEDs in Reihe schalten.

Oder:
alle Leuchten in Reihe schalten, einen konstanten Strom einspeisen und jede Leuchte mit einer Reihenschaltung aus mehreren 1A Dioden (Anzahl abhängig von der nötigen Betriebsspannung) überbrücken. Die Dioden nehmen die Leistung auf, wenn eine Leuchte mal ausfällt - und sie begrenzen die Versorgungsspannung jeder Leuchte.
Bei 8 Leuchten müsste die Speisespannung für die Konstantstromquelle natürlich etwas höher sein. Aber wenn Du einen Schaltregler als Stromquelle benutzt könnte ich mir vorstellen, dass dies funktioniert.

Gruß
Ralf

» ich habe im Garten 8 LED Solarkugeln, welche bei dieser Jahreszeit aufgrund
» der geringen Sonneneinstrahlung
» und des kleinen Akkus (1x AAA Batterie) Abends nur kurz leuchten.
» Deshalb habe ich in meinem Garten ca. 50m H05V-K 0,7mm² Kabel im Leerrohr
» verlegt um meine Solarkugeln mit Strom zu versorgen.
» Hierzu habe ich auf dem Gartenhaus 2 Solarpanels, ein MPPT Laderegler und
» eine 110Ah Autobatterie mit 12V.
» Das System an sich funktioniert soweit gut. Die Batterie wird geladen.
»
» Meine Frage bezüglich des Spannungsabfalls ist nun folgende:
» - ist es Sinnvoller mit 12V (14,4V bei voller Batterie) direkt auf die
» Solarkugeln zu gehen und in jeder Solarkugel einen LM2596S DC-DC Step-Down
» Schaltregler einzubauen
» oder
» - den Schaltregler direkt hinter die Batterie zu klemmen und mit 1,5V die
» Leitung im Garten zu versorgen?
»
» Wenn ich es richtig nachgelesen habe müsste bei 1,5V der Spannungsabfall um
» den Faktor 10 höher sein als bei 14V. - oder hab ich einen Denkfehler?
»
» Vielen Dank für eure interessanten Tipps.
»
» Gruß Sven