LiPo accu (1S) en 6V zonnepaneel, hoe te laden..

Ik heb hier ook een tijdje mee gestoeid en geen enkel step-up/step-down printje gevonden die goed werkt met een zonnepaneel.

Als de zon opkomt zal de spanning stijgen vanaf 0V, deze printjes kunnen daar niet tegen en blazen zichzelf op of geven geen spanning op de uitgang.

Vraag mij wel of of zijn klein paneeltje voldoende is om een Wemos betrouwbaar van voeding te voorzien.

[Bericht gewijzigd door Toverstaf op woensdag 1 september 2021 13:52:41 (16%)

Heb je al gerekend aan stroomverbruik en batterijduur?

Mocht je dan toch 2 panelen gaan gebruiken (totaal 12V) dan kan je bv dit printje toepassen:

https://www.banggood.com/MPPT-Solar-Controller-1A-3_2V-3_7V-3_8V-7_4V-…

Die heb ik ook geprobeerd, maar hetzelfde issue. Ze kunnen niet om gaan met een ingaande spanning die vanaf 0V wordt opgevoerd.

Uiteindelijk ben ik uitgekomen bij een Victron laadregelaar, maar dit is meer dan overkill voor de situatie waar de TS mee te maken heeft.

Het ding loopt een maand op 2400 mAh. Dus gemiddeld 3.3 mA.
Dan moet je toch een heel eind komen met een paneeltje.

Ik zou zoiets gebruiken.

https://www.aliexpress.com/item/4001164716293.html

Op een zonnecel zal ie "te veel stroom" trekken en dus de zonnecel in constant-current mode gaan gebruiken. Jammerdan. Het verschil tussen 6V (minus wat nodig is om het MPPT te vinden) en 4.2V is klein.

80mAh per dag in de winter kan wel eens tricky worden met 1 zo'n paneeltje, maar goed.

Andere optie is gewoon een goedkope 3A DCDC converter te nemen en die af te regelen op 4.0V. Gaat je accu langer mee. Deze zal hetzelfde doen: de zonnecel in CC mode sturen.
https://www.aliexpress.com/item/4000500042973.html

[Bericht gewijzigd door rew op woensdag 1 september 2021 16:31:50 (23%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Het nadeel van die laatste optie is dat hij zal proberen de spanning naar 4V te regelen, en bij een lege accu is daar veel stroom voor nodig; niet alleen zou dat een overmatige laadstroom in je accu geven (als het zonnepaneel het vermogen zou kunnen leveren), maar hij zou dus ook gelijk de spanning van het paneel onderuit trekken. Naarmate de spanning daalt, zat dat ding nog meer stroom gaan trekken, totdat hij staat te hikken in zijn undervoltage lockout.

Ik zou een diode in serie zetten met het paneel, om een lekstroom 's nachts te voorkomen, en een combinatie diodes over het paneel om de spanning te beperken tot de gewenste maximale accuspanning + de spanningsval over die seriediode. In combinatie met een protectie printje tegen overladen en diepontladen lijkt dat me voldoende beveilinging. Vergeet niet een zekering op te nemen in serie met de cel, voor het geval je elektronica in kortsluiting gaat, zo'n cel kan best veel stroom leveren.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ze kunnen niet om gaan met een ingaande spanning die vanaf 0V wordt opgevoerd.

Had je toen wel die weerstanden goed gekozen? Ingangsspanning, laadstroom zijn instelbaar.

Zou toch vreemd zijn als zo'n eh kwaliteitsproduct in de bedoelde toepassing niet opstart.

Rob W.

Honourable Member

Thanks voor de antwoorden zover, dat helpt me een aardig stuk verder :)

Mijn gedachte om de spanning te beperken blijkt dus nog niet zo gek te zijn.
Volgens mij is dat ook wel een van de meest efficiënte methodes. Het paneel fungeert als stroombron waarvan de spanning zich aanpast aan de accu.
Lekker simpel, hou ik van ;)

Op 1 september 2021 13:51:57 schreef Toverstaf:
Ik heb hier ook een tijdje mee gestoeid en geen enkel step-up/step-down printje gevonden die goed werkt met een zonnepaneel.

