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Hi zusammen,

ich habe für mein Fensterbrett einen Sonnenverfolger in 2 Achsen gebaut. Auf Basis von GPS-Daten berechnet ein Arduino die Sonnenposition und richtet mittels Schrittmotoren die mit Solarpanelen bestückte Ebene genau richtung Sonne aus. Das Sonnen-Tracking als solches funktionert einwandfrei.

Mein Wunsch wäre es jetzt, wenn das System energetisch autark funktioniert und die von den Solarpanelen erzeugte Energie für Arduino/Schrittmotoren/USB-Ladeausgang nutzen könnte.

Mein Problem:
Das System Solarpanel->Laderegler->Batterie funktioniert nur bedingt und ich komme einfach nicht dahinter woran es liegen könnte. Die Spannung der Batterie ist Abends um vielleicht 0,05-0,1V höher als noch morgens. Sowohl im angegebenen Bereich von 7,2V-7,5V (als die Batterie noch neu war)als auch aktuell im Bereich 6,3V (viele Versuche und Tests aufgrundderen immer mehr Strom gezogen wurde, aber keine Ladung erfolgte)

Was ich habe:
2 Stück: 5V 2,5W Solarpanel ( https://amzn.to/3KRcpB5 )
2 Stück: 5V 1W Solarpanel ( https://amzn.to/3N10wus )
1 Solarregler 6V/12V 10A ( https://amzn.to/36tUlON )
1 Bleigelakku 6V ( https://amzn.to/3idhUOb )

Meine Skizze der Schaltung habe ich in den Anhang gehängt.

Mache ich hier etwas grundlegend falsch? Nutze ich einen falschen Laderegler?
Vielen Dank schonmal für Euer Feedback!

» Bei Sonneneinstrahlung steigt die an der Batterie gemessene Spannung auf vl
» 6,9V an, aber sobald ich die Solarzellen abklemme oder die Sonne wieder weg
» ist, fällt die Spannung direkt auf 6,3V ab. Auch bei voller
» Sonneneinstrahlung zeigt mir mein Wattmeter max. 3W Ladeleistung an. Sollte
» da bei den SOlarzellen nicht mehr Leistung ankommen?

Abgesehen davon, dass bei Amazon fälschlicherweise 500mAh statt 500mA steht (die Sonne liefert garantiert mehr) ist das ein Idealwert.
Schalte mal an ein 5W Panel einen 10 Ohm Widerstand und miss die Spannung bei voller Sonneneinstrahlung.
Interessant wäre auch die Leerlaufspannung des Panels.

Da das Teil nicht mehr als 500mA liefern kann, auch nicht wenn du 10 Stück davon in Reihe schaltest, hast du eben an 6V nur (theoretisch) 6V x 0,5A = 3 W.
Du könntest mit einem einstellbaren Widerstand die max. Leistungsausbeute experimentell bestimmen.
Angenommen du hättest bei 2 Stück 5V Platten an 20 Ohm einen Strom von 500mA zur Verfügung dann wären das 5W.
Um die in deinen Akku zu laden brauchst du aber einen Step-Down Konverter, der die Eingangsspannung bei 10V hält. Das machen MPPT Regler.
Das werden dann auch keine 5W für den Akku, aber immerhin mehr als 3W.


Die sinkende Spannung an Bleiakkus ohne Ladung ist normal. Nennt sich Ruhespannung und ist dann auch ein Maß für den Ladezustand (überschlagsmäßig, da auch von der Temperatur abhängig).
https://www.rebel-cell.com/de/grundlagenwissen/entladung-und-batteriekapazitaet/

» Solarzellen sind Stromquellen. Wenn du kleine und große in Reihe schaltest
» hast du nur den Strom der kleinen zur Verfügung.
» Bypass Dioden brauchst du bei den kleinen Spannungen nicht. Es genügt an
» jedem String eine in Reihe.

Okay ja das stimmt. Hätte ich drauf kommen sollen -.- VIelen Dank für den Hinweis. Meine Verschaltung habe ich nun angepasst (siehe Grafik). Die Bypass-Dioden kann ich ja mal noch entfernen, aber sollten ja auch nicht schaden.

