Laden einer Batterie über Solarladeregler und StepUp-Wandler

Hi,

du willst also einen Verstärker je nach Bedarf mit drei verschiedenen Energiequellen versorgen, wobei eine davon ein Akku ist, welcher von den anderen geladen werden soll?

Wozu soll der Stepup-Wandler sein? Ich würde eher dazu raten, ein passendes NT zu verwenden.

Wenn man eventuell Versorgungsquellen hat, die unter der Betriebsspannung des Verstärker liegen, dann ist ein Buck-Boost Wandler schon keine schlechte Idee.

Wenn man Versorgungsquellen hat, die unter der Betriebsspannung des Verstärkers liegen, aber dafür einen Buck-Boost Wandler, dann ist das schon keine schlechte Idee, wenn man in Rumänien wohnt.

Der TE schrob, das er durchaus Solarpanel als Quelle nutzen möchte. Die Wandler kosten auch nicht gerade Unsummen.
Was hat überhaupt ein Land mit der gestellten Aufgabe zu tun?

Das Land hat damit zu tun, was man für Mittel zur Verfügung hat. Man kann natürlich immer auch improvisieren, nur ist es nicht immer sinnvoll. (Vielleicht weil ich mal einen Rumänen kannte)

Hey,
Danke erstmal für die Antworten.

Noch einmal zum Konzept; es gibt zwei verschieden Betriebsmodi:

1. Batterieversorgung (Standalone). Die Verbraucher werden über die Batterie betrieben und diese im Betrieb vom Solarladeregler über die Solarzellen aufgeladen. Es liegt keine externe Spannung an.
   
2. Externer Betrieb. Dieser unterteilt sich in:
   
   
   
   • Betrieb über eine externe mobile Spannungsquelle (Batterie in den meisten Fällen). Sollte die Sonneneinstrahlung nicht ausreichen, um einen Betrieb zu gewährleisten und die interne Akkuspannung zur Neige gehen, kann eine externe Batterie angeschlossen werden. Über diese Spannung werden die Verbraucher betrieben. Wahlweise kann per Schalter der StepUp-(Boost-)Wandler eingeschaltet werden, der (zusammen mit den Solarzellen) den internen Akku über die externe Batterie auflädt.
     
   • Verwenden eines Netzteils, wenn Netzspannung vorhanden ist. Primär zum Laden, aber auch für Indoor-Verwendung (keine ausreichende Sonneneinstrahlung, um den internen Akku zu laden/ den Betrieb zu gewährleisten). Ein 12V-Netzteil wird angeschlossen, die Verbraucher laufen über dieses Netzteil. Per Schalter kann der StepUp-(Boost-)Wandler eingeschaltet werden, um den internen Akku über das Netzteil zu laden.
     

Meine zentrale Frage war eigentlich viel mehr, ob es möglich bzw ratsam ist, über den Solarladeregler mit Konstantstrom (StepUp-Wandler) die Batterie zu laden. StepUp deshalb, weil ich nicht garantieren kann, dass die externe Versorgungsspannung hoch genug ist, um damit eine Batterie zu laden, in den meisten Fällen wird sie das nicht sein (Ladespannung sollte laut Hersteller des Akkus zwischen 14,5 und 14,9 Volt betragen, je nach Temperatur. Das Netzteil wird 12V liefern, eine externe Batterie auch nicht viel mehr als 13V, reicht also beides nicht. Der StepUp hebt also die externe Spannung auf einen Wert an, mit dem der Solarladeregler die Batterie (voll) laden kann). Ein stärkeres Netzteil (mit 14,X Volt) möchte ich nicht verwenden, da ich mir nicht sicher bin, ob die Verbraucher diese Spannung auf Dauer gut verkraften und außerdem die Schaltung für die Batterie dann anders gestaltet werden müsste, zusätzlicher Aufwand beim Bau und der Bedienung -> möchte ich nicht.
Die Verbraucher werden nicht über den StepUp betrieben, sondern direkt über entweder Batterie oder bei anliegender externer Spannung über diese. Alle Bauteile sind für 12V ausgelegt.

ZeeeM (Beitrag #3) schrieb:

Wenn man eventuell Versorgungsquellen hat, die unter der Betriebsspannung des Verstärker liegen, dann ist ein Buck-Boost Wandler schon keine schlechte Idee.

