Solarversorgung a la MK4

[Andi Mk4]

Hallo Bastler!

 

Hier mal der letzte Stand meiner Solarversorgung, welche besonderen Wert auf Variabilität hat.

Hintergrund:

* Auto steht auf öffentlicher Strasse in einer nicht so "netten" Gegend

* Fester Einbau (z.B. Dach) war für mich nicht besonders eine Option, da mechanisch eher 2 Linke Hände

* Evtl. möchte ich die Solarpanels mit ins Ausland nehmen (Elternzeit...)

* Eigenbaulösung und net so teuer :-)

 

Für den ersten Punkt war es mir echt wichtig, eine Solarlösung zu haben, welche zuverlässig meine Batterien (Camper und Starter) lädt und ich nicht Gefahr laufe, dass mir Irgendeiner die Module klaut oder beschädigt -> Also müssen die Solarzellen hinter der Windschutzscheibe "sitzen". Das ist kein Problem, denn im Sommer kamen in einem Vorversuch schon gute 2A zustande.

 

Die Solarzellen sind 100W flexible Module (angeblich bis 30° biegbar) von Ebay gekauft für 210€ - sie liefern bei 17,8V Nennspannung Preis ~45€ (ohne Anzeigen).

 

Somit ging es dann an die Konzeptphase mit dem größten Problem, einen geeigneten Durchgang von Außen nach Innen zu finden (siehe auch: Von Innen nach Außen...Solarstecker).

Wie eine Feuerwerk stand meine Begeisterung für die Aussensteckdose als Durchgang. Nächste Schritte waren messen, bauen, löten, verkabeln und Zeit finden...

 

Das Ergebnis nun also hier:

Wenn das Auto wieder mal länger steht:

 

oder z.B. auf dem Feld betrieben wird:

 

 

Zu erkennen ist hoffentlich schon die Aussensteckdose sowie das lange 5m Kabel, mit welchem ich nicht nur die Solarzellen auf das Dach legen kann, sondern gar rund ums Auto Spielraum habe. Übrigens beträgt der Spannungsabfall bei 7A und entsprechender Länge für Hin-und Rückleiter rund 0,5V bei einem Leitungsverlust von 2W. Das ist recht viel, aber bei 100W maximal sind das grob gerechnet 2% Verlust (zzgl. Wandlerverluste) und die sind für einen Elektroniker zumindest gut im Toleranzband, vor allem in Bezug auf den Gewinn der Freiheitsgrade.

 

Sicht von der Hinterbank zur Windschutzscheibe mit per Saugnäpfen montierter Solaranlage und dem Kabel zwischen den Sitzen:

 

 

Anschluß der Solarzellen, wenn im Innenraum montiert (Leitung liegt beim Abwasseröffner, zusätzlich ist noch ein kleiner Wechselrichter mit angeschlossen):

 

Anschluß der Solarzellen, wenn von Aussen montiert (Stecker hat eine Kappe, welche aufgeschraubt werden kann und wird gesamt soweit zurückgeschoben, das er sich nicht mehr bewegen kann = verkeilte Position):

 

-> Für das herausziehen wie auch das reinschieben des Anschlußsteckers muss natürlich Platz auf der Innenseite vorhanden sein. Deshalb habe ich eine Schlaufe des Anschlußkabels gelegt:

 

Die Kabel (Innenanschluß, Aussenanschluß, Signale für CU, Batterieanschlüsse) laufen alle zusammen an der 2ten Batterie im Kofferraum auf eine selbstgebaute Platine.

 

Damit ich nicht in Schwierigkeiten komme, falls ich doch etwas mal ausbauen muss, ist alles steckbar gemacht und beschriftet.

 

Der Solarregler ist hinter die Batterie geklemmt und arbeitet dort fröhlich vor sich hin:

 

 

Ich habe keinerlei Anzeigen mehr für irgendwelche Ströme oder Leistungen - aber wozu auch? Man sieht auf jeden Fall in der CU wenn geladen wird und ungefähr mit wieviel Strom.

Damit, wenn mal keine Solarzellen vorhanden sind, der Regler nicht dauerhaft arbeitet und somit Strom verbraucht (immerhin rund 20mA dauerhaft), habe ich mir eine Schaltung einfallen lassen, die die Anwesenheit von den Solarzellen erkennt und nur dann den Regler freischaltet. Somit habe ich max. 4mA Dauerstromverbrauch noch und sobald die Zellen arbeiten, die komplette Funktionalität.

Sollte doch mal der Wunsch nach eine Anzeige kommen, wäre das recht einfach umzusetzen: einen kleinen uC integrieren + Shuntwiderstände und LCD und das ganze Huckpack auf die Platine...aber wie schon gesagt: Wofür?

Übrigens ist es auch so, dass der 230V-Landstromstecker weiterhin genutzt werden kann - und das ist auch gut so!

 

Die Kabelverlegung ist sicherlich noch nicht optimal und die Frage ist auch, ob man 5m Radius benötigt - mal sehen.

 

Bei Bedarf kann ich auch noch den Schaltplan beifügen, ist aber nicht digital aufbereitet :-)

 

Insgesamt komme ich auf gut 280€ und ein paar Stündchen Arbeit bei meinem gewünschten Ergebnis. Zusätzlich mit LED-Lampen und Kühlschrankoptimierung, sowie einer Mütze sollte das Stromversorgungskonzept auch im Winter für längere Zeit im Freien "halten".

 

Wünsche und Anregungen sind doch gern gesehen :-)

 

Grüße aus Nürnbersch

Bearbeitet 1. November 2014 von Andi Mk4
Ergänzung 230V

[christian^2]

Hallo Andi,

ein interessanter Ansatz und auch sehr schoen beschrieben. Gefaellt mir.

