Automatische Umschaltung Solar -> Akku?
Moin, ich möchte eine autake arduinobetriebene Wetterstation bauen, welche über ein Solarpanel (20W) betrieben wird. Nachts soll das System über Akkus (Lithium 18650) weiterlaufen. Die Steuerung sollte so mit 150mA laufen, das Panel liefert 1,13A bei 21V. Aufbau ist recht simpel [Solarpanel->20/5V Converter->Arduino+Sensorik].
Wie realisiere ich eine Automatische Umschaltung von Solarbetrieb auf die Akkus ohne Relais, bzw. ohne, dass das Arduino kurzzeitig Spannungslos wird und neustarten muss?
Danke schonmal :D
1 Antwort
Das brauchst du gar nicht. Du versorgst den Arduino und den Rest grundsätzlich und immer aus dem Akku. Das Solarpaneel läd den Akku nach sobald die Sonne aufgeht.
Da Lithiumakkus zum abfackeln neigen, wenn sie überladen werden würdest du, wenn du mehrere Zellen in Serie schaltest um die Spannung zu erhöhen einen Balancer brauchen, der den gesamten Ladestrom balancieren kann. Das macht die Sache unnötig teuer. Nimm eine Zelle mit 3,6V und erzeuge daraus die Versorgungsspannung für den Arduino von 3,3V mit einem lowdrop Linearregler oder einem passenden Buck-Converter. Wenn teile deiner Schaltung 5V benötigen verwendest du einen Boost-Converter und kannst dann die 3,3V aus der 5V generieren.
als Ladeelektronik kannst du einen billigen 1S LiFe Laderegler verwenden. z.B. sowas https://www.ebay.de/itm/351405495686
Die Eingangsspannung für den Laderegler machst du dann mit einem Buck-Konverter den du auf die benötigte Spannung einstellst und aus dem Solarpaneel speist.
Liest sich Kompliziert, ist es aber nicht.
Alternativ kannst du auch auf dieses Modul umstellen, da ist das WLAN gleich an Board und es gibt ein Batterie Shield, auf dem alle Funktionen bis auf den vordersten Buck-Konverter vom Solarmodul auf 5V schon integriert sind.
https://www.azdelivery.de/products/d1-mini?variant=28983931346
und beim gleichen Lieferanten der 5v Buck-Konverter
https://www.azdelivery.de/collections/more-products-1/products/lm2596s-dc-dc-step-down-modul-1
und weil's so schön ist, gleich passende Sensoren für Temperatur, Feuchte und Luftdruck usw.
I2C geht auch mit 3V3, wenn alle Teilnehmer auf 3V3 laufen. Ob der Shield mit 3V3 Läuft weiß ich nicht, schau einfach ins Datenblatt. Wenn du die Zellen für die Lastseite in Reihe schaltest, sind sie das auch für die Ladeseite. du kannst also nur einen der üblichen Laderegler verwenden und musst einen Balancer mit passender Stromkapazität einsetzen. Hier ist das einfachere Design das Bessere, denn wenn du viel Sonne hast, hast du die Akkus in null komma nix überladen.
Danke schonmal👍 Die Sensorik habe ich bereits... d.h. wenn ich dich richtig verstanden habe. Ich versorge den UNO recht simpel mit 3,3V aus den Akkus und die Sensorik entsprechend mit 5V. (Funktioniert I²C auch mit 3,3V zuverlässig?) Weißt du zufällig ob ein RTC/SD-Card Shield mit den 3,3V klar kommt?
Von diesen Ladereglern für die Akkus habe ich bereits 3 oder 4. Mein Gedanke war jede einzelne Zelle über einen dieser Laderegler zu laden, aber die Zellen in 2S2P zu schalten. So wäre doch theoretisch jede Zelle einzeln "überwacht/geladen" oder?