DIY 5v Sonnenkollektoren

Kurz gesagt: Was ist eine gute Möglichkeit, ein 5-V-Projekt mit ein bis zwei 0,5-V-Solarzellen zu versorgen?

Die Motivation ist wie folgt:

Mein Projekt benötigt ca. 2,5-5 Watt vom Solarpanel. Außerdem umfasst dieses Projekt mehrere Dutzend Einheiten, sodass die Kosteneffizienz wichtig ist. Von der Leistung her würden wohl diese Zellen ausreichen:

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Hinzugefügt von Kamil

Leistung: 2,8 W
Effizienz: 17,6–17,8 %
vmp: 0,523 V
Imp: 5,215 A
voc: 0,629 V
Isc: 5,585 A

und sind viel billiger pro Watt als der Kauf von 5-V-Solarmodulen. Ich dachte darüber nach, 0,5-V-Zellen mit einem Gleichstromwandler zu verwenden, aber nach langer Suche konnte ich keinen Wandler finden, der 500 mA bei 5 V aus einer 0,5-V-Quelle ausgeben kann, also ist ein Aufwärtswandler vielleicht nicht der richtige Weg.

Bearbeiten 1 aufgrund der Antwort von Bruce Abbott (danke für die Antwort):

Klarstellung: Ich benötige 2,5-5 W, nachdem ich berücksichtigt habe, dass Solarmodule außer unter perfekten Bedingungen nie 100 % ausgeben, und tatsächlich benötigt mein eigentliches Projekt weniger Strom und kann auch Strom sparen, indem weniger Arbeit geleistet wird, wenn die Batterie zu schwach ist. Die Antwort von Bruce Abbott funktioniert für mich nicht wirklich, da ich es vorziehe, nicht mit zusätzlichen Kosten und Platz (das Projekt ist klein) "zu bezahlen", nur um der Spannungswandlung willen. (Dies ist meine erste Frage, also tut es mir leid, wenn es nicht klar genug ist)

Antworten (2)

Zwei Zellen geben Ihnen 5,6 W bei vollem Sonnenlicht, was genug Leistung, aber nicht genug Spannung ist. Sie brauchen mehr Zellen, aber sie müssen nicht viel mehr kosten, weil sie kleiner sein können. Ein Panel mit zwei 5x5-Zellen kann weniger als 4 $ kosten, aber bei diesem Preis könnten die Kosten des Konverters ein wesentlicher Faktor sein. Es kann besser sein, etwas mehr für die Zellen zu bezahlen, als einen teureren Konverter verwenden zu müssen, der mit niedrigerer Spannung arbeitet.

Die meisten Aufwärtswandler benötigen mindestens 3 V, um 500 mA bei 5 V zu erzeugen. Um 5 W bei 3 V zu erhalten, benötigen Sie 6 Zellen, wobei jede Zelle mindestens 0,8 W liefert. Eine gute 2x6-Zelle kann 1 W erzeugen, und die Kosten für den Wert eines ganzen Panels könnten unter 5 $ liegen (z. B. 40-2x6-Solarzellen für DIY-Solarpanel ).

Alternativ könnten Sie ein Panel mit 12 1x6-Zellen herstellen, um 6 V bereitzustellen, und dann einfach einen billigen 5-V-LDO-Linearregler verwenden.

Bitte lesen Sie meine Bearbeitung oben, ich habe einige der Annahmen geklärt
Sie benötigen also tatsächlich nur 2,5 W (500 mA bei 5 V) und haben eine Batterie, die die Schaltung bei unzureichendem Sonnenlicht mit Strom versorgt? Wird die Batterie über die 5-V-Versorgung geladen?
ja ja genau.
Hast du meine überarbeitete Antwort gelesen? Ist das akzeptabel?

Es ist sehr schwierig, solch niedrige Spannungen umzuwandeln, da Dioden (die in typischen DC/DC-Wandlern verwendet werden) einen relativ hohen Spannungsabfall (0,3-0,7 V) haben.

Meine Vorschläge:

  • Verwenden Sie 12-15 Panels für einen Raspberry Pi (mit Batteriepuffer). Wenn Sie nicht in der Nähe des Äquators oder mitten in der Wüste leben – 30-40 W in Solarmodulen sind nicht übertrieben, wenn Sie möchten, dass Ihr Raspberry Pi 365 Tage im Jahr ohne externe Versorgung läuft. Beachten Sie, dass Sie nachts, bei Regen usw. Energie benötigen.

  • Verwenden Sie einfach ein Solarpanel mit höherer Spannung (wie von Bruce vorgeschlagen).

  • Bevor Sie Ihr System bauen – berechnen Sie Ihren Strombedarf. Recherchieren Sie etwas über die durchschnittliche Anzahl an Sonnentagen im Jahr, in dem Sie leben usw. Und konzentrieren Sie sich nicht auf Watt und Volt. Denken Sie zuerst an Wattstunden.

Ich denke, ich stimme dem, was Sie sagen, im Allgemeinen zu. In meinem Fall verwende ich jedoch keinen Pi 365x24x7, sondern schalte ihn kurz ein und wieder aus. Also verwende ich die meiste Zeit nur 5-10 mA (für das Arduino Pro Mini verwende ich das Pi ein- und auszuschalten. Also denke ich, dass 30-40 W übertrieben sind. Die Tatsache, dass ich das Pi nur für ungefähr verwende Jeden Tag zwei Stunden ließen mich hoffen, dass ich riesige Panels und 12-V-Panels vermeiden kann. (Übrigens danke für die Bearbeitung :))