Solarleuchte im Eigenbau - Bauteileauslegung

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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Sa, 28.03.09, 23:35

Mariom hat geschrieben:Mit dem 0,081 A Modul und 600er Akkus ist doch bestimmt mehr zu reißen oder?
Nööö.
Ob du die im Winter eh' schon geringe Energiemenge nun in einen 600er oder 1.800er Akku pumpst, ist total egal.

Diese Leuchten sind eher was für die Jahreszeit zwischen April und September. Da kannste machen, was du willst ...
Mariom
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Mo, 30.03.09, 22:18

ok überredet.

Weiss jemand vielleicht wie man weisse LEDs dazu bringt diffus zu leuchten ohne Leuchtkraft zu verlieren und ohne Absägeschnickschnack oder mit der Feile bearbeiten?
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Di, 31.03.09, 01:51

@Mariom: Quasi unmöglich. Damit es diffus leuchtet muss sich das Licht an der Oberfläche brechen, dadurch hast du aber immer auch Verluste. Mal abgesehen davon, dass es natürlich durch die größere Fläche, auf die sich das Licht verteilt, immer auch dunkler wird. Das Licht wird ja nicht mehr, es verteilt sich nur besser.
Mariom
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Mo, 06.04.09, 22:17

Naja ok, hab für meine Zwecke eine passende Lösung gefunden.

Jetzt ist natürlich das Problem, dass die Schaltung (3,6V v. QsTree) mit mehreren LEDs verdrahtet werden muss.
Ist hier vor jeder LED ein Vorwiderstand notwendig? Oder kann ich die Funzeln einfach parallel schalten?
Bei vier Stück habe ich ja einen höheren Strombedarf (80 mA). Hier benötige ich dann auch eine stärkere Zelle.
Muss hier an der Schaltung was verändert werden?
andreas123
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Di, 21.04.09, 22:21

Hallo,

ich habe ebenfalls die Schaltung 3,6 V nachgebaut und die Schaltung funktioniert sehr gut. Bei dem jetzigen guten Wetter sind die Akkus mit ca. 4 V geladen und die LED leuchten recht lange, wenngleich die Leuchtstärke im Laufe der Nacht natürlich nachläßt. Ich habe drei weisse LED mit 20 mA jeweils mit eigenem Widerstand parallel geschaltet. Für Reihenschaltung reicht die Spannung nicht. Weiter kann ich Dir leider nicht helfen, da ich Elektronik-Laie bin.

Mich würde mal interessieren, ob es auch eine einfache Schaltung für weiße LED ca. 3.2 V; 20 mA, zusammen mit dem Solarmodul 4,8 V und Konstanstromquellen gibt. Eine anfänglich starke Leuchtkraft der LED wäre für mich interessanter als eine besonders lange Leuchtzeit, daher der Gedanke eine KSQ zu benutzen. Wenn ich bei gegebener Akkuladung von 4 V im Sommer ausgehe, gibt es die Möglichkeit, die LED mittels Fotowiderstand ö.ä. ein- und auszuschalten oder reicht die Spannung dafür nicht? Kann jemand einen Tip geben?
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Sailor
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Mi, 22.04.09, 07:31

andreas123 hat geschrieben: Eine anfänglich starke Leuchtkraft der LED wäre für mich interessanter als eine besonders lange Leuchtzeit, daher der Gedanke eine KSQ zu benutzen.
Den Effekt mit der anfänglich starken und langsam nachlassenden Leuchtkraft hast Du doch jetzt schon. Eine KSQ würde allerdings die Zeit des gleichmäßig hellen Leuchtens verlängern, wenn sie einen ausreichend kleinen Drop hat. Da reicht Borax´ 2 Transistor KSQ wohl nicht mehr aus.

Ich betreibe die Schaltung mit einem größeren 7,2 (9,8) Volt Solarpanel, 6 Akkus in Reihe und 2 Cree Q5 in Reihe bei durchschnittlich 300 mA und trage mich ebenfalls mit dem Gedanken, den Zeitraum "gleichmäßig hell" zu verlängern. Mal sehen, was mir einfällt.
andreas123 hat geschrieben: Wenn ich bei gegebener Akkuladung von 4 V im Sommer ausgehe, gibt es die Möglichkeit, die LED mittels Fotowiderstand ö.ä. ein- und auszuschalten oder reicht die Spannung dafür nicht? Kann jemand einen Tip geben?
Das macht doch Qs'Trees Schaltung schon über die Solarzelle.
andreas123
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Mi, 22.04.09, 11:43

