Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

ładowanie power-banka wprost z baterii słonecznej

Piotr Piechota 28 Sep 2020 12:07 423 19
lampy.pl
  • #1
    Piotr Piechota
    Level 21  
    Dzień dobry

    Zastanawiam się nad możliwością ładowania power-banka wprost z baterii słonecznej.
    Power bank Redmi 18W 20000 mAh
    Bateria słoneczna 3.5V 6V
    W pełnym słońcu nieobciążona daje oczywiście powyżej 6V
    Wiem żeby było optymalnie należy zastosować sprytne przetwarzanie energii wykorzystując np. algorytm MPPT. Power bank według instrukcji może być zasilany napięciem 5V, 9V lub 12V ale na pewno dla wyższego niż 5V się jakoś dogaduje ze źródłem.
    Wiem że będzie nieoptymalnie ale czy zadziała proste podłączenie bez żadnego układu pośredniczącego?

    Pozdrawiam
    Piotr
  • lampy.pl
  • #2
    kindlar
    Level 41  
    Jeśli prąd ładowania będzie za mały to ładowanie się nie uruchomi. Daj amperomierz w obwód i zobaczysz czy płynie prąd ładowania.
  • #3
    sigwa18
    Level 39  
    A nie podane jest dla tego ogniwa punkt maxymalnej mocy (prąd i napięcie). Regulacja MPPT to najprościej taka regulacja prądu uzyskiwanego z panela/paneli PV tak by napięcie było jak najbliżej napięcia dla uzyskiwania maxymalnej mocy. Bez tego moc uzyskana będzie ułamkiem maxymalnej (szczególnie dla niepełnego oświetlenia) bo większość mocy będzie wydzielana jak ciepło panela co dodatkowo pogorszy jego sprawność.
  • #4
    kkknc
    Level 43  
    Ładowanie pójdzie. Większość tylko mierzy napięcie. Do tego pod obciążeniem spadnie. Więc te 6V to czysta teoria. Będzie mniej.
  • lampy.pl
  • #5
    Piotr Piechota
    Level 21  
    A nie zaszkodzi napięcie powyżej 5V?

    Nie mam danych o punkcie pracy. Podejrzewam że to będzie ok 6V. Power bank pewnie wymusi coś poniżej 5V więc liczyłem na niedużą stratę sprawności. Jeżeli to będzie ułamek mocy to zabawa nie ma sensu.

    Edit
    Jeszcze mam taki pomysł. Połączyć dwa ogniwa w szereg (ok 12V) użyć modułu step down na 5V (bo mam w szufladzie) Nie wiem tylko jak zachowa się moduł z takim "miękkim" źródłem jak bateria słoneczna
  • Helpful post
    #6
    kkknc
    Level 43  
    Mam parę swoich i jak chcę szybciej naładować to biorę zasilacz laboratoryjny i nastawiam właśnie 6V co zamiast 1A daje mi prąd 1,2-1,3A. A u ciebie pod obciążeniem spadnie. W końcu to panel.
    Pomysł z przetwornica to już naprawdę super. .......
    Policz sprawność.
  • #7
    Piotr Piechota
    Level 21  
    Zrobiłem szybki test. Podłączyłem do tableta przez diodę Schottky'ego (żeby nie zasilać ewentualnie ogniwa z tabletu) i aplikacja Ampere pokazuje prąd ładowania ok 300mA przy dzisiejszej pogodzie - widać słońce za chmurami. Jak użyję dwu baterii to nie będzie źle :)
  • Helpful post
    #8
    sigwa18
    Level 39  
    Panel PV bez Mppt będzie działał może na 30 %. Przetwornica pogłębi problem bo będzie starała się za wszelką cenę wyciągnąć prąd z PV a to sprawi że prąd wzrośnie nieznacznie tylko napięcie drastycznie spadnie.

    Dodano po 7 [minuty]:

    Ale założę się że napięci PV spada do 4,5 V. Jak napięcie mocy max jest na 6V to tracisz te 1,5 V. Gdzieś widziałem prosty układ MPPT z kondensatorem i prostym układem który pozwalał pobrać prąd z kondensatora jak napięcie przekroczyło pewien próg i rozłączał gdy spadło poniżej poziomu i tak w kółko by utrzymać napięcie w maxymalnym punkcie (lub bardzo blisko niego).
  • #9
    Piotr Piechota
    Level 21  
    Na wejściu tableta jest 4.4V a na ogniwie 5.1V (diody jednak są zwykłe) Chyba tak to zostawię. Jeszcze może sprawdzę czy diody Schottky'ego poprawią czy pogorszą sprawność. Pomysł z kondensatorem niezły chyba wystarczyłby komparator z histerezą i mały mosfet.
    Dzięki za pomoc.

    Dodano po 5 [godziny] 31 [minuty]:

    .
    .
    .
    Polutowałem ładowarkę. Jak będzie słonecznie to przetestuję. Przy lampie biurkowej wygląda że działa :) Schemat niestety nabazgrany. Tranzystor jest za duży i przeładowanie sporej pojemności bramki nie wygląda dobrze na oscyloskopie. Przełączanie tranzystora z częstotliwością ok 500 Hz. Telefon ładuje się bardzo nieliniowo. Pobiera ok 200mA i co sekundę próbuje więcej.

