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cheesa

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1

Montag, 4. Mai 2009, 16:25

Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

Hiho

Ich und meine 2 Freunde müssen im Werkunterricht für den Tag der Sonne ein Solarbetriebene Pumpe bauen...also das alles war ein baukasten...

Leider mussten wir feststellen das die 3 Solarzellern (ca 5x7cm groß) nur miteinander 3,5Volt bringen...mit einem Handyakku mit 3,6Volt haben wir genug V aber auch genug A

also der Fehler liegt nicht an den V sondern an den A...wie kann ich von den 3 solarzellen die A steigern? hab schon daran gedacht das die solarzellen einen kleinen 4zelligen akku aufladen der aber dann etwa 5V bringt...und stetig gut A

Oder lieg ich da ganz Falsch?

Wie kann ich jetzt auf die schnelle (bis nächste Woche) dieses Projekt funktionstauglich machen?

Bitte keinen all zu komplizierten sachen bin selber noch elektronik noob...

Der Aufbau der elektronik ist derzeit so:

geht zu einem stalter der dann zum motor geht...der motor ist in einer pumpe eingebaut(kabel-Pol)-----------------3Solarzellen------------(kabel+POL)Geht direkt zum motor...

hoffentlich ist es verständlich sonst scane ich die zeichnung des plans ein

bitte um hilfe

mfg cheesa Jakob und Lucky
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Martin_Austria

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2

Montag, 4. Mai 2009, 16:34

RE: Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

Hi!

Wie sind die Solarzellen verschaltet? Seriell, nehm ich an, oder?

Grüße
Martin

cheesa

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3

Montag, 4. Mai 2009, 16:46

RE: Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

Danke für deine Rasche antwort

also immer + auf - dann wieder + und wieder - dann wieder + und dann mit kabel abgekoppelt

genau so

EDIT: hab sie jetzt so geschaltet das die zeilen weniger V liefern dafür mehr mah also mehr A im kleinformat keine besserung

mfg cheesa
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »cheesa« (4. Mai 2009, 17:16)


Martin_Austria

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4

Montag, 4. Mai 2009, 17:19

RE: Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

Hm also seriell...

bewegt sich der Motor überhaupt nicht, auch ohne Last nicht? Das ist komisch. Versuche mal einen kleineren Verbraucher, also einen kleineren Motor oder eine LED.

Grüße

cheesa

RCLine User

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5

Montag, 4. Mai 2009, 18:28

RE: Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

also der motor funktioniert schon aber nur bei hilfe mit der lampe...das auch erst nach 3-4min warten...also das problem ist das der motor durch die pumpe einen sehr starken wiederstand hat und dadurch nur sehr langsam bis gar nicht dreht...

also mit messgerät hab ich 3.5v...mit taschenlampe und sonnenlicht schaff ich gerade eine halbe umdrehung alle 3min...also wenn ich aber einen 1s lipo dranhänge dann leuft der motor super...es leuft auch alles rund und ohne hohen wiederstand...

also schätze ich haben wir zu wenig A liegen...kann das sein?

wie kann ich dann die A steigern? so wie ich es geglaub habe mit einem akku dranhängen der sich im nicht betrieb des motors aufladet und im betrieb strom abgiebt...

mfg cheesa
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Elektroniktommi

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6

Montag, 4. Mai 2009, 20:04

RE: Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

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Chilikakaoexperte

udo260452

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7

Dienstag, 5. Mai 2009, 09:47

RE: Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

Zitat

Original von cheesa
also der motor funktioniert schon aber nur bei hilfe mit der lampe...das auch erst nach 3-4min warten...also das problem ist das der motor durch die pumpe einen sehr starken wiederstand hat und dadurch nur sehr langsam bis gar nicht dreht...

also mit messgerät hab ich 3.5v...mit taschenlampe und sonnenlicht schaff ich gerade eine halbe umdrehung alle 3min...also wenn ich aber einen 1s lipo dranhänge dann leuft der motor super...es leuft auch alles rund und ohne hohen wiederstand...

also schätze ich haben wir zu wenig A liegen...kann das sein?

wie kann ich dann die A steigern? so wie ich es geglaub habe mit einem akku dranhängen der sich im nicht betrieb des motors aufladet und im betrieb strom abgiebt...

mfg cheesa

Klarer Fall: Die Solarzellen sind zu klein, die bringen nicht den erforderlichen Strom. Einzige Abhilfe: Mehr bzw. größere Solarzellen dazuschalten im Parallelbetrieb, dann klappts auch mit der Vorführung.

Grüße
Udo

viperchannel

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8

Dienstag, 5. Mai 2009, 10:21

Entweder mehr Zellen nehmen (die sind einfach zu schwach) oder puffern. Also einen Akku mit einschleifen. Der wird dann geladen und treibt dann die Pumpe an.