Gat in de markt?

Op 1 september 2021 13:51:57 schreef Toverstaf:
Vraag mij wel of of zijn klein paneeltje voldoende is om een Wemos betrouwbaar van voeding te voorzien.

Daarom zit er ook een accu bij ;)

Dat de wemos het wellicht niet oneindig uithoud op de beperkte toevoer van energie uit het paneel, is iets wat ik voor lief neem. Ik probeer de periode alleen wat langer te maken door het zonnepaneel erbij te plaatsen.

Ik zal eens wat gaan spelen met diodes de komende dagen. Als de zon nu ook nog eens een keer gaat schijnen.. :/

Leest mee sinds 19 augustus 2001..

Op 1 september 2021 17:41:53 schreef kojazz:
[...]

Had je toen wel die weerstanden goed gekozen? Ingangsspanning, laadstroom zijn instelbaar.

Zou toch vreemd zijn als zo'n eh kwaliteitsproduct in de bedoelde toepassing niet opstart.

Yes, zelfs de laadstroom minimaal ingesteld. Even paneel lostrekken en aankoppelen werkt wel, tot de volgende zonsondergang.

Ik heb hier een berg van die printjes liggen, inclusief PWM gestuurde solar chargers. Voor mijn doel was niet 1 toereikend, helaas.

Lijkt mij inderdaad een gat in de markt :)

Op 1 september 2021 19:47:43 schreef Rob W.:

Gat in de markt?

nope, die printjes bestaan op kant en klare usb zonnepaneeltjes.
heb er zo eentje liggen (en moet ergens 3 van die printjes gesloopt hebben van zonnepanelen)

https://www.channeleffect.com/ImageHosting/viewImage?CompanyId=20956&FilePath=Images/96111

in volle zon konden die 4,45V en 388mA leveren

als je aan die printjes dan een diode hangt met een hoge weerstand, zou je dus 3.8-4.2V over houden.

ik heb 3 zulke zonnepanelen in serie gegooid voor een 3S li-ion te laden met een kleine regelbare mppt lader erop

was een MPPT printje dat 1-4S instelbaar aan kon

mijn is ingesteld op 12.3V

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Ik gebruik ook een buckconverter.
Eerst geeft hij de spanning 1 op 1 door.
Constant current laden :)

Hij gaat pas regelen als hij bij de ingestelde spanning komt. Bijvoorbeeld 4.2 volt. Met een shottkydiode (0.2volt spanningsval) erachter.
Constant voltage laden :)

Als de converter hikt kun je over het zonnepaneel een elco zetten. Je kunt je voorstellen dat als de converter start er even wat vermogen in de spoel gaat zitten.

Ik heb hem afgeregeld en toen de potmeter vervangen door weerstanden.

Rob W.

Honourable Member

Ik heb vanavond even vlug wat diodes in serie gezet en de labvoeding eraan gehangen.
Maar het gedraagt zich toch wat anders dan ik had verwacht.

Ik heb 7x 1N4001 in serie gezet en vanaf 4 volt zie ik dat er wat stroom begint te lopen. De stroom neemt maar langzaam toe bij het opvoeren van de spanning. Uiteindelijk loopt er bij 5,5 volt 100 mA.
Ik had verwacht dat de stroom bij het bereiken van de drempelspanning veel sneller zou oplopen..

Leest mee sinds 19 augustus 2001..

De 0,6 bij de x-as staat een beetje vreemd waardoor ik dacht dat bij 100mA er (voor zover afleesbaar) perfect 0,70V spanningsval zou zijn. Maar ik denk dat het zelfs 0,75V is.

Dan is de te verwachten spanningsval dus 5,25V bij 100mA. Dus die 5,5V is nog geen 5% hoger dan verwacht.

Het toont wel meteen de tekortkoming van dit principe: de (relatief beperkte) steilheid van de diode is voor deze toepassing wel iets om rekening mee te houden.
Bij 100mA maximale stroom zouden 6 diodes (4,5V) al teveel zijn. Je moet dus weten hoeveel stroom het paneeltje maximaal kan leveren: domweg kortsluiten met je amperemeter in volle zon (op het juiste bereik).

