Zonnepaneel met een Relais

Hallo,

Wie weet kan en wil iemand mij ergens mee helpen.

Ik heb een kastje gemaakt met 2 zonnepanelen die buiten aan de muur komt te hangen. Dit kastje bevat elektronica om de luchtkwaliteit te meten (pm1, pm2, pm4 en pm10). De bedoeling is dat er periodiek een meting wordt uitgevoerd en de microcontroller vervolgens in slaapstand gaat om stroom te besparen. Bijgevoegd heb ik schematisch de opstelling gemaakt, het relais is echter niet goed getekend. Zodra er spanning en stroom wordt geleverd wordt automatisch het relais geschakeld en overgegaan op zonne-energie.


Mijn probleem is momenteel dat bij weinig opbrengst het relais probeert te schakelen en je een zoemend (licht klapperend) geluid hoort. Op zich ook wel logisch want zodra het relais schakelt komt er ineens een grote afnemer bij.

De vraag is:
Is er een manier om ervoor te zorgen dat het relais alleen inschakelt als er een minimale hoeveelheid stroom beschikbaar is vanaf het zonnepaneel?

Alvast bedankt voor het meedenken.

Groeten,
Peter

 

Je fout is dat je stroom en spanning door elkaar haalt. Je kan niet meten of het zonnepaneel voldoende stroom kan leveren, dat is afhankelijk van de hoeveelheid zonnestraling die er op het paneel valt.
De spanning die een zonnepaneel afgeeft is bij weinig zon nauwelijks lager dan bij veel zon. Maar bij weinig zon kan het paneel veel minder stroom leveren dan bij veel zon. Wil je er dan toch veel stroom uit trekken dan zakt de spanning in elkaar. Daarom gaat je relais de mist in.
Op dit moment kan ik even niets voor je maken maar vanavond zal ik een beter schema voor je maken.

 

Alvast bedankt Ernst voor je reactie, die is duidelijk.
Zoals je wellicht gemerkt hebt heb ik geen elektro achtergrond (wtb/luchtvaart).
Ik dacht zelf aan het toepassen van een zener diode met een breakdown voltage van 4,7 Volt, maar dit helpt dan natuurlijk ook niet omdat de spanning wel goed is maar het amperage niet.
Mocht je inderdaad later tijd hebben, ben ik erg nieuwsgierig naar schema.

Groeten,
Peter

 

Je kunt ook extern dmv een LDR de lichtsterkte op je zonnepaneel meten en daar een relais mee aansturen.

 

Klinkt wel als een oplossing, maar heeft nogal wat voeten in de aarde in dit project (denk ik).
De schakeling moet dan puur elektrisch plaatsvinden, zonder gebruik van de Microcontroller want die staat steeds 10 minuten uit (om 16 seconden 1 taak uit te voeren). Elektrische schakeling maken die bij voldoende lichtopbrengst het relais schakelt is dus niet eenvoudig voor mij. Daarnaast moet ik dan in mijn huidige omkasting (soort vogelhuis met zonnepanelen als dak) een gaatje maken voor de LDR.
Bedankt voor het meedenken, ben wel geinteresserd in een voorbeeldschakeling (linkje?) met een LDR in deze situatie.

 

Waarom moet ie schakelen en niet, zoals in een normale situatie, gewoon naast de powerbank staan.
Dan laad ie bij genoeg zon de powerbank en kan ie ook de benodigde stroom leveren en als er geen zon is dan neemt de powerbank het (deels) over.
Zo werken normale zonne-installaties.

GJ

 

Een goede vraag, daar moet ik even over nadenken.
Ik gebruik een powerbank. Die powerbank lijkt niet gelijktijdig geladen te kunnen worden en te kunnen voeden. Misschien wel de moeite om nog beter te onderzoeken of dat aan mij lag of aan de beperking van de powerbank. Bedoel je dan iets zoals bijgevoegd schema?

 

Zo'n losse schakelaar heet een schemerschakelaar
https://www.conrad.nl/o/schemerschakelaars-0817014
Je kunt ze in alle soorten en maten kopen

Hier een paar elektronica schema's:
https://www.electroschematics.com/diy-ldr-switch-circuits/

 

Een powerbank is niet de meest ideale oplossing, om niet te zeggen helemaal niet ideaal. In zo'n powerbank zit bijna altijd één enkele Lithium Ion cel. Soms twee maar die staan dan parallel. De inwendige spanning is dus 3,7V nominaal.
De zonnepanelen zijn 12V en dan ga je uiteindelijk helemaal terug naar 3,7V! Daar zal je dus het nodige verliezen en dat is zonde van de (zonne) energie.
Het klopt dat er powerbank's zijn die je niet tegelijk kunt laden en ontladen, vooral diegene die zowel geladen als ontladen worden via dezelfde connector. In de powerbank zit een laadregelaar die van de 5V die binnenkomt de juiste spanning maakt om de Li-Ion cel op te laden. Daarnaast zit er ook een stukje elektronica in die van de 3,7V (of 3,6V) weer netjes 5V maakt zodat jij daar een apparaat op aan kunt sluiten dat 5V nodig heeft.
Het is een veel beter idee om de zonnepanelen via een passende lader een12V SLA accu op te laten laden. Dan sluit je een 5V regelaar, het liefst een schakelende regelaar want die heeft minder verliezen, op die 12V accu aan en die laat je de rest van de elektronica voeden.
De lader zal de accu vol houden zolang er voldoende zonneschijn is. Wanneer er stroom gevraagd wordt en de accu is vol zal de lader als een gewone voeding fungeren en de benodigde stroom leveren. Is er meer stroom nodig dan die lader (voeding in dit geval) kan leveren dan zal de accu dat automatisch leveren.
Geen moeilijke schakelaars, zo min mogelijk verliezen en een zo groot mogelijk betrouwbaarheid.
Alles wat je dus nodig hebt is een zonnepaneel, een acculader, een 12V accu, bijvoorbeeld DEZE, een spanningsregelaar, bijvoorbeeld DEZE. Als je een goede schakelende spanningsregelaar hebt zal die een hoog rendement hebben en als er weinig of geen stroom gevraagd wordt zal de schakeling zelf maar heel weinig stroom gebruiken. Je hoeft dus niet bang te zijn dat die regelaar de accu leeg trekt als er een keer een dag geen zon schijnt. Afhankelijk van de accu kan dat zelfs weken zijn.