Wenn ihr einen Akku nehmt, solltet ihr vielleicht noch eine Diode mit reinmachen.
Gruß Frank!

viperchannel

RCLine Team

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9

Dienstag, 5. Mai 2009, 10:25

Achso, zum Akku... nehmt am besten kein Lipo. Nicht, dass der überladen wird und euch in die Luft geht..

Macht mal bitte folgendes...

Hängt die Pumpe an euren Akku, damit sie läuft.

Schleift zwischen Pumpe und Akku einen Multimeter ein und messt den Strom (also die A bzw mA)

Dazu muss man an den meisten Multimetern das rote Kabel umstecken.

Dann seht ihr, wieviel mA die Pumpe braucht um zu laufen bei 3,6V Spannung.

Habt ihr irgendwelche angaben von den Solarzellen?
Gruß Frank!

mwe

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10

Dienstag, 5. Mai 2009, 10:37

Hi ihr beiden,

eigentlich schon alles gesagt.... Entweder ihr kauft noch einmal Zellen dazu, ihr ändert den Motor (eher unwahrscheinlich, wenn das mit der Pumpe verschraubt ist) oder ihr baut einen kleinen Stützakku ein. Dazu bieten sich NC-oder NimH-Zellen an. Die sind billig und recht robust was die Laderei/Entladerei angeht - vielleicht habt ihr noch welche in einer Kramkiste. Wenn euer Motor auch mit einer geringeren Spannung läuft, könnt ihr Serie geschaltete Akkuzellen mit einer Diode laden (damit der Akku sich nicht über die Solarzellen wieder entlädt). An einer solchen Diode fällt aber eine Spannung ab, die zum Laden nicht mehr zur Verfügung steht. Bei kleinen Voltzahlen muss man ein wenig kreativ experimentieren: An einer Standard-Siliziumdiode fallen ca. 0,6 V ab, an einer Schottky-Diode ca. 0,3 und an einer Germaniumdiode noch etwas weniger. (Alles Bauteile im Cent-Bereich aus dem Elektronikladen). 2 Zellen lassen sich also mit einer Diode ganz passabel laden. Wenn der Ladestrom nicht sonderlich groß wird (Datenblatt der Solarzellen lesen) reicht ein solcher "Lader" um die Zellen zumindest nicht kaputt zu machen (ca ein Zehntel der Kapazität lassen sich als Dauerstrom immer anlegen).

beste Grüße, Marc

Elektroniktommi

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11

Dienstag, 5. Mai 2009, 10:39

Das von mit oben gebrachte Beispiel sollte den nötigen Schub geben.

Ein Kondensator wird bis zu einer gewissen einstellbaren Spannung geladen.
Erreicht er die Spannung, wird er über den Motor entladen.
Da Kondensatoren genügend Strom liefern, dürfte der Motor anlaufen.
Die mittlere Spannung dürfte geringere Werte erreichen, als die Solarzellen im Leerlauf abgeben.
Die Spannung richtet sich nach der Sonneneinstrahlung und wird wohl speziell von Fall zu Fall angepasst werden müssen.
Hier im Forum hat jemand schon diese Schaltung in einem Solarboot erfolgreich eingesetzt. (1.Platz)

http://www.rclineforum.de/forum/thread.p…ghtuser=&page=1

Die Schaltung des Minimax muss nur auf Eure geringeren Spannungen angepasst werden.

Im groben: Ihr benötigt einen MPPT, einen Maximum-Power-Point -Tracker ;)
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cheesa

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12

Dienstag, 5. Mai 2009, 16:15

Danke für eure zahreichen antworten...

Also mehrere größere solarzellen kommen nicht in frage da ich auf dem Dach des Hauschens keinen platz mehr habe...auch dürfen wir nicht mehr viel geld verschleudern...

das mit akku glaub ich kaum das das funktoniiert (wollte es schon mit 4 2/4 AA zellen probieren) mein vater aber meinte das eine solarzelle die 3.5V bringt keinen akku mit 4.8 volt aufladen kann eher nur entladen...weis selbst nicht warum muss doch gehen...

leider habe ich auch nur schwer zeit solche platinen zu fertigen weil das ganze bald fertig sein muss und schule gehen auch noch...aber danke für den tipp...

also ich weis nur das die solarzellen gemeinsam 3,5 bis 5v bringen je nach lichtverhältnissen...

genau messungen muss ich erst machen hab aber leider heute keine zeit vielleicht wirds morgen was sry...

mein vater und ich probieren es jetzt mit einer 230V leuchte also so ne garagenlich oder wie das heist...hoffentlich funzt das dann...

das komische an der geschichte ist das es mit einem handy lipo 1s akku prima leuft nur mit solar die genauso viel strom bringen nicht leuft...also wirds sicher an den mah liegen...