    pozdrawiam

    ładowanie power-banka wprost z baterii słonecznejIMG_202009...190409.png Download (1.59 MB)
  • #11
    Piotr Piechota
    Level 21  
    Jak będzie słonecznie i połączone dwie baterię myślę że 0.5 A popłynie. Na baterii jest nadruk 6V 3.5W to dwie powinny teoretycznie dać radę nawet 1A. Oczywiście dane pewnie dla idealnych warunków.
  • #12
    GanzConrad
    Level 25  
    1) sprawdź co jest na wejściu tego powerbanka, bo może być tak, że jest tam układ ładowania, który może dostać na wejściu nawet kilkanaście V. Jak sprawdzisz to również może się okazać, że możesz podłaczyć panel bezpośrenio, dodając ewentualnie jakiś kondensator elektrolityczny.
    2) testowanie ładowania tableta lub telefonu może być całkowicie bezcelowe bo w telefonach są układy zabezpieczające wejście, które odłączają ładowanie przy zbyt wysokim napięciu wejściowym. To samo wcale nie musi dotyczyć powerbanka.
    3) Przy 6V jałowego i 300mA pod obciążeniem nie widzę sensu stosowania mppt. To jest tak mała moc, że najlepszym wyjściem byłoby ładować jedną sztukę 18650 poprzez bezpośrednio zasilany TP4056:
    http://www.tp4056.com/d/tp4056.pdf
  • #13
    Piotr Piechota
    Level 21  
    Jak wyjdzie słońce to sprawdzę jak działa mój układ. Ładowanie 18650 nic mi nie da. Musiałbym użyć kolejnego układu bo z ogniwa 18650 telefonu ani powerbanka nie naładuję. Chodzi o ładowanie telefonu/tableta na łódce.
  • #14
    kkknc
    Level 43  
    To kup duży normalny panel. Będziesz miał przy okazji z niego zadaszenie. Ochoni przed deszczem i słońcem. Ten ci starczy do ładowania z naddatkiem.
  • #15
    WRadek
    Level 23  
    Zastosuj histerezę w komparatorze - 4,9 do 5,1 V. Bedzie dużo lepiej.
  • #16
    Piotr Piechota
    Level 21  
    Panelu nie kupie bo mam cztery które chcę wykorzystać. Nie mam też łódki :) a na czarterowanych są duże panele ładujące główny akumulator. Chcę małe lokalne ładowanie.
    Histerezę mogę dołożyć przez dodatnie sprzężenie zwrotne. Na razie częstotliwość przełączania ogranicza pewnie kondensator przy potencjometrze mierzącym napięcie.
  • Helpful post
    #17
    jarek_lnx
    Level 43  
    Tu masz przykładową charakterystykę panelu
    ładowanie power-banka wprost z baterii słonecznej
    Widać że punkt maksymalnej mocy jest przy napięciach ok 80% napięcia bez obciążenia, czyli odpowiednio dobrany zestaw panel PV-akumulator może pracować blisko MPP bez żadnej elektroniki (nie liczą zabezpieczenia przed przeładowaniem)

    Zwykła przetwornica, czy regulator liniowy wysterowują stopień wyjścciowy tak aby uzyskać określone napięcie na wyjściu, przetwornica do współpracy z panelem powinna regulować napięcie wejściowe tak aby prąd wyjściowy był maksymalny.


    Ponieważ Voc jest blisko Vmpp, a chcesz mieć 5V, byle dioda w szeregu może spowodować że uzyskasz o wiele mniej niż w MPP
    ładowanie power-banka wprost z baterii słonecznej
    Będąc nieco niżej od Vmpp stracisz niewiele, będąc trochę wyżej, możesz stracić dużą część dostępnej mocy
    Może byś zmierzył jakie napięcie ma twój panel dla MPP.

    Przy dążeniu do uzyskania optymalnego napięcia na panelach, przydać układ diody idealnej, pomysł kolegi powyżej żeby ładować bezpośrednio 18650 (pominąć przetwornicę w powerbanku, podłączając sie bezpośrednio do ogniw) też może być niezły, równoległy stabilizator napięcia też jest warty rozważania.




    Moc paneli określa się dla 1000W/m2
    Ostatnio trudno liczyć na 500W/m2 w szczycie
    ładowanie power-banka wprost z baterii słonecznej
  • #18
    Piotr Piechota
    Level 21  
    Dzięki za komplet informacji - szczególnie ostatni wykres. Mój układ - ten z kartki pozwala ustawić dowolne napięcie na panelu tak że mogę eksperymentalnie znaleźć właściwy punkt pracy.
  • #19
    jarek_lnx
    Level 43  
    Piotr Piechota wrote:
    Mój układ - ten z kartki pozwala ustawić dowolne napięcie na panelu tak że mogę eksperymentalnie znaleźć właściwy punkt pracy.
    Warto by zrobić ze wzmacniacza integrator (dodać R i C ), tak aby znacznie ograniczyć pasmo i nie dopuścić do oscylacji.
  • #20
    tad224
    Level 13  
    Do określenia punktu mocy maksymalnej wystarczy obciążyć panel rezystancją zmienną (potencjometrem lub łączyć szeregowo i równolegle kilku omowe oporniki np. 5W], podłączyć szeregowo woltomierz i równolegle amperomierz i z odczytu wartości prądu i napięcia obliczyć moc.
    Jeśli napięcie z pewnym zapasem zmieści się powyżej napięcia końcowego ładowania akumulatora to prąd ładowania powinien być maksymalny.
    Jeśli zapas będzie duży powyżej 2 V to może było by dobrze zastosować przetwornicę, która trochę podniesie prąd, jeśli efektywność jest taka ważna. Jednak w przypadku akumulatorów litowych lepiej było by ładować metodą CC/CV dając na wejście napięcie Ump (jeśli się da, choć skuteczność spadnie (nie będzie wykorzystany prąd w fazie CV powyżej 4,0 V) ale ładowanie proste zmniejsza liczbę cykli ładowania takich ogniw. Najlepsza by była przetwornica MTPP z funkcją CC/CV.