Hallo,

die Schaltung mit einem 7,2 V (9,8V) Solarpanel (wo bekommt man das?) oder 12 V Solarpanel (diverse Angebote im Auktionshaus) in Kombination mit KSQ und Cree Q5 fänd ich schon interessant.
Mir ist wichtig, dass sich das Licht automatisch ein- und ausschaltet. Funtioniert Borax` Transistorschaltung auch mit einer höheren Spannung wie z.B. 7,2 oder 12 V oder benötigt man dann eine komplett andere Schaltung mit Fotowiderstand o.ä.?
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Sailor
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Mi, 22.04.09, 12:30

Meins ist aus einer Gartenteichpumpe von Wagner. 7,2 Volt Nennspannung, 9,8 Volt Leerlaufspannung 260 mA Kurzschlussstrom (Werte aus dem Gedächnis). Kostete auf einem Flohmarkt nach verhandeln noch 3 Euronen. Für weitere 2 Euronen habe ich der Dame dann noch 3 Gartenleuchten mit guten Solarzellen abgeschwatzt, die auch noch auf eine Veredelung warten.
Die eingebaute Elektronik habe ich ausgebaut und Qs'Trees Schaltung (mit etwas geänderten Werten und BUZ11 als Schalttransistor) eingebaut sowie 6 Akkus.

Läuft im seit 2 Monaten im Test anstandslos: Einschalten mit den Straßenlaternen automatisch und ausschalten meist so zwischen 23 und 24 Uhr von Hand. Damit das Einschalten automatisch funktioniert stelle ich den manuellen Schalter morgens oder mittags wieder auf ein.

Borax` Transistorschaltung ist eine zwei Transistoren KSQ, deren Drop wird bei 0,8 bis 1 Volt liegen. Das wäre eine Ergänzung zu Qs'Trees Schaltung.
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Mi, 22.04.09, 13:52

Funtioniert Borax` Transistorschaltung...
Von welcher Transistorschaltung reden wir hier?
Die von Sailor angesprochene 'zwei Transistoren KSQ' funktioniert bis etwa 15V (abhängig vom Transistor/Mosfet) problemlos. 'Gut' (im Sinne von sinnvoll) aber nur wenn die Eingangsspannung etwa 0.7 bis 3V über der 'typischen' Ausgangsspannung (Flussspannung) der LED(s) liegt. Bei weniger als 0.7V wird der anvisierte Strom nicht mehr ganz erreicht (wegen Drop), bei mehr als 3V wird IMHO zu viel Strom 'verheizt' (das ist natürlich Geschmacksache).
Falls es um die hier angesprochene 'Dämmerungsschaltung' geht: viewtopic.php?p=95650#p95650
Nein. Diese Schaltung ist extra auf die (sehr geringe) Spannung von 1.2-1.5V ausgelegt und würde mit mehr als 2V nicht mehr (oder nicht mehr gut) funktionieren. ABER: Falls mehr Spannung zur Verfügung ist, gibt es viel bessere Schaltungsvarianten (genauere Schaltschwelle, geringerer Ruhestrom, weniger Verlust...), die auch nicht viel mehr Bauteile brauchen.
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Sailor
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Mi, 22.04.09, 14:09

Das kommt davon, wenn Du so viele Schaltungen malst, Borax! :lol: :lol: :lol:

Ich bin nach der Frage oben davon ausgegangen, dass es um eine Erweiterung der Schaltung um die 2 Transistoren KSQ geht.

Qs'Trees Schaltung übernimmt die Dämmerungsschaltung doch schon automatisch mit, wozu dann noch ein separater Dämmerungsschalter?
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Mi, 22.04.09, 14:42

Schon klar, aber diese Fragen haben mich ein wenig 'stutzig' gemacht:
...gibt es die Möglichkeit, die LED mittels Fotowiderstand ö.ä. ein- und auszuschalten oder reicht die Spannung dafür nicht?
und
...Transistorschaltung auch mit einer höheren Spannung wie z.B. 7,2 oder 12 V oder benötigt man dann eine komplett andere Schaltung mit Fotowiderstand o.ä.?

