Achtung! - Dieses Projekt besteht aus mehreren Seiten
- Solarstrom im Garten
- Aufstellen des Solarpanels
- Laderegler / Akkuüberwachung
- Bedien- und Statuseinheit
- Regenbogen-Fader
Laderegler / Akkuüberwachung
Lade- und Entladeüberwachung des Blei-Gel-Akkus
Einen Bleiakku zu laden ist eigentlich ganz einfach: Man legt für 14 Stunden 13,8V an und gut.
Aber woher 13,8V nehmen? - Das Solarpanel liefert ca. 17V.
Üblicherweise verwende ich für diesen Zweck den speziell hierfür ausgelegten Bleiakku-Laderegler PB137.
Warum hier nicht? - Dieses IC benötigt selbst noch mindestens 2V zum arbeiten. Zusammen mit dem Spannungsfall an der Leitung vom Solarpanel, und der Rücklaufdiode bleibt zu wenig Spannung zum Laden übrig. Außerdem schafft er nur einen Strom von max. 2A. Das Solarpanel liefert aber bis zu 7A, die ich auch möglichst voll ausnutzen möchte.
Man könnte da jetzt was mit OPVs machen. Ich habe aber einen anderen Weg gewählt.
Mein Laderegler wird vollständig von einem Mikrocontroller gesteuert. Dieser misst die aktuelle Akkuspannung mit einem ADC ein, vergleicht diese mit verschiedenen Soll-Werten und passt bei Bedarf den Ladestrom des Akkus an. Den Ladestrom kann der Mikrocontroller steuern, indem er die Einschaltdauer eines PWM-Ausgangs ändert, an die, über einen Transistor (Q2) und Spannungsteiler (R2, R3) als Signalanpassung und einen Tiefpass-Filter (R3, C1, R4, C4), das Gate eines Leistungs-FETs (Q1) angesteuert wird, durch den der Strom vom Solarpanel fließt. Die Schottkydiode (D1) sorgt dafür, dass bei Dunkelheit kein wertvoller Strom zurück in das Solarpanel fliesst. Der Akku ist nach der Sicherung (F1) angeschlossen. Das PWM-Signal kommt an R1 an. Der Pluspol vom Solarpanel wird an "SOLAR_+17V" angeschlossen, der Minuspol direkt am Minuspol vom Akku.
Außerdem schaltet der Mikrocontroller verschiedene Statusleitungen auf dem Systembus, über die er den anderen Controllern mitteilt, welche Spannung der Akku aktuell hat, sowie welche Stromsparfunktionen genutzt werden sollen. Um die Einhaltung der Lastabschaltung bei zu geringer Spannung müssen sich die jeweiligen Controller dann selbst kümmern.
Zusätzlich werden verschiedene Zustände über zuschaltbare Status-LEDs in der externen Bedien- und Statuseinheit ausgegeben.