[Bericht gewijzigd door r-p op donderdag 2 september 2021 23:48:10 (12%)

Een ldo of een switcher lijkt mij veiliger.

Hoe temperatuur vast is zoiets?

wat zijn de specs van je zonnepaneel?
hoeveel open klemspanning heb je
hoeveel kortsluitstroom heb je

en als je het paneel belast, wat gebeurt er dan?

kan je die wemos ook niet gebruiken om het zonnepaneel te belasten als de accu te vol raakt?
een lichtsensor aan 1 ingang, en dan ook de accuspanning meten. heb je meer dan 4,1V, dat die dan een belastingsweerstand aanschakelt tot de accuspanning is gezakt onder de 4.0v

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Rob W.

Honourable Member

Net even gemeten, de zon schijnt eindelijk..
Open klem spanning max 7.5 volt
kortsluitstroom max gemeten 195 mAh

De wemos gebruiken om de spanning onder controle te houden is ook wel een interessante optie, ben alleen wat huiverig voor fouten waardoor de accu in vlammen opgaat..

Een LDO zou ook kunnen, zolang hij de te lage ingangsspanning gewoon doorlaat en de spanning begrensd wanneer die te hoog wordt.

Bij een schakelende regelaar twijfel ik aan dat hikken wat tuxie ook al aangaf. Wellicht dat een (flinke) condensator daar wat aan kan doen.

Al met al vind ik het nog best wel lastig :)

Leest mee sinds 19 augustus 2001..

Ik zit net te denken.... je kan ook de zonnecel kortsluiten of gewoon de accu een beetje ontladen als die op 4.2V komt.

De zonnecel kortsluiten (dan moet er verder een diode naar de accu) heeft als voordeel dat je nauwelijks energie hoeft af te voeren.

Maar de andere truuk lijkt wel heel erg op wat een balanceer circuit doet in een BMS. Dus ik denk dat je een deel-van-een-BMS zult kunnen gebruiken om dit te maken. Of zoeken naar een chipje die dit kan.

Op chinese BMSen zitten altijd per cel 1 chipje, die dit doet. Op Analog.com vond ik dit artikel: https://www.analog.com/en/technical-articles/passive-battery-cell-bala…

dat geeft in ieder geval minstens 1 typenummer voor een chip die volgens mij VEEL cellen aankan. Maar wellicht kan je verderzoeken naar een versie die minder cellen aankan en goedkoper is.

Kijk daar naar figuur 4 en als je de mosfet met z'n source niet aan de cel hangt maar aan de zonnecel, en tussen de zonnecel en de cel een diode, dan zal de mosfet de zonnecel kortsluiten. Helaas werkt dat niet perfect: De mosfet zal wat vermogen moeten dissiperen omdat ie z'n source niet naar 0V kan trekken (want dan wordt de gatespanning nul).

Door het signaal te inverteren met een klein torretje... Ah! daar kunnen we het huidige circuit voor gebruiken! Kies R iets van 100k, sluit een N-fetje aan met de source op GND ( C(n-1) ) gate op de andere kant van R en de drain aan de zonnecel. Als je BMS chip nu vind dat je cel voldoende vol is sluit ie gewoon de zonnecel kort!

Edit: Hoewel ik ze regelmatig in chinese BMSen zie zitten kan ik even geen single cell BMS-chip vinden. ISL94216 is een 16-cel exemplaar... Fabrikanten als MCP, TI, ANALOG en RENESAS zijn actief in die markt.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 3 september 2021 09:35:50 schreef Rob W.:

Een LDO zou ook kunnen, zolang hij de te lage ingangsspanning gewoon doorlaat en de spanning begrensd wanneer die te hoog wordt.

Ik heb Chinese printjes die een 7812 en een 7805 in serie hebben staan op een ding wat van 5 tot 20V moet werken (o.a. 5V chippie en 5V relais op de print). Nooit geweten dat die dingen zo werken, pas met 'reverse engineering' achter gekomen...