Bei Sonneneinstrahlung steigt die an der Batterie gemessene Spannung auf vl 6,9V an, aber sobald ich die Solarzellen abklemme oder die Sonne wieder weg ist, fällt die Spannung direkt auf 6,3V ab. Auch bei voller Sonneneinstrahlung zeigt mir mein Wattmeter max. 3W Ladeleistung an. Sollte da bei den SOlarzellen nicht mehr Leistung ankommen?

»
» Den Link mit Leerzeichen frei stellen, dann gehts.

Vielen Dank für den Tipp. Habs korrigiert

» » » » Welcher Laderegler ist das?
» » » Zu dem habe ich einen Link im EIngangspost dazu getan
» » Kein Link da.
»
» Was ich habe:
» 2 Stück: 5V 2,5W Solarpanel (https://amzn.to/3KRcpB5)
» 2 Stück: 5V 1W Solarpanel (https://amzn.to/3N10wus)
» 1 Solarregler 6V/12V 10A ( https://amzn.to/36tUlON )
» 1 Bleigelakku 6V (https://amzn.to/3idhUOb)

Den Link mit Leerzeichen frei stellen, dann gehts.

» » » » » Welcher Laderegler ist das?
» » » » Zu dem habe ich einen Link im EIngangspost dazu getan
» » » Kein Link da.
» »
» » Was ich habe:
» » 2 Stück: 5V 2,5W Solarpanel (https://amzn.to/3KRcpB5)
» » 2 Stück: 5V 1W Solarpanel (https://amzn.to/3N10wus)
» » 1 Solarregler 6V/12V 10A (https://amzn.to/36tUlON)
» » 1 Bleigelakku 6V (https://amzn.to/3idhUOb)
»
» Kein Link da, sag ich nochmal. Ob es dadurch besser wird, bezweifle ich.

Offensichtlich weis ich nicht, wie man hier Links in einem Textfenster erstellt.
Kannst du es mir erklären oder statt dessen einfach die URL kopieren?

» » » » Welcher Laderegler ist das?
» » » Zu dem habe ich einen Link im EIngangspost dazu getan
» » Kein Link da.
»
» Was ich habe:
» 2 Stück: 5V 2,5W Solarpanel (https://amzn.to/3KRcpB5)
» 2 Stück: 5V 1W Solarpanel (https://amzn.to/3N10wus)
» 1 Solarregler 6V/12V 10A (https://amzn.to/36tUlON)
» 1 Bleigelakku 6V (https://amzn.to/3idhUOb)

Kein Link da, sag ich nochmal. Ob es dadurch besser wird, bezweifle ich.

» » » Welcher Laderegler ist das?
» » Zu dem habe ich einen Link im EIngangspost dazu getan
» Kein Link da.

Was ich habe:
2 Stück: 5V 2,5W Solarpanel ( https://amzn.to/3KRcpB5 )
2 Stück: 5V 1W Solarpanel ( https://amzn.to/3N10wus )
1 Solarregler 6V/12V 10A ( https://amzn.to/36tUlON )
1 Bleigelakku 6V ( https://amzn.to/3idhUOb )

» » Welcher Laderegler ist das?
» Zu dem habe ich einen Link im EIngangspost dazu getan
Kein Link da.

» Was wäre denn eine richtige Verschaltung? Ich dachte jeweils ein großes mit
» einem kleinen in Serie. Und davon 2 Stränge parallel.

Genau das ist eben falsch. Frag Freund Kirchhoff.

» Nimm diesen Regler mit LithiumAkkus.
» https://www.ebay.de/itm/163868250203?hash=item26274f105b:g:gvsAAOSwCRVdgdd7
» Der erntet auch noch wenn die Sonne nicht so kräftig scheint (zaubern kann
» der aber auch nicht).
» Wenn ein Panel verschattet ist hast du nur noch die halbe Spannung
» abzüglich der Diode.
» Reicht das dann noch zum laden?
»
» Willst du deine Elektronik mit 5V oder 3,3V betreiben?

DIe Elektronik ist quasi egal. Dafür habe ich schon Step-Down-Regler. DIe Schrittmotoren brauchen halt bisschen was an Kraft und die kommt eig. erst ab min. 9V.
Damit die Step-Up-Wandler vom Speicher zur Motor-SPannung nicht so viel zu tuen haben, mag ich eig nicht unter die 7,2V von der Bleibatterie

Der Nachteil von deinem genannten Regler ist, dass der eben keine Spannungsüberwachung der Batterie hat. Mit den von mir verlinkten wäre das kein Problem. Sollte also mal über Nacht oder während einem Vulkanausbruch lange Zeit keine SOnne da sein, mache ich mir wenigstens meine Batterien nicht kaputt.