[EDIT]
Das kommt davon, wenn Du so viele Schaltungen malst, Borax!
Dann mal ich halt jetzt noch eine...
Wenn ich andreas123 richtig verstanden habe, soll hier einfach 'richtig viel' Licht zur Verfügung stehen. Das mit der KSQ geht schon, es gibt aber (wenn man es halbwegs 'sauber' machen will) ein paar 'Randbedingungen' zu beachten.
1. Wie andreas123 schon sagte sind brauchbare 12V Solarmodule leichter zu beschaffen als solche mit niedrigerer Spannung
=> Wenn man mit 12V arbeiten will, entweder Schalt-KSQ (z.B. aus dem Shop) verwenden, oder 3 LEDs in Serie vorsehen (dann reicht auch eine lineare KSQ wie z.B. 'meine' zwei Transistor-KSQ).
2. Um den Akku zu schonen, muss man IMHO entweder eine Unterspannungsabschaltung (wenn die Solarleuchte nicht die ganze Nacht leuchten soll, und der Akku jede Nacht vollständig entladen wird, müsste das reichen) oder einen Laderegler (dann muss/sollte der Akku nicht vollständig entladen werden) oder beides einplanen. Das ist vmtl. auch der Grund, warum die käuflichen Solarleuchten gerne NiCd-Akkus verwenden, diese Zellen sind wesentlich unempfindlicher bzgl. Überladung/Tiefentladung. Bei den 'kleinen' Spannungen (3.6V) ist es vmtl. nicht ganz so relevant weil die Solarzellen oberhalb von 4V nur noch einen sehr geringen Strom produzieren, so dass Überladung vermieden wird und andererseits die eine LED (+ 10Ohm Widerstand + Drop vom Transistor) unterhalb von 3V praktisch keinen Strom mehr zieht, so dass die Tiefentladung ebenfalls vermieden wird.

Unter idealisierten Bedingungen (Solarzelle läd genau so viel Strom, wie Nachts verbraucht wird) würde folgende Schaltung theoretisch genügen:
Solar_Leuchte_KSQ1.png
Solar_Leuchte_KSQ1.png (9.63 KiB) 19167 mal betrachtet
Anstatt der Spannungsquelle V1 muss man sich natürlich das Solarmodul denken und anstatt dem Kondensator C1 den Akku.
Der Akku sollte dann wohl so etwa 12V und 3Ah haben, dann müsste es reichen um etwa 8 Stunden lang gut 300 mA abzugeben. Mit 3 High-Power Leds bei 310mA ist das aber bestimmt eine sehr helle Solarleuchte :mrgreen:
andreas123
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Mi, 22.04.09, 22:18

Ich hatte mich mit meinen Fragen vielleicht nicht ganz deutlich ausgedrückt, durch die verschiedenen Antworten ist aber alles geklärt, vielen Dank. Wie Borax richtig geschrieben hat, wollte ich eine Schaltung mit niedriger Spannung 3,6 / 4 V aber richtig viel Licht, daher die Frage nach den zusätzlichen KSQ in der 2-Transistor-Schaltung. Ist jetzt geklärt, funktioniert so nicht wegen zu niedriger Spannung.

Ich werde mir ein 12 V Solarpanel besorgen und zunächst mit 10 Akkus a 1,2 v verbinden, später evtl. ein Solarakku statt der 10 Akkus. Die neue Schaltung von Borax hilft mir da sehr, werde ich kurzfristig versuchen nachzubauen. Was genau macht der IRF1405? Ich habe gegoogelt, soll ein Mosfet-Transistor sein, als Elektronik-Laie kann ich leider nicht viel damit anfangen. Ein Bildchen dazu gab es bei Reichelt und beim C leider auch nicht. Muss ich beim Löten oder in Bezug auf Erwärmung etwas beachten? Vielen Dank auf jeden Fall für die Schaltung und alle anderen vorangegangenen Tips. Ist schon ein tolles Forum hier.
Borax
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Mi, 22.04.09, 23:45

Hallo andreas, der IRF1405 ist einfach mein 'Standard-Simulations-N-Channel-Mosfet'. Wenn Du die Schaltung nachbauen willst, dann such ich Dir einen passenden 'Standard-Praxis-N-Channel-Mosfet' raus (hängt davon ab, wo Du die Bauteile kaufen willst (Conrad/Reichelt/Pollin). Am besten vmtl. Reichelt, ist nicht so teuer wie Conrad, aber auch nicht so begrenzt wie Pollin.
Wie oben schon gesagt, sollte man bei der 12V Schaltung eigentlich mind. eine 'Sicherheit' (Unterspannungsabschaltung oder Laderegler) einbauen (die oben gezeigte Schaltung hat weder noch).
...zunächst mit 10 Akkus a 1,2 v verbinden...
Hast Du diese 10 Akkus schon? Was haben die für Daten?
Drei Q5 LEDs sind schon eine Menge, bist Du sicher, dass soo viel Licht nötig ist? Ansonsten könnte man ggf. auch etwas kleinere LEDs (z.B. so etwa 15 SuFlus) verwenden. Weil um einen 12V 3Ah Akku zu laden ist schon ein recht großes Solarmodul nötig... Es spricht (außer dem Preis) natürlich auch nichts dagegen, die Q5 LEDs mit weniger Strom (z.B. 200mA) zu betreiben.
Also erst noch mal ein paar Eckpunkte abklären, bevor es an das 'endgültige' Design geht:
- Sollen die Leuchten die ganze Nacht halten, oder reichen auch schon z.B. 5 Stunden?
- Wie hell (lumen) soll/muss es werden?
- Was willst Du maximal ausgeben
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Sailor
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Do, 23.04.09, 03:03