Nog een tip: soldeer de LEDjes van de converter en van de Wemos eraf. In deze orde van grootte qua vermogen van je paneeltje zijn dat best wel 'grootverbruikers' namelijk. En probeer de Wemos zoveel mogelijk te laten slapen, dat scheelt flink t.o.v. wanneer hij continu wakker blijft.

Rob W.

Honourable Member

Op 3 september 2021 13:37:17 schreef rew:
Ik zit net te denken.... je kan ook de zonnecel kortsluiten of gewoon de accu een beetje ontladen als die op 4.2V komt.

De zonnecel kortsluiten (dan moet er verder een diode naar de accu) heeft als voordeel dat je nauwelijks energie hoeft af te voeren.

BMS chips vind ik al best wel ingewikkeld worden en ook lastig te verkrijgen. Maar het idee is wel leuk.
Wat als we ipv een BMS chip zoiets pakken?

code:


    Algemeen
        Model Bewakings-IC 
        Type Spanning 
        Uitvoering Push-Pull RESETAusgang 
        Ontwerp SOT-23 

    Elektrische gegevens
        Voedingsspanning 1.0 ... 5.5 VDC 
        Reset Threshold 4.00 V 

    Overige
        Temperatuurbereik -40 ... +125 °C 

    Fabrieksgegevens
        Fabrikant SG MICRO 
        Artikelnummer van de fabrikant SGM809B-JXN3LG/TR 
        Verpakkingsgewicht 1.0E-4 kg 
        RoHS conform 
        EAN / GTIN 9900002765024 

https://www.reichelt.nl/nl/nl/mcu-spannungsueberwachung-ic-4-00v-40-12…
Spanning onder 4V => uitgang laag
spanning boven 4V => uitgang hoog
Als ik die op de accu zet en met de uitgang een p-fet schakel dan sluit hij de zonnecel kort wanneer de accuspanning boven de 4V komt, toch?

Dan komt de accu niet 100% vol, maar daar bovenin is de capaciteit toch niet zo groot.. De bulk van de energie zit tussen de 3,5 en 4 volt.

Leest mee sinds 19 augustus 2001..

Een zonnecel is een stroombron.
Onbelast gaat de spanning gelijk naar openklemspanning is bij jou 7.5 volt bij voldoende licht. Dit gaat heel stijl.
Als je een Ldo achter je paneeltje monteert en de accu is leeg dan zal de spanning zakken tot Vaccu +verlies over de ldo ongeveer 0.2 - 0.5volt.
De LDO geeft de spanning gewoon door en begint dan te regelen als de vereiste spanning is bereikt. Vaccu = 4.1 volt eventueel met een schottky
zoals ik al eerder aangaf.
Een ldo heeft een spanningsval van 0.2 tot 0.5 volt in tegenstelling tot een regelaar 7805 oid 3 volt. En je hebt ongeveer 3 volt over. 7.5 - 4.1+schottky en regelaar is 5 volt verschil is 2,5 volt.
Echter bij het volraken van accu zullen de verliezen dalen evenals bij minder licht want er loopt dan minder stroom.
Ik zou me in dit geval niet zo druk maken om het maximale power point (mmpt) met dit paneeltje maakt dat niet zoveel uit.

als je een regelbare voeding hebt kun je eventueel zelf wat proberen met de lader die jij in je startpost aangaf.

nooit maar dan ook echt nooit zomaar het paneel direct op je li-ion cel aansluiten.

Op 3 september 2021 14:59:43 schreef Rob W.:

Spanning onder 4V => uitgang laag
spanning boven 4V => uitgang hoog
Als ik die op de accu zet en met de uitgang een p-fet schakel dan sluit hij de zonnecel kort wanneer de accuspanning boven de 4V komt, toch?

Volgens mij moet je dan een N-fet gebruiken. Die schakelt drain-aan-source als de uitgang hoog is. Dus boven 4V uitgang hoog, N-fet AAN, dus zonnepaneel kortgesloten.