Damit keine Missverständnisse auftreten: Der Verstärker ist für 12V ausgelegt, damit kann er von allen Versorgungsquellen betrieben werden. Der Boost-Wandler ist lediglich zum Laden der Batterie.

Sinn und Zweck dieser Schaltung ist das Einsparen eines Ladegerätes, wodurch a) die Kosten reduziert werden, b) das Gewicht reduziert wird und c) ein eventueller zusätzlicher Anschluss wegfällt. Das Gerät soll eventuell später einmal in mehrfacher Ausführung hergestellt werden, daher ist eine Kostenminimierung das Ziel. Da ich an Lautsprechern und Stabilität nicht sparen kann/ möchte, bin ich kreativ geworden und habe mir diese Schaltung ausgedacht.

Ich möchte anmerken, dass ich präzise Pläne zum Konzept habe und durchaus weiss, was ich möchte und dies hier kein Brainstorming ist, sondern sich lediglich auf die gegebene Fragestellung beschränkt. Ich lebe weder in Rumänien noch kenne ich Rumänen persönlich, trotzdem halte ich es für nicht total aus der Luft gegriffen, wirtschaftlich zu planen/ entwerfen/ bauen.

Vielen Dank für eure Mühen und alle, die sich das Ganze hier durchgelesen haben.

Gruß

Die Pläne sind so präzise, das kein Wort über die Leistung gefallen ist.
Das sich die Leute keine Gedanken machen sollen ist auch seltsam.

Wenn die interne Batterie schon 14,4V hat, dann halten die Geräte doch offenbar auch soviel aus. Wenn die externe Batterie so weit entladen werden soll, daß sie die interne nicht mehr voll kriegt, dann kann man sie ja auch gleich tauschen. Ich kannte auch mal einen Türken.

[quote="ZeeeM (Beitrag #8)"]Die Pläne sind so präzise, das kein Wort über die Leistung gefallen ist.[/quote]

Der Solarladeregler ist mit 20A maximalem Eingangsstrom angegeben. Die Batterie hat 15Ah Kapazität, ist vom Typ eine Bleivliesbatterie und verträgt laut Hersteller einen maximalen Ladestrom von 4,5A.

Leistung des Verstärkers sind maximal ca. 20Watt (für beide Kanäle zusammen), andere Geräte nicht mehr als 1W im Betrieb, optional Anschluss von anderen Verbrauchern (Laden eines Handys/ Tablets, sowas in der Art).

Das Solarmodul hat eine angegebene Nennleistung von 20W bei voller Sonneneinstrahlung. Den Strom des StepUp-Wandlers, der über den Solarladeregler die interne Batterie aufladen soll, habe ich auf circa 2A geschätzt bzw. denke diesen auf 2A zu begrenzen.

[quote="ZeeeM (Beitrag #8)"]Das sich die Leute keine Gedanken machen sollen ist auch seltsam. [/quote]
Wo habe ich denn gesagt, dass man sich keine Gedanken machen soll? Natürlich kann sich jeder gerne seine Gedanken machen, ich wollte nur klarstellen, dass ich schon Pläne und Überlegungen angestellt habe und es mir eigentlich in diesem Thread lediglich um die Fragestellung geht, ob ein Laden der Batterie auf die von mir beschriebene Art und Weise sinnvoll/ sicher/ empfehlenswert/ etc ist oder wieso nicht.

[quote="Hörstern (Beitrag #9)"]Wenn die interne Batterie schon 14,4V hat, dann halten die Geräte doch offenbar auch soviel aus.[/quote]
Die Ladespannung liegt für diesen Akku bei fast 15V, die Spannung vom vollen Akku schätzungsweise (mein Multimeter ist hin, kann ich gerade nicht nachmessen) bei nicht mehr als 13,5V. Das ist schon ein bedeutender Unterschied.