 

Darf ich Dich fragen, wie Du die Ansteuerung der CU realisiert hast?

 

VG, Christian

[anton610]

Hallo,

außentaugliche Stecker und Einbaubuchsen bis 30A mit 2 Polen wären hier:

 

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Grüße a.

 

ps.: Halten die Saugnäpfe auch hohe Temperaturen wie im Sommer?

[Andi Mk4]

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Hallo Christian,

 

ja klar darfst du fragen mit der Ansteuerung! Ich habe per Transistor und 800R Längs-Widerstand die +12V der Batterie auf das violette Kabel, welches vom Ladegerät unter dem Kühlschrank kommt, verbunden. Die tatsächliche Spannung an dem Signal bricht zwar auf ca. +8V ein (vermutlich im Steuergerät kein Open-Collector ) aber es reicht dennoch bei recht geringem Strom die Anzeige zum richtigen Verhalten zu bewegen...

[Andi Mk4]

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Hallo Anton,

 

danke für den Link. Ich benötige aber so gesehen gar keinen IPxy Stecker, da er ja eine Kappe zum drüberschrauben besitzt sowie - und das ist ja schon viel Wert - direkt durch die Außensteckdosen-Klappe geschützt wird + weiter drinnen sitzt. Da sollte ja fast nicht mal Kondens- oder Tauwasser hinkommen. Doch schaden tuts bestimmt nicht mit einem solchen Stecker...

 

Die Saugnäpfe waren welche aus'm Karstadt und halten super - bei direkter Sonne wie auch bei derzeit kühlen Nächten. Ich habe aber auch 4 Stück um das Panel verteilt, sicherheitshalber :-)

[Mittelschwabe]

Hallo Andi,

 

sehr schöne Ideen hast Du da um gesetzt. Da biste natürlich flexibler als ich mit meinen fest verklebten Modulen. Der Teil interessiert mich aber besonders da mich der permanente Verbrauch vom MPP Wandler auch schon gestört hat:

 

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Ich schätze mit "Anwesenheit von den Solarzellen" meinst Du ob die Strom liefern? Oder erkennst Du tatsächlich nur ob sie angeschlossen sind? Kannst Du da mal den Schaltplan posten?

 

Merci!

Tobias

[Duke]

Hallo Andi,

 

sieht gut aus.

 

Was für Maße hat denn dein Solarpanel?

Die Frontscheibe ist damit ja schon ganz schön zugebaut.

[Andi Mk4]

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So, hier mal der Scan:

 

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Ja, per Opto-Koppler wird eine Mindestspannung detektiert (ca. 10,5V) und dann die Bezugsmasse der beiden Batterien per N-Fet freigegeben. Also eine elektronische Auswertung, taugt sehr gut für Tag/Nacht-Erkennung und entsprechende Abschaltung des Reglers.

 

Der Andreas

[Andi Mk4]

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Hi,

 

naja, ich will ja auch nicht fahren, wenn die Solarzellen an der Scheibe kleben .

 

Maße sind ca. 1200mm Breite, 500mm Höhe und 3mm Tiefe (wobei ich noch eine Verstärkerplatte dahinter geklebt habe).

 

 

Bewusst habe ich ein so flexibles Solarmodul besorgt, da dies für längere Fahrten o.ä. fast ohne Probleme unter die obere Matratze (zwischen Lattenrost und Dach) geschoben werden kann und keinen Platz mehr weg nimmt...

[mopedjunkie]

Hallo Andreas,

 

schön, dass Du die für Euch optimale Variante der Solar-Energieerzeugung nun umgesetzt hast .

 

Gruß

Armin

[Duke]

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Hallo Andi,

 

wie sind denn die ersten Langzeiterfahrung mit dem verstauen des Panel zwischen Lattenrost und Matratze?

[Andi Mk4]

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Hi,

an sich sind die super von der "Abnutzung" her - also keine Verluste soweit. Jedoch muß ich gestehen, dass die Länge mit 1100mm doch etwas unhandlich ist um das Panel gut zu verstauen. Ich habe auch das Panel selber noch etwas mit dünnen Platten versteift - aber für die paar Mal im Jahr für längeres stehen ist die Lösung immernoch nett - finde ich :-)

 

Hast du damit irgendetwas vor?

Grüße,

Andreas

[Duke]

Hallo Andreas,

 

ursprünglich hatte ich eine Lösung ähnlich der deinen konzipiert, nur mit einem faltbaren Panel.

Deine Idee, das Panel unter der Matratze zu verstauen finde ich aber super und möchte es so übernehmen, da es doch noch einen Preisunterschied von 50% ausmacht, bei 100W für das faltbare und 120W für das "flexible für unter die Matratze-Panel".

 

Das das Verstauen etwas unhandlich ist habe ich mir auch schon überlegt, nehme ich aber in Kauf.

Du hast einfach Alu-Streifen auf die Rückseite geklebt? Womit hast du geklebt? Welche Stärke haben die Streifen?

 

Mein Panel ist doch sehr flexibel, so dass ich auch gerne verstärken würde.

Bearbeitet 17. April 2015 von Duke
Rechtschreibung

[Sebastian]

Wie schaut es denn mit der realen Ausbeute aus? Frontscheibe in Dämmglas?

[anton610]

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Hallo,

ich hab auch Dämmglas und kann da was beitragen:

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post Nr. 9 ff

 

Vor der Windschutzscheibe: 32W

Hinter der Windschutzscheibe: 28W

 

Grüße a.