muss ich das projekt ablassen? oder gibts noch andere lösungen? kleinen akku kaufen wäre kein problem...lehrer würde bezahlen

mfg cheesa
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Elektroniktommi

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13

Dienstag, 5. Mai 2009, 18:33

Zitat

Original von cheesa

das komische an der geschichte ist das es mit einem handy lipo 1s akku prima leuft nur mit solar die genauso viel strom bringen nicht leuft...also wirds sicher an den mah liegen...

mfg cheesa


Das halte ich für ein Gerücht ;)

Der Akku ist sicher in der Lage, mehr Strom zu liefern, als die Solarzellen,
Die Kapazität des Akkus ist unerheblich, ausser in Zusammenhang mit seiner Belastbarkeit und der tatsächlichen Belastung.

Ein Akku hat einen relativ geringen Innenwiderstand, so das bei Belastung die Spannung nicht stark zusammenbricht.
Er kann also eine große Leistung abgeben.
Solarzellen hingegen haben einen hohen Innenwiderstand, der den möglichen Strom so stark begrenzt, so das mit steigender Belastung irgendwann die Spannung gegen 0 tendiert.
Somit können sie auch keine Leistung liefern.
(Solarzellen sind übrigends Kurzschlussfest)

Was Du brauchst, ist eine Schaltung, die dafür sorgt, das die Solarspannung bei ca. 0,45V pro Zelle liegt. (Oder wie in Deinem Fall wohl mehr, kommt auf die verwendeten Zellen an, schön wäre mal ein Foto oder Link)
Auf der anderen Seite wird die Spannung der Belastung angepasst, so das u.U. eine geringere Spannung anliegt, doch dafür der Strom höher ist.
Du passt also den Innenwiderstand der Solarzellen dem Widerstand des Verbrauchers an.

Kleines Beispiel:

Solarspannung 4,5V (10 Zellen in Reihe)
Solarstrom im MPPT 400mA
Ergibt eine Leistung von 1,8W
(Innenwiderstand 11,25 Ohm)

Innenwiderstand des Verbrauchers beträgt 2 Ohm

Somit muss bei der gegebenen Leistung der Strom 0,95 A und die Spannung 1,9V betragen.

Direkt am Verbraucher angeschlossen bricht die Spannung der Zellen auf 0,8V zusammen, der Strom beträgt max. 400mA, die entnommene Leistung nur 0,32W.
Du verschenkst ohne Anpassung fast 1,5W

Des weiteren liefern Solarzellen nur optimal im Winkel zur Sonne ausgerichtet und ohne weiteres Glas o.Ä, den optimalen Strom, unter einer Lampe erreichst du nur einen Bruchteil der möglichen Leistung.
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cheesa

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14

Dienstag, 5. Mai 2009, 19:37

hier bilder:

also es sind 3 solarzellen die immer + und dann - geschaltet sind also das sie mehr Volt liefern...

Danke für deine ausführliche erklärung...wie kann ich solche schaltungen bauen? ist das komplizziert oder kann das ein fast elektronik leie auch bauen?

Bilder:











Das gebilde soll darstellen das mit solarzellen eine wasserpumpe möglich ist zu betreiben (komisch geschrieben^^)

wenn ich noch irgendwelche genauen fotos braucht melden

mir ist aufgefallen das der schalter ca 0.5 Volt verpuvfertg...hab ne vorher gemessene batterie drangehängt mit 5V und rausgekommen sind 4,5V...so hoher wiederstand? überbrücken vielelicht gets dann?

mfg cheesa
Je schneller man fliegt, desto tiefer steckt man in der Erde :D

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Elektroniktommi

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15

Dienstag, 5. Mai 2009, 20:58

Die Schaltung erfordert schon ein wenig wissen.

Eigentlich besteht sie nur aus einem Komparator, der bei gegebener Spannung einen Transistor durchschaltet.

Es könnte auch mit dieser Schaltung gehen, doch wie genau müsste ich erst selbst ausprobieren: http://de.wikipedia.org/wiki/Schmitt-Trigger
http://de.wikipedia.org/w/index.php?titl…=20060314103216
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hsh

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16

Dienstag, 5. Mai 2009, 22:33

Der Brunnen kommt irgendwie bekannt vor :)
Ich glaube nicht, dass ihr irgend etwas an den Solarzellen ändern müsst. Die Bausätze von Winkler Schulbedarf funktioniern mit ein wenig Sorgfalt beim Zusammenbau mit Sicherheit.
Kontrolliert noch einmal eure Verkabelung. Auf den Bildern scheinen mir die Lötpunkte sehr zweifelhaft. Die Metallflächen mit etwas Schleifpapier anrauhen, Draht und Bauteil verzinnen, und unter Zugabe von etwas Zinn verlöten. Das schwarze Kabel am Solarmodul scheint recht brauchbar gelötet zu sein. So sollten alle Lötstellen aussehen.
Die Silikonschlauchkupplung der Kreiselpumpe muss so montiert sein, dass der Motor leicht anlaufen kann. Demontiert eventuell die Bodenplatte und kontrolliert die Leichtgängikeit der Pumpe. Ein Tropfen Öl für die Motorlager kann auch nicht schaden.