» » Welcher Laderegler ist das?
» Zu dem habe ich einen Link im EIngangspost dazu getan
» » Hast du den richtig installiert?
» Ja, sollte so stimmen
» » Die mit automatischer 6V/12V Erkennung müssen zuerst an den Akku
» angeklemmt
» Ja, das habe ich befolgt
» » werden, sonst gaukelt das Solarpanel eine zu hohe Betriebsspannung vor.
» » Könnte auch sein, dass der Solarregler zu viel für sich selbst
» genehmigt.
» »
» » Solarzellen sind Stromquellen. Wenn du kleine und große in Reihe
» schaltest
» » hast du nur den Strom der kleinen zur Verfügung.
» » Bypass Dioden brauchst du bei den kleinen Spannungen nicht. Es genügt an
» » jedem String eine in Reihe.
» DIe schützen mir doch einzelne Zellen bei Verschattung. Schaden die dann
» hier mehr als sie bringen?
» »
» » Ich würde auch nicht mehr mit Bleiakku arbeiten. Lieber mit Lithium
» Akkus,
» » Spannungswandler brauchst du ja sowieso.
Nimm diesen Regler mit LithiumAkkus.
https://www.ebay.de/itm/163868250203?hash=item26274f105b:g:gvsAAOSwCRVdgdd7
Der erntet auch noch wenn die Sonne nicht so kräftig scheint (zaubern kann der aber auch nicht).
Wenn ein Panel verschattet ist hast du nur noch die halbe Spannung abzüglich der Diode.
Reicht das dann noch zum laden?

Willst du deine Elektronik mit 5V oder 3,3V betreiben?

» Welcher Laderegler ist das?
Zu dem habe ich einen Link im EIngangspost dazu getan
» Hast du den richtig installiert?
Ja, sollte so stimmen
» Die mit automatischer 6V/12V Erkennung müssen zuerst an den Akku angeklemmt
Ja, das habe ich befolgt
» werden, sonst gaukelt das Solarpanel eine zu hohe Betriebsspannung vor.
» Könnte auch sein, dass der Solarregler zu viel für sich selbst genehmigt.
Nein, habe ich nachgemessen. Sind 5mA konstant. Das sollte nicht dermaßen ins Gewicht fallen
»
» Solarzellen sind Stromquellen. Wenn du kleine und große in Reihe schaltest
» hast du nur den Strom der kleinen zur Verfügung.
» Bypass Dioden brauchst du bei den kleinen Spannungen nicht. Es genügt an
» jedem String eine in Reihe.
DIe schützen mir doch einzelne Zellen bei Verschattung. Schaden die dann hier mehr als sie bringen?
»
» Ich würde auch nicht mehr mit Bleiakku arbeiten. Lieber mit Lithium Akkus,
» Spannungswandler brauchst du ja sowieso.

Was wäre denn eine richtige Verschaltung? Ich dachte jeweils ein großes mit einem kleinen in Serie. Und davon 2 Stränge parallel.
» Die Solarmodule sind falsch verschaltet.

» Hi zusammen,
»

» Mache ich hier etwas grundlegend falsch? Nutze ich einen falschen
» Laderegler?

Welcher Laderegler ist das?
Hast du den richtig installiert?
Die mit automatischer 6V/12V Erkennung müssen zuerst an den Akku angeklemmt werden, sonst gaukelt das Solarpanel eine zu hohe Betriebsspannung vor.
Könnte auch sein, dass der Solarregler zu viel für sich selbst genehmigt.

Solarzellen sind Stromquellen. Wenn du kleine und große in Reihe schaltest hast du nur den Strom der kleinen zur Verfügung.
Bypass Dioden brauchst du bei den kleinen Spannungen nicht. Es genügt an jedem String eine in Reihe.

Ich würde auch nicht mehr mit Bleiakku arbeiten. Lieber mit Lithium Akkus, Spannungswandler brauchst du ja sowieso.

» 2 Stück: 5V 2,5W Solarpanel (https://amzn.to/3KRcpB5)
» 2 Stück: 5V 1W Solarpanel (https://amzn.to/3N10wus)

»

Die Solarmodule sind falsch verschaltet.