Dann will ich meine Evolution /Evolutionsüberlegungen doch auch schon vorstellen:

Schaltung, derzeit im Einsatz:
SOLAR_Nachtlicht.png
SOLAR_Nachtlicht.png (6.67 KiB) 19116 mal betrachtet
prov. Akkuhalter aus Kabelkanal und Schaltung auf Solarzelle
SZ+Akku_1.JPG
Schaltung 2.Schritt, mit KSQ, Drop etwa 1 Volt
SOLAR_KSQ_Nachtlicht.png
SOLAR_KSQ_Nachtlicht.png (5.92 KiB) 19117 mal betrachtet
Schaltung 3. Schritt, mit KSQ, Drop etwa 0,7 Volt
SOLAR_KSQ_Nachtlicht_2.png
SOLAR_KSQ_Nachtlicht_2.png (5.85 KiB) 19122 mal betrachtet
Die Schaltung 1 arbeitet sehr gut. Sowohl die Steuerung des Ein- und Ausschaltzeitpunktes über R2 als auch die Einstellung des LED-Stromes über R3 funktioniert gut. Da die LED´s einfaden wenn die Spannung der Solarzelle nachlässt, ist der Helligkeitseindruck von Anfang an über 5 Stunden gleich, im März ging das Licht allerdings schon früher sichtbar zurück.

Hier ist auch ein Tiefentladeschutz vorhanden: Mit fallender Spannung geht der Strom durch die LED´s so weit zurück, dass bis Ladebeginn am Morgen nicht unter 6,4 Volt war. Damit dürfte auch eine schwache Akkuzelle in der Reihe überleben.

Schaltung 2 will ich nächste Woche testen und Schaltung 3 eine Woche später. Jetzt müsste man 3 identische Solarzellen haben und Messgeräte zum protokollieren auf dem Rechner ...

Die Bauteile sind aus meinem Fundus und ich wollte nicht nachkaufen. BUZ 11 war mal einer meiner Lieblinge ... und den gibt es immer noch.


Edit: Beim Durchlesen frage ich mich, ob für diese Anwendung ein sehr kleiner Drop überhaupt erwünscht ist. Drop und zunehmender Widerstand der LED´s bei fallender Akkuspannung können doch als Tiefentladeschutz missbraucht werden?
Borax
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Do, 23.04.09, 09:28

Drop und zunehmender Widerstand der LED´s bei fallender Akkuspannung können doch als Tiefentladeschutz missbraucht werden?
Ja. Das entspricht etwa dem, was ich oben schon mal angedeutet hab. Im Idealfall regelt sich das so aus, dass weder Laderegler noch Unterspannungsabschaltung nötig sind. Die Steuerung über KSQ macht IMHO nur dann Sinn, wenn man über relativ kurze Zeit sehr viel Licht haben will (dann braucht es aber einen Tiefentladeschutz), oder im Gegenteil, 'durchgehend' gleichmäßiges Licht also unabhängig vom Akku-Ladezustand (dann sollte man Solarmodul + Akku 'überdimensionieren' und einen Laderegler verwenden).
Wenn ich 'deinen' Aufbau mal so zusammenrechne, dann werden die NiMh normalerweise nicht voll geladen (damit entfällt natürlich ein Laderegler). Mit einem 200mA Solarmodul wirst Du vmtl. an guten Tagen etwa 2Ah 'ernten' können (außer Du führst nach...). Das deckt sich auch mit Deinen 5 Stunden (etwa 1.5Ah bei 300mA)
...dass bis Ladebeginn am Morgen nicht unter 6,4 Volt war...
Auch bei 'schlechten' Bedingungen (wenig Licht, lange Nacht)?
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Sailor
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Do, 23.04.09, 12:53

Nein letzte Woche, da waren zwar etwas trübe Tage, da aber noch Vorrat in den Akkus war und die Nächte doch nicht mehr so lange dauern ...

