[profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel

gderks

Hallo allemaal,

Wij doen ons profielwerkstuk over de opslag van zonne-energie voor particulieren. Wij zijn een aantal opslagmethoden theoretisch aan het doorrekenen en bij een paar methoden willen we daadwerkelijk metingen gaan verrichten.

Wij willen nu een schakeling maken waarbij ons zonnepaneel (3W, 12V) zowel spanning levert aan 2 oplaadbare batterijen (1,2V) als aan een lampje of iets dergelijks. Zodra de spanning die het zonnepaneel levert kleiner wordt dan de spanning die de batterijen leveren willen we dat het zonnepaneel niet meer deel uit gaat maken van het circuit en dat de batterijen het overnemen van het paneel. Zodra 's ochtends de spanning over het zonnepaneel weer hoger is dan die over de twee batterijen willen we dat het systeem zich weer in de beginstand bevindt.

Inmiddels hebben we op het internet informatie over apparaten gevonden die dit (zo denken wij) kunnen. Deze apparaten zijn echter veel te duur voor ons profielwerkstuk. Wij zoeken immers ook niet naar een top-of-the-range oplossing die waterdicht is en tegen verwering kan enzo aangezien het slechts voor ons profielwerkstuk is.

Kan iemand ons een tip geven zodat wij deze schakeling kunnen maken?

Met vriendelijke groet,

Geert en Wouter

dannypje

Niet zeker of dit is wat jullie zoeken en of dit zou kunnen werken, maar denk s over het volgende. Verbind het zonnepaneel (+ pool) via een diode met de batterijen (anode van diode aan zonnepaneel, kathode van diode aan +pool batterij). Verbind het lampje over de batterij (dus 'achter' de diode).

Als de spanning van het paneel hoger wordt dan de batterij, laat de diode door en wordt het systeem gevoed door het zonnepaneel, waarbij zowel de batterij opgeladen wordt als het lampje aangestuurd wordt. De laadstroom naar de batterij beperk je door een weerstand, eventueel in de min-retour lijn naar het zonnepaneel, terwijl je het lampje rechtstreeks over de batterij aansluit.

Als de spanning van het paneel zakt onder de batterijspanning, spert de diode en voorziet alleen de batterij het lampje van stroom.

Ik voeg even een tekening bij van wat ik bedoel (sorry voor de ruwe schets hoor), maar ben helemaal niet zeker of dit werkt en of het is wat jullie zoeken. Misschien wel s het overdenken waard, want ik denk dat je sowieso het paneel kan 'uitschakelen' via een diode. Anders 1 van die goedkope tuinverlichtinkjes s slopen om te zien wat daarin zit, hoewel een groot deel van die schakeling dan weer dient om de leds snel aan en uit te flashen om batterij te sparen.

PS: om problemen met de spanning van het lampje te voorkomen, zou het misschien beter zijn meer batterijen te nemen zodat de batterijspanning de zonnepaneelspanning meer benadert. Bvb. 8 of 9 batterijen.

Michel Uphoff

Met een eenvoudige diode in serie met de + kan je inderdaad voorkomen dat de batterij leegloopt over de zonnecel als de laatste te weinig spanning levert. Maar dan ben je er nog niet, want je wilt zo ongeveer de werking van zo'n led tuinlampje nabootsen.

Het schema daarvoor is wat complexer, en de meeste tuinlampjes hebben een chipje met allerhande logica aan boord:

: tuinlampje.jpg (36.33 KiB) 1753 keer bekeken

U1 is de chip, een YX801 uit china. Geen idee of die los in Nederland te koop is. Indien wel, dan kost hij vermoedelijk een paar euro. Je kan natuurlijk ook bij de Action of een andere goedkope leverancier zo'n tuinlampje kopen, sommige kosten minder dan een tientje.

Als je zo'n circuit wilt nabouwen, kijk dan eens bij DIT forum, waar ondermeer een compleet schema zonder zo'n chip staat.

Misschien heb je ook wat aan dit filmpje:

gderks

Heel erg bedankt voor de (uitgebreide) reacties!

Wij vroegen ons nu nog af wat nou het verschil is in de werking van het systeem met de diode van dannypje en het systeem voor de tuinverlichting.

Is het zo dat bij de tuinverlichting de led pas aangaat als het zonnepaneel minder spanning geeft terwijl bij het diode systeem het lampje altijd blijft branden? Wij waren namelijk op zoek naar een systeem waarbij het lampje continu brandt.

Geert en Wouter

Michel Uphoff

Wij waren namelijk op zoek naar een systeem waarbij het lampje continu brandt.

Dat maakt de zaak een stuk eenvoudiger, dan is de door Dannypje gegeven oplossing wel haalbaar.

Aangezien de zonnecel maximaal 3/12 = 250mA stroom levert hoef je je voor overladen van de twee accu's niet al te veel zorgen te maken, als het 2700mAh accu's zijn is de laadstroom maximaal 10%, maar in de praktij waarschijnlijk een stuk minder.

Omdat de laadstroom van de accu's de maximale spanning beperkt, zou het zo (weliswaar gebrekkig) moeten werken.

Voor het lampje zou je een LED kunnen nemen. Als je een type neemt dat op een spanning van 2,5 volt werkt, zou het ledje moeten branden via de zonnecel of bij donker via de accu's.

Maar het is wel een beetje een tricky schakelingetje zo, want het enige wat de zonnecel weerhoudt van het leveren van de volle spanning zijn de accu's. Zodra je die los maakt komt over de led bij fel zonlicht een spanning van 12 volt te staan en vliegt de stroomsterkte omhoog daar gaat een gewoon low power ledje gegarandeerd kapot van.

Je zou dit kunnen beveiligen met een voorschakelweerstandje en een zenerdiode, maar dan wordt het direct een stukje lastiger rekenen.

Lees DEZE link over Led's door, vergeet niet dat er meerdere pagina's zijn met rekenvoorbeeldjes.

gderks

Bedankt.

We zullen de komende tijd aan de hand van jullie reacties kijken hoe we het gaan aanpakken.

Als er iemand geïnteresseerd is in ons profielwerkstuk: ons logboek staat op http://pwsna2012.wordpress.com.

Geert en Wouter

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel

[profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel

Re: [profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel

Re: [profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel

Re: [profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel

Re: [profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel

Re: [profielwerkstuk] Schakeling voor een zonnepaneel