Experimentelle Gartensolaranlage

Dei Module wurden mittels einer Lattenkonstruktion in einem Winkel von etwa 30° auf das Dach der Garage montiert.
Die Module wurden mit selbstgebogenen Aluwinkel dann auf die Lattenkonstruktion geschraubt.
Dies sichert zu, dass die Module jederzeit zu erreichen sind und durch die einfalche Holzkonstruktion der Neigungswinkel und/oder die Ausrichtung änderbar sind.

Dem Wetter ausgesetztes Holz wurde mit Zinkblechen abgedeckt.


 

Nach der Montage wurden erste Tests durchgeführt.
Als Akku diente ein, vor längerem gebauter, Bootsakku, ein Laderegler und 2 Multimeter.
So wurden verschiedene Messungen gemacht um den maximalen Ladestrom in Abhängigkeit der Sonneneinstrahlung zu bestimmen

Der Akku wurde aus vorhandenen Li Ion Poch Zellen gebaut
Diese waren aus einem anderen Projekt übriggeblieben und stammen von Ebay

Er besteht aus 12 Zellen, je drei parallel und 4 zur Serie verschaltet
Die Zellen wurden vorher selektiert, nach Spannungslage und Impedance, und danach vorsichtig verschaltet

(Bild des fertigen Akkus reiche ich nach, wenn er im Gehäuse verbaut ist :))

Die Steurung wurde auf eine Pertinaxplatte aufgebaut. Diies vereinfacht Messungen und Umbauten.
Sie Besteht aus folgenden Komponenten(Siehe Bilder):

• Linearladeregler (16,4V/12A)
• Unterspannungssicherung
• Überspannungssicherung
• Lade/Entladecontroler

Der Laderegler wurde als Linearregler ausgeführt. Dies ist zwar altmodisch, aber sehr sicher im Betrieb vorallem mit Li Ionen Zellen.
Ob ich die nicht genutzte Energie, verbrate oder wie bei einem PWM Regler nicht nutze war mir bei dieser Inselanlage egal.
Die Stromregelung besteht aus einem kleinen Prozessor, der die Modulspannung misst, und den Strom dann so weit zurückregelt dass immer eine Optimale Ladung sichergestellt wird

Unabhängig vom Controler überwachen 2 einfache OP-Schaltungen die Spannungslage der Batterie und schalten bei Über oder Unterspannung die Batterie ab

Der Controler wurde rund um einen PIC 18F2520 aufgebaut und der übernimmt folgende Aufgaben:

• Überwachung der Spannungslage
• Schalten der Relais zum Laden und entladen
• Lade und Entladestromüberwachhlung
• Überwachung der Einzelzellspannungen
• Überwachung der Akku-Temperatur
• Überwachung der Solarspannung
• Regelung des Ladestromes

Der Akku wird geladen sobald seine Spannung unter 15 V fällt.
Bei 16,4 Volt wird der LAdevorgang gestoppt
Beim Unterschreiden der Spannung von 12V wird das Entladen gestoppt, und erst bei einer Spannung über 13 Volt wieder erlaubt.

In Abhängigkeit der Sonneneinstralung wird der maximale Ladestrom geregelt, das heist, geht die Sonneneinstrahlung zurück, wird der Strom des Ladereglers ebenfalls so weit zurückgeregelt, dass die Modulspannung ausreichend ist, um den Ladevorgang fortzusetzen.

Bei Überschreiten des Entladestromes, oder des Ladestromes, werden das laden und auch das Entladen sofort unterbrochen und kann nur manuel wieder zurückgesetzt werden.

Bei Problemen mit den Einzelzellspannungen wird ebenfalls sofort abgeschaltet.

Das Display zeigt folgende Werte an:

• Lade/Entladestrom
• Akkuspannung
• Einzelzelspannungen
• Solarspannung
• Fehlercode
• Relaisstatus

Seit einigen Wochen läuft die Anlage jetzt.
Ich musste am Anfang einige Softwaränderungen durchführen und andere Kinderkrankheiten ausbügeln.

Mit einem kleinen Datenlogger Logge ich die Spannungen und Ströme, zum späteren Auswerten mit.

Wie gesagt, es handelt sich hier um die Beschreibung eines EXPERIMENTELLEN Projektes, nicht um eine Nachbauanleitung

Mir macht das Spielen damit Freude (kann vieleicht nicht jeder verstehen :) ) und unser Garten ist Stromsparend beleuchtet.

Sollte jemand gefallen daran finden, und möchte weitere Infos, kann er sich gerne bei mir melden!
Ich möchte aber nicht hier ALLE mit langweiligen Details langweilen :)

Und zum Schluss:
Bei der Verwendung von Li Ionen Zellen sollte größe Vorsicht beachtet werden!!!
Man sollte unbedingt wissen was man tut, da die Dinge kleine Fehler nicht verzeihen!