Nur so, wie es jetzt ist wollte ich es auch nicht lassen.

Leider kann ich noch keine Messergebnisse über einen längeren Zeitraum protokollieren. Bei Stichproben habe ich aber folgendes festgestellt:

Bei relativ leeren Akkus steigt der Ladestrom trotz des zusätzlichen 1 Ohm-Widerstandes auf bis zu 260 und einmal gemessen bis zu 280 mA an. Bei gefüllten Akkus fließen unter fast gleichen Bedingungen nur noch 160 bis 180 mA.

Das wäre Erhaltungsladung, wenn die dabei auf 9,2 Volt ansteigende Spannung nicht wäre.

Es sind jedoch alles nur Stichprobenmessungen die nichts über Extreme aussagen.

Auf dem Bild habe ich gesehen, dass die Akkus aus meiner "E"-Reihe sind. Die sind 2 1/2 Jahre alt und schon arg strapaziert, scheinen sich in der jetzigen Anlage aber wohl zu fühlen.

Dass ich die Schaltzeiten über ein Poti einstellen kann halte ich für eine sinnvolle Ergänzung. Gegenüber dem ursprünglichen Festwiderstand gewinne ich abends (und im Bedarfsfall auch morgens) jeweils rund 20 Minuten. Und dass sie genau mit den vom Anbringsort sichtbaren Straßenlaternen schalten ist für Besucher ein besonderer Gag.

Ich führe von Hand etwas nach, d.h. ich habe eine Vormittags- und eine Nachmittagsstellung und wenn ich dran denke auch eine Abendstellung, um auch der untergehenden Sonne noch ein paar mA abzuringen. Die Idee für eine Nachführung habe ich schon, die Solarzellen auch, und auf ein Spielzeugauto meines Enkels mit passenden Motor habe ich auch schon ein Auge geworfen. Aber zuerst mal die Schaltungen durchtesten - und einige andere Projekte warten auch noch.

Ob Qs'Tree mitliest, was wir aus seiner Schaltung machen?
Borax
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Do, 23.04.09, 17:01

Ob Qs'Tree mitliest...
Vmtl. schon. Letzte Anmeldung gestern um 20:30 :D

Als ganz einfachen Überladeschutz tut es eine Zenerdiode die ab z.B. 9.1V die Solarzelle 'kurzschließt'.
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Qs'Tree
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Do, 23.04.09, 20:41

Na logo lese ich mit & ich bin immer wieder geplättet, was wir hier losgetreten haben :D
Respekt, Respekt an euch alle !!!
Die Schaltungen sind klasse und ich freue mich dicke, dass sich meine Basisschaltung so entwickelt hat.

Hab zur Zeit die Bagger im Garten stehen und dicke Arbeit und Stress um die Ohren, darum komme ich gerade nicht zum Basteln. Ich muß aber früher oder später unbedingt eine Highpower Solarleuchte nachbauen, um die Nachbarn zu erleuchten :twisted:

keep on shining
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Sailor
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Sa, 02.05.09, 06:36

Schön, wieder etwas von Dir zu hören!

Hier haben wir noch einen interessanten Nachbau mit Designer Lösung des Gehäuses.

Viel Erfolg bei Deinem Vorhaben!
swatkali
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Do, 25.06.09, 20:02