[quote="Hörstern (Beitrag #9)"Wenn die externe Batterie so weit entladen werden soll, daß sie die interne nicht mehr voll kriegt, dann kann man sie ja auch gleich tauschen.[/quote]
Ich wüsste nicht, wie eine übliche Bleibatterie eine andere Bleibatterie voll Laden könnte, wenn die Ladeschlussspannung dieser anderen Bleibatterie bei fast 15V liegt. Verstehe ich dich vielleicht falsch?
Du kannst davon ausgehen, dass die Kapazität der externen Batterie deutlich größer ist als die der internen Batterie, wodurch auch bei halbvoller externer Batterie genügend Ladestrom zur Verfügung stehen sollte, um die interne Batterie zu laden.
EDIT: Ich glaube, ich habe dich falsch verstanden, sorry. Die Batterien sind beide fest eingebaut, somit nicht tauschbar.

[quote="Hörstern (Beitrag #9)"]Ich kannte auch mal einen Türken. [/quote]
Den musst du mir jetzt bitte einmal erklären, wage mich nicht das richtig zu deuten

EDIT: Keine Ahnung, ob es heute schon zu spät ist, aber die Zitierfunktion scheint nicht mehr so zu wollen wie ich. Sorry.

Ein Buck-Boost Wandler ermöglicht halt alle Spannungen zu nutzen die in seinem Eingangsbereich liegen. Da kann man eventuelle auch ne Monzelle noch leer lutschen, oder Solarzellen nehmen die in der Reihenschaltung > 12V abgeben. Die Frage ist, brauch man das in der Praxis? Ein Wandler geht immer mit Verlusten einher, sind die problematisch?

In der Praxis für dein Projekt würde ich sagen, eher nicht. Die Kiste soll am Tag in der Sonne liegen um Abends Saft zu haben. Praktisch wäre es, wenn man den internen Akku noch am Zigarettenanzünder aufladen könnte.

Da die Verluste hierbei zu Lasten der externen Versorgungsquelle gehen, welche entweder Netzstrom oder eine deutlich größer dimensionierte Batterie ist, fallen sie nicht so sehr ins Gewicht, richtig.

Aufladen über den Zigarettenanzünder ist ja prinzipiell mit der Schaltung möglich, die ich angegeben habe, indem man den Boost-Wandler durch einen Buck-/Boost-Wandler ersetzt, da die Bordspannung eines PKW bei laufender Lichtmaschine ca. >15V liegt, richtig?

Danke für deine Antwort.

Du kannst davon ausgehen, dass die Kapazität der externen Batterie deutlich größer ist als die der internen Batterie, wodurch auch bei halbvoller externer Batterie genügend Ladestrom zur Verfügung stehen sollte, um die interne Batterie zu laden.

Davon bin ich auch ausgegangen.

Ich wüsste nicht, wie eine übliche Bleibatterie eine andere Bleibatterie voll Laden könnte, wenn die Ladeschlussspannung dieser anderen Bleibatterie bei fast 15V liegt. Verstehe ich dich vielleicht falsch?

Die Ladeschlußspannungen von Bleibatterien sind mW. ungefähr gleich. Einen Ladestromregler kann man auch so bauen, daß er keinen nennenswerten Spannungsabfall hat. Wenn die große Batterie die volle Spannung nicht mehr erreicht, dann wird die andere natürlich nicht voll, klar, dann müßte das Solarpanel den Rest hochladen.

Den musst du mir jetzt bitte einmal erklären, wage mich nicht das richtig zu deuten

Das hat keine tiefere Bedeutung, nur habe ich in Erinnerung, daß solche Feinheiten wie Wirkungsgrad nicht überall so wichtig genommen werden.

Es gibt Abwärts- und Aufwärtswandler, außerdem solche die beides können, das ist im einfachsten Fall ein Abwärtswandler mit Trafo. Da es nur um den Strom geht, tut´s auch ein Aufwärtswandler, also ein Sperrwandler. Dabei wird eine Spule geladen und am Verbraucher entladen. Je höher die Eingangsspannung, desto kürzer die Lade-Impulse. Der Weg über die Spannung ist ein Umweg.

>>Zitierfunktion: HF-Code aktivieren

Ok, also meint ihr, dass so ein Vorhaben im Prinzip möglich ist?
Fällt jemandem eine Schaltung ein, mit der man mittels einer LED anzeigen kann, dass der Ladevorgang abgeschlossen/ so gut wie abgeschlossen ist (Ladestrom geht zurück)? Eine solche Anzeige wäre ziemlich nützlich.

Gruß