Zum Funktionstest braucht ihr mindestens eine 100W Lampe oder direktes Sonnenlicht. Mit einer Taschenlampe wird sich da sicher nichts rühren.

Zuletzt probiert ein anders Multimeter. Die drei Solarzellen haben jeweils 0,5V. Wie ihr eine Spannung von 3,5V erreicht, kann ich nicht ganz nachvollziehen. Euer Motor ist mit 1,5V bei 110mA und 4600 U/min angeschrieben. Der dürfte die 800mA Solarzellen eigentlich nicht überlasten.

Die Arbeitspunktanpassung wie sie elektroniktommi beschreibt ist natürlich die optimale Lösung, euer Brunnen muss aber auch so problemlos funktionieren.

Viel Erfolg für die Fehlersuche!

mfg Harald
mfg Harald

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »hsh« (5. Mai 2009, 22:33)


Elektroniktommi

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17

Mittwoch, 6. Mai 2009, 08:13

Also, wenn eine Solarzelle 0,5V bei 800 mA liefern, dürfte die Anpassung weniger schwer werden ;)
Die Leerlaufspannung der Zellen beträgt max. 1,9V, die Spannung unter Last ca. 1,35V, da sollte der Motor aber anlaufen.
Mehr als 800 mA wird er bei dieser geringen Spannung nicht nehmen.

Ihr braucht mehr Licht!

Tageslicht bedeutet nicht: hinterste Ecke des Raumes sondern direkt am Fenster, besser Fenster offen und Sonne!
Bewölkter Himmel verringert den maximal möglichen Strom um mehrere 100 mA
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cheesa

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18

Mittwoch, 6. Mai 2009, 14:35

Ich und meine Freunde müssen uns bei euch Bedanken für die Tolle und Rasche Hilfe

also ich versuche jetzt mal die wiederstände nochmal etwas zu minimieren...unten sind die solarzellen mit metalplatten miteinander verbunden...das geht besser mit normalen kabeln...

mein lehrer meinte wenn der schalter nicht angeschlossen wäre ist das egal...

wir haben das ganze etwa 5min lange an der frischen luft bei mittelstarker sonne getestet...leider haben wir ziemlich viel regen in den letzten tagen (vielleicht regnet es ja am tag der sonne)

leider muss der solarbrunnen auch laufen wenn es leicht bewölkt ist das ganze findet ja unter freien himmel stat.

also die schaltung (bisschen gegoogelt) ist schon ziemlich kompliziert aber machbar...aber niemals bis nächste woche...

der tipp mit dem trigger ist supi nur bis nächtse woche ist vom conrad sicher kein packet da...

mir bleibt jetzt eigentlich nur über alles so wiederstandsfrei wie möglich zu machen und hoffen das sonne kommt...

wenn der tag der sonne vorbei ist und ich das häuschen bekomme könnte ich da ja mal etwas experimentieren^^

achja der motor leuft mit 1,5 Volt nicht...schon probiert...vielleicht hilft da ein motor extra für solarzellen die laufen schon bei 0.5 und weniger V'???

mfg cheesa
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Elektroniktommi

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19

Mittwoch, 6. Mai 2009, 14:55

Zitat

Original von cheesa

achja der motor leuft mit 1,5 Volt nicht...schon probiert...vielleicht hilft da ein motor extra für solarzellen die laufen schon bei 0.5 und weniger V'???

mfg cheesa


Was sind das für Zellen?

Wie viel mA liefern die?

Bei Google einfach mal nach Solarmotor suchen ;)

http://www.conrad.de/goto.php?artikel=198358


http://www.solarshop.net/product_info.ph…hops_id=1&ref=2

Ähnliche gibts auch in Walkman´s oder als Schubladenmotor in CD-ROM Laufwerken.
Ich habe selbst mal eine Pumpe mit einem ähnlichen Motor gebaut, die lief an einem Modul mit 3V und 400 mA
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flying_chicken

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20

Mittwoch, 6. Mai 2009, 15:10

RE: Solarzellen bringen zu wenig V...Tag der Sonne

Conrad hat auch einen 24std. versandservice.
bis 11uhr bestellt am nächsten Tag da (bez. via Sofortüberweisung oder Kreditkarte)

LG Doris
kriech mit mir... :D
Ist ein Keks, der unter einem Baum liegt, nicht ein wunderbar schattiges Plätzchen?