LiPo-Aufladung während des Fluges über Solarzellen

Ich versuche, dünne, flexible Solarmodule zu verwenden, um eine Batterie in einem Flugzeug (RC) für ein Schulprojekt aufzuladen. Nach dem vollständigen Aufladen werde ich mit dem Fliegen des Flugzeugs beginnen, und die Panels werden hoffentlich die Flugzeit verlängern, indem sie während des Fluges aufgeladen werden. Der Akku ist ein 2100mAh, 11,1V LiPo. Die Sonnenkollektoren werden auf dem Flügel platziert, der 7,5 "x 31" groß ist. Vielleicht kann ich auch ein paar kleine Panels am Heck anbringen. Das Problem, das ich habe, besteht darin, angemessen große, leichte Panels zu finden, die mindestens 600 mA Strom erzeugen können. Einige meiner Optionen sind:
1.) 6,0 V, 100 mA, 4,5 x 5,9 Zoll
2.) 7,2 V, 100 mA, 3,0 x 10,0 Zoll
3.) 7,2 V, 200 mA, 5,9 x 10 Zoll
4.) 4,80 V, 50mA, 3.0x3.7"
5.) 4.20V, 22mA, 1.5x.3"
Ich muss zwei Panels in Reihe schalten, um die erforderliche Spannung zu erhalten, aber dann bräuchte ich mehrere Sätze davon parallel, um einen lohnenden Strom zu erhalten. Wäre es möglich, das große 7,2-V-, 200-mA-Panel mit einem kleinen 4,80-V-, 50-mA-Panel in Reihe zu schalten? Würde das 12V und 200mA ergeben? Wenn nicht, gibt es bessere Konfigurationen mit meinen Optionen? Ansonsten sieht es so aus, als könnte ich mit den größeren Panels nur 200-300mA bekommen.

Wahrscheinlich möchten Sie am Ausgang dieser Panels eine gewisse Regulierung haben, vertrauen Sie also nicht darauf, dass sich die genauen Spannungszahlen korrekt stapeln. Daher würde ich mit der höchsten Leistung pro Quadratzoll gehen.
Eine interessante Frage wäre, ob dies der Flugzeit hilft oder schadet. Sie gewinnen Energie, haben aber mehr Masse zu tragen und können auch den Luftwiderstand erhöhen.
Ich stimme @scld zu. Sie werden sowieso einen Schaltwandler haben, also zählt die Leistung pro Gewicht. Haben Sie jedoch wirklich gezeigt, dass das Gewicht der Solarzellen nicht mehr Energie erfordert, um in der Luft zu bleiben, als sie liefern? Meine erste Bauchreaktion ist, dass dies ein Verlustgeschäft für ein so kleines Flugzeug ist.
„Nachdem ich vollständig aufgeladen bin, werde ich mit dem Fliegen des Flugzeugs beginnen, und die Panels werden hoffentlich die Flugzeit verlängern, indem sie während des Flugs aufgeladen werden.“ Wenn die Paneele nicht genug Strom erzeugen, um den Motor des Flugzeugs zu betreiben, werden Sie die Batterien überhaupt nicht aufladen, sondern ihre Entladungsrate verringern . Wenn Sie die Batterien tatsächlich im Flug aufladen könnten , würden die Panels selbst mehr als genug Strom erzeugen, um das Flugzeug ohne Batterien zu fliegen.

Antworten (2)

Sie könnten die beiden unterschiedlichen Panels miteinander verdrahten. Der maximale Strom wäre zwar 50 mA, aber 12 V (0,6 W).

Ein Schlüssel zu einer guten Solarleistung sind aufeinander abgestimmte Module, da Sie sonst eine bereits ineffiziente Umwandlung noch ineffizienter machen, da die Module nicht an ihrem maximalen Leistungspunkt arbeiten. Maximum-Power-Point-Tracking

Abgesehen davon gibt Ihr 1,44-W-Panel (7,2 V bei 0,2 A) nur so viel aus, dass das Aufladen eines 2,1-Ah-Akkus mit voller Leistung vom Panel am maximalen Leistungspunkt 12,6 Stunden dauern würde. Es wäre auf dem Boden, lange bevor eine nützliche Sonnenenergie die Batterie aufgeladen hat. Ganz zu schweigen davon, dass Sie gerade Gewicht hinzugefügt, den Luftwiderstand erhöht und Zeit verschwendet haben.

Es gibt eine optimale Größe für das Hinzufügen von Solarenergie, um nützliche Effekte zu erzielen. Schauen Sie sich Sky Sailor an. Er ist der Urheber. Seine Website enthält Matlab-Modelle / -Skripte, mit denen berechnet werden kann, an welchem ​​​​Punkt Sie vollständig mit Solarenergie betrieben werden könnten.

Ein ausgezeichnetes Schulprojekt und es würde das Gesicht des RC-Bastlers verändern, wenn Sie es zum Laufen bringen könnten, aber ich fürchte, dass die Antworten, die Sie erhalten haben, richtig sind, die aktuelle Technologie der Solarmodule wird ein wenig zu schwer sein und groß, um Ihnen den gewünschten Strom UND die gewünschte Spannung zu geben. Vielleicht kannst du das Flugzeug aber noch etwas länger in der Luft halten.

Zum Beispiel gibt es Panels, die nur 3 "x 6" groß sind und 3,5 Ampere, aber nur 0,5 Volt liefern, sodass Sie zu viele in Reihe schalten müssten, damit es für Sie funktioniert.

Nur um zusammenzufassen:

1) Sonnenkollektoren parallel mit der gleichen Spannung - Sie addieren den Strom; Spannung bleibt gleich.

2) Solarmodule in Reihe, Sie addieren die Spannung, ABER der Strom, den Sie erhalten, ist der Strom des kleinsten Moduls oder des Moduls mit dem geringsten Strom. Also in deinem Beispiel 50mA.

Verdrahten Sie also in Ihren Beispielen zwei der 6,0-Volt-Panels in Reihe, um 12,0 Volt zu erhalten, und dann mehrere dieser 12,0-Volt-Panels parallel, um den gewünschten Strom zu erhalten - ABER es wird wahrscheinlich zu groß sein.

Ich gehe davon aus, dass Sie die Komplexität des Ladens von Lithium-Ionen-Batterien verstehen und dass Sie die Energie von den Solarmodulen nicht einfach ohne Laderegler direkt an die Batterie anlegen sollten.

Viel Glück.