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Moin Jörg
Habe für dich mal einen kleinen Test gemacht und es schnell mal ausgearbeitet.
Aus einem Taschenrechner entfernte ich das Objekt der Begierde.
Natürlich möchte ich kein Ökoschwein sein, das einen ganzen Taschenrechner wegwirft, nur um an die Solarzelle zu kommen. So baute ich den Rechner wieder zusammen, und bis seine chemische Batterie erschöpft ist, darf er noch weiterrechnen.
Da ist sie nun. Man erkennt deutlich, dass 4 Einzelzellen in Reihe geschaltet wurden. Damit ist die erzielbare Spannung hoch genug, um einen PIC zu betreiben.
Allerdings hat jede Zelle nur ca. 0,5 qcm Fläche. Die Stromausbeute wird also gering sein.
Große Solarmodule haben normalerweise eine recht konstante Ausgangsspannung (ca. 0,5V pro Zelle) die über große Lastbereiche recht konstant bleibt, bevor sie schließlich recht plötzlich unter Überlast zusammenbricht. Der Überlastpunkt hängt von der momentanen Beleuchtung des Modules ab. Mein Kleinmodul verhielt sich aber anders.
Die blaue Linie zeigt den Spannungswert, welcher von Laststrom des Verbrauchers abhängig ist, bei konstanter (recht hoher) Beleuchtung an. Das Modul verhält sich also eher wie eine Konstantspannungsquelle mit sehr hohem Reihenwiderstand. Der errechnete Innenwiderstand ist mit der pinkfarbenen Linie dargestellt, und über weite Bereiche recht konstant bei 3 bis 4 kOhm.
Die gelbe Linie ist der Versuch, ein dem Solarmodul nahekommendes Ersatzschaltbild zu entwickeln. Es ist die errechnete Ausgangsspannung einer 2,25 V-Quelle mit einem 3,4 kOhm Reihenwiderstand. In weiten Bereichen verhält es sich sehr ähnlich dem Solarmodul.
Der Innenwiderstand des Solarmoduls wird von der einfallenden Lichtstärke verändert. Eine hohe Lichtstärke resultiert in einem kleineren Innenwiderstand, während eine geringere Lichtstärke den Innenwiderstand erhöht.
Hier sieht man die vom Solarmodul abgegebene elektrische Leistung bei unterschiedlicher Belastung. Die meiste Energie (fast 0,4mW) gewinnt man aus dem Modul, wenn die Spannung schon auf nur noch 1,3V zusammengebrochen ist. Diese Spannung ist aber für viele Verbraucher schon zu klein.
Bei Modulspannungen über 2V können nur Leistungen unter 0,2 mW entnommen werden.
Alles in allem liefert das Modul nicht viel Energie. Wenn die Spannung noch im nutzbaren Bereich liegen soll, lassen sich nur wenige 10 µA Dauerstrom entnehmen. Das reicht gerade einmal für einen PIC12F629 im LP-Mode (32kHz) ohne WDT.
Wenn der PIC aber nur gelegentlich für kurze Zeit aus dem SLEEP geholt werden soll, bietet es sich an, die Energie des Solarmoduls in einem Goldcap zu speichern. Dann kann kurzzeitig deutlich mehr Strom zur Verfügung gestellt werden. Da das Modul in Dunkelheit aber keinen extrem hohen Innenwiderstand besitzt, muss es über eine Shottky-Diode mit dem Goldcap verbunden werden, um die Entladung des Goldcap über das Solarmodul bei Dunkelheit zu verhindern.
Falls die Gefahr besteht, dass der Goldcap über seine Nennspannung geladen wird, kann man parallel zum Goldcap eine Reihenschaltung mehrerer LEDs anschließen. Die müssen so ausgewählt werden, dass sie knapp unterhalb der Goldcap-Nennspannung leitend werden. LEDs haben hier (meiner Erfahrung nach) bessere Eigenschaften als Z-Dioden.
Es gibt kleine Zellen die sind nur 37 x 66 mm haben 8V und 44 mA
Also für Fahraccu´s bringen sie nichts. Und nur für Belecuhtungsakku´s solange
Du nur mit Fahrlicht Stb, Bb, Top, Hecklicht fährst. Das könnte gehen, aber um Solarzellen für den ganzen Erhalt der Akku´s zu benutzen, so groß kannst Du nicht bauen, da macht Deine kleine Schätze ich mal Ärger.
Anhang zum Goldcap:
Ein Gold-Cap ist ein Doppelschicht-Kondensator. Der Doppelschicht-Kondensator wurde 1972 von der Firma Panasonic entwickelt und 1978 auf den Markt gebracht. Von einigen Herstellern wird er unter der Bezeichnung Super-Cap gehandelt. Die Bezeichnung Gold-Cap ist der Handelsname dieses Kondensators und ein Warenzeichen der Firma Panasonic. Cap ist die Abkürzung für Capacitor (= Kondensator). Das Gold bezieht sich auf die verbale Vergoldung dieses Kondensators. Gold ist in diesem Kondensator nicht enthalten.
Der Gold-Cap ist von seinen Eigenschaften her zwischen Elektrolytkondensatoren und wiederaufladbaren Akkus angeordnet. Durch sie wurden einige Anwendungen erst möglich. Sie sind trotz ihrer hohen Kapazität besonders klein. Die Spannungsfestigkeit ist nicht besonders hoch. Sie liegt bei wenigen Volt. Der Gold-Cap eignet sich jedoch wegen seiner hohen Kapazität als Überbrückungsspannungsversorgung. In Geräten in denen Daten bei ausgeschaltetem Zustand erhalten bleiben sollen, ist er besonders geeignet.
Die Lebensdauer des Gold-Cap ist auf 8 bis 10 Jahre begrenzt. Die Lebensdauer reduziert sich schneller, wenn die Betriebstemperatur höher liegt als erlaubt. Oder wenn häufig hohe Ströme entnommen werden. Dann tritt mit der Zeit ein Kapazitätsverlust auf. Ein Gold-Cap eignet sich dann am besten, wenn er selten mit geringem Strom entladen wird.
Vom elektronischen Prinzip her hat ein Doppelschicht-Kondensator keine Polarität. Diese kommt bei der Fertigung hinzu. Deshalb muss auf die Polung geachtet werden. Bei dauerhafter Falschpolung wird der Gold-Cap zerstört, aber er explodiert nicht. |
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