Als de boel aan het laden was en je krijgt precies 4V, dan zal de boel gaan schakelen. Dan stopt het laden en zakt de spanning wat.... Dan schakelt ie de lader weer in.... Om dit te voorkomen zou je wat hysterese willen inbouwen.

Of een tijdertraging. Volgens de spec houdt ie de chip nog 240ms in reset (fet uit, zonnecel aan) nadat de spanning boven de 4.0V gekomen is. Dit betekent dat ie niet op 100kHz als een dolle gaat staan schakelen, en daar zal dan je mosfet heet van kunnen worden. Dus: drie componenten en ik denk dat dat gaat werken.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Rob W.

Honourable Member

Op 4 september 2021 10:28:35 schreef rew:
[...]
Volgens mij moet je dan een N-fet gebruiken. Die schakelt drain-aan-source als de uitgang hoog is. Dus boven 4V uitgang hoog, N-fet AAN, dus zonnepaneel kortgesloten.

Zo zie je maar, ik weet niet veel van FET's :)
Dacht dat N en P voor de gate gold, bij een N-fet ingeschakeld als de gate laag of negatief is en bij een P fet juist andersom.. :?

Met mijn beperkte kennis heb ik wat gefiltert en kom ik bij deze N-Fet uit:
https://www.reichelt.de/nl/nl/power-mosfet-sot-23-60v-1-2a-irlml-2060-…

code:


        Type Power MOSFET 
        Uitvoering MOSFETs 
        Technologie N-Kanal 
        Ontwerp SOT-23 

    Elektrische gegevens
        UDS 60 V 
        Id 1.2 A 
        Ptot 1.25 W 
        RDS(on) 0.48 ohm 
        fT 60 MHz 
        td (on) 4.9 ns 
        td (off) 3.7 ns 

    Fabrieksgegevens
        Fabrikant INTERNATIONAL RECTIFIER 
        Artikelnummer van de fabrikant IRLML2060TRPBF 

Is die geschikt?

En dat derde component is de diode toch?

Leest mee sinds 19 augustus 2001..

Je kan veel betere kopen, voor nauwelijks meer geld. Doe dat.

Even snel deze door rekenen: 0.5 Ohm, 0.2A -> 0.1W.

200 graden per watt (*) dus 20 graden opwarming. Als de omgeving 25 graden is, wordt ie iets van 45 graden. Moet kunnen.

(*) Maar de fabrikant kan best wel eens zijn uitgegaan van een 2.5x2.5cm "koelvlak" wat aan de fet zit. Ik zou het wel erg fijn vinden om gewoon wat meer marge te hebben.

Als je SOT23 kan verwerken dan zou ik voor de SI2300 (Of was het '01?) nemen.

Als ik bij Farnell zoek op < 0.1 Ohm en "op voorraad" (Geldt niet voor die jij hebt gekozen), dan kom ik op TSM2302CX. 12ct per stuk, goedkoper dan de halve euro die jij had gevonden. NXV40UNR ook 12 cent, maar niet "gaat er uit". Beter ding, nauwelijks duurder.

Ben je bereid uit china te kopen:

https://www.lcsc.com/product-detail/MOSFETs_Slkor-SLKORMICRO-Elec-SL23…

Voor 3 euro heb je er 100, maar dan komt er nog shipping bij. Totaal rond de 10 euro. Maar dat is dus 7 euro overhead, 30 euro handling fee en 5 euro verzendkosten (nog traag ook).

Maar goed. Die gasten zijn bereid om voor 50 cent aan "arbeidskosten" die dingen voor jou in een envelop te stoppen en op te sturen. Dat is lastig om iemand te vinden die dat wil aan deze kant van de oeral.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Rob W.

Honourable Member

Met dank aan de regenachtige dag, een update :)

Vandaag het schakelingetje gemaakt met 2 diodes, een FET en de spanningsbewaker: (negeer mijn teken skills aub.. :7 )

Dat is letterlijk een kleine schakeling.. De gaatjes van de print lijken enorm :D

Eerste testjes zien er goed uit. Stroombron wordt netjes kortgesloten wanneer de celspanning 4 volt bereikt.

Leest mee sinds 19 augustus 2001..