 

Heb je al overwogen om de powerbank te vervangen voor een loodgel accu van 12V? Je kunt dan een 'normale' laadregelaar nemen.

bericht gekruist met dat van Ernst.

 

In de winter kan het buiten best wel koud zijn.
Een powerbank is dan niet de meest ideale keus.

Het is eerder al geschreven, waarom niet een loodgel accu van 12V, met een normale laadregelaar voor zonnepaneeltjes en een geschakeld voeding om van 12V naar 5V te geraken.
Of nog beter een lineaire voeding, dat houd het kastje een beetje op temperatuur tijdens de koude winternachten.

Zo'n soort opstelling 10 Watt paneeltje, 12V 9Ah deep cycle gel accu en lineaire regelaar (kast verwarming) om op 5 Volt te komen, heb ik op een modelvlieglocatie staan om wat communicatie apparatuur van een beetje spanning en stroom te voorzien.
Het is nagenoeg onderhouds-vrij.

 

Een powerbank heeft inderdaad zijn beperkingen.
En een zonnepaneel hoeft niet altijd 12 Volt te leveren, dus daar moet je even rekening mee houden.
Een loodaccu is een betere oplossing dan een powerbank.
Lood of beter nog, nicad, werkt tot ergens rond het vriespunt.
Door geen mechanische, zoals het relais, onderdelen te gebruiken is alles meer bulletproof.
En het is een normale schakeling, geen moeilijk gedoe.
Enige passieve onderdelen zijn diodes en die gaan eeuwig mee.

GJ

 

Wat ik wel altijd doe bij zelfbouw configuraties.
Een zonnepaneeltje is kortsluitvast, maar tussen de regelaar en het paneeltje knutsel ik altijd een glaszekering die stuk gaat bij volle zonneschijn en kortsluiting in de regelaar.
En tussen de regelaar en accu komt er ook ééntje die stuk gaat als de stroom hoger wordt als de maximale laadstroom en opgenomen stroom door de 5V spanningsregelaar.
En de afgaande 5 Volt spanning mag het doen met een polyfuse, waarbij de zekering eerder aanspreekt dan de kortsluitingsbeveiliging van de spanningsregelaar.

Dit soort configuraties komen dan ook niet vaak uit de rommel la.

 

Bekijk bijlage 356933

De investeringen zijn gedaan, de zomer komt eraan en de temperaturen zullen oplopen, misschien toch een reden om nog wat met de bestaande opstelling te experimenteren.

De serieweerstand van 1 k ohm is te groot om een relais van 5 VDC op deze spanning te kunnen bekrachtigen dus hoort daar niet, benodigd kan zijn rond de 15 mA. Aangezien het relais ook bekrachtigd zal blijven indien de spanning daarna tot een 3,5 VDC zakt en de vervolgschakeling hierop waarschijnlijk niet zal werken is dit geen goede uitvoering.

Wat je nog kan proberen is een serieweerstand te gebruiken direct gekoppeld met het solar-paneel.De weerstandswaarde dan zo kiezen dat het relais nog net op blijft bij een spanning waarop de step-down omvormer nog net werkt, misschien ongeveer 10 VDC. Wordt de uitgangsspanning van het paneel lager dan valt het relais af.

Indien nu het relais nog op komt bij meer zonlicht dan lijkt het te kunnen werken. Dat hangt dan nog af van de hysteresis van het relais en de spanningstoename van het solar-paneel.

 

Ik heb een 10W 5V zonnepaneeltje in de vensterbank staan met een 4000 mAh powerbank, die is van maart-november in staat om voldoende stroom te leverne voor een Iphone. Zonnepaneeltje is rechtstreeks aangesloten op de laadport op de powerbank. In december-februari is er behoudens enkele spaarzame zonnige dagen onvoldoende zon om de powerbank te laden.

 

Bedankt Ernst voor je reactie.
Ook grotendeels duidelijk en logisch met betrekking tot efficientie. Toeval wil dat ik al zo'n batterij heb staan. De spanningsregelaar is ook duidelijk. Hoe zit het met de acculader, heb je daar toevallig nog een voorbeeld/link van?
Verder:

• wat extra informatie die ik had nagelaten te vermelden, maar misschien wel belangrijk. Het zijn 2 panelen die ik in serie heb staan, dus ieder 6 Volt. In het kader van efficientie wellicht beter om deze parallel te zetten en een 6Volt batterij te nemen?
• het zijn goedkope 6V panelen, maar ik weet niet wat de voltage onder belasting is. Dit zal dan wel rond de 6,8V moeten zijn om een 6V batterij te laden denk ik?

 

Toch bedankt!

 

Helaas kom ik er niet achter wat een lineaire regelaar is zoals je bedoelt.

 

Klinkt als voldoende veilig, bedankt!

 

Ook bedankt, ik zal eens experimenteren. De investeringen zijn inderdaad gedaan, maar ook een verzameling van de afgelopen jaren die ik bij elkaar heb geharkt. Heb ondertussen best wat spulletjes liggen ;-) en kan ook weer veel hergebruiken.