Hallo,
Ich habe von meinem Onkel 7 Solarleuchten Marke Phönix (Edelstahl) geschenkt bekommen (http://www.sued-solar.de/shop/pi1/pd70.html ). Mind. 12 Std. Leuchtdauer- und das stimmt!!! Drei von denen sind etwa 2 Jahre alt und voll intakt. Die anderen 4 sind älter als 3 Jahre und haben nun eine magere Leistung.
Der Aufbau aller Leuchten ist ziemlich simpel: Solarmodul Phönix Solar, eine superhelle weisse Hochleistungs-LED, Akkupack Ni MH 3,6V / 600 mAh (http://www.sued-solar.de/shop/pi7/pd4.html ) . Die mögl. Ursachen für die magere Leistung, hab ich mir gedacht, können folgende sein: 1) Akkus funktionieren nix mehr. 2) LEDs funktionieren nicht mehr. 3) Die Solarmodule funkt. nix mehr.
Durch gegenseitiges Austauschen der Akkus der intakten Leuchten mit denen der nicht intakten habe ich festgestellt, dass die alten Akkus nix mehr taugen (die haben ja eine Lebensdauer von ca. 1000 Aufladungen) und dass auch die LEDs abgenutzt sind- sogar mit den intakten Akkus eine magere Leistung! Es war klar, dass ich neue Akkupacks und gleiche oder gerne stärkere LEDs für die 4 älteren Leuchten brauch. Da hab ich bei Süd-Solar angerufe- Antwort: „Ja, die Akkupacks gibt’s nur bei uns, 9,90 EUR das Stück.“ Soooo, in einer Stunde hab ich die Akkupacks bei POLLIN für 1,50 EUR das Stück gefunden (www.pollin.de , in die Suchmaske „akkupack“ eingeben, es sind die SONY Akkus, Ni Cd)!!!! Und sofort 5 Stück bestellt.
Jetzt bleibt nur die passenden LEDs zu beschaffen und die alten zu ersetzen, (schätze mal, die Solarmodule haben eine 10-20 Jahre Lebensdauer und sind voll funktionsfähig).

Die Fragen:

PLAN A: Die alten Leuchten fkt.-fähig machen!

1) Es spielt keine Rolle, ob die Akkus Ni Cd oder Ni MH sind (beide Varianten MH 3,6V / 600 mAh)? Oder?
2) Was für LEDs brauche ich in meinem konkreten Fall (5 mm), damit sie kompatibel sind??? Solche LEDs gibt’s z.B. bei POLLIN und bei CONRAD (grössere Auswahl). (Die Parameter der Akkus sind wie gesagt 3,6V / 600 mAh. Die Parameter der Phönix Solarmodule (6,6 x 6,4 cm) sind unklar, sind im Handel nicht erhältlich und ich konnte keine Angaben im Internet finden- fest steht aber- die können die angegebenen Akkus bedienen. Die Parameter der original Hochleistungs-LEDs sind ebenfalls unklar, gibt’s ja keine Etikette drauf!). Die neuen LEDs könnten sogar bisschen stärker sein. Ausserdem will ich keine weisse LED, sondern lieber eine gelbe oder blaue/violette superhelle LED! Welche sind die LED-Parameter, die in meinem konkreten Fall erfüllt werden müssen, damit die Leuchten wieder stark genug und min. 12 Std. leuchten: mA? V? mcd? Abstrahlwinkel? W? …..?
Beispiele bei CONRAD: Artikel-Nr.: 150433 – 62 ; Artikel-Nr.: 186589 – 62 ; Artikel-Nr.: 154388 – 62 ; Artikel-Nr.: 176724 – 62 ; Artikel-Nr.: 180005 – 62 ; Artikel-Nr.: 180754 – 62 ; Artikel-Nr.: 181151 – 62 ;
Bei POLLIN gibt es auch viele….

3) Wie heissen diese grünen Dinger, an denen die Dämmerungsmodule angebracht sind und wo die Solarmodulkabel und die Akkukabel zusammenlaufen? Wenn ich die Begriffe (Transistor?? mit Dämmerungsmodul/oder???) weiss, dann kann ich die mit sicherheit bei CONRAD oder POLLIN finden. Sind es Bauelemente? Diese, die in meinen Leuchten stecken, schauen echt simpel aus und sind etwa 1,5x1,5 cm gross.

(Wie man sieht, Elektronik ist nicht mein Fach, vor kurzem hab ich BWL an der Uni Nürnberg absolviert, bin aber fest entschlossen, in Zukunft eigene Solarleuchten zu bauen… Und da kann ich diese Dinger nur direkt vom Handel kaufen, nicht selber bauen!)

Natürlich werde ich diese Beiträge public machen, brauche jedoch bisschen Beratung- wo sollte ich im Forum meine Fragen am besten platzieren (ich kenne mich noch nicht mit den Postings und den Themen aus- dies braucht einige Zeit)? Ich habe auch vor, die so gestellten Fragen und die zugehörigen Antworten noch besser zu strukturieren und einen Solarleuchten-Guide für Anfänger daraus zu machen- dies dauert vielleicht 1-2 Wochen, wenn die Leute aktiv sind. Dies wäre für alle Neumitglieder von grossem Nutzen! Ausserdem wende ich mich auch an andere Mitglieder, die hinsichtlich der Problematik bis jetzt aktiv waren.

Vielen, vielen Dank im Voraus

Grüsse aus Nürnberg
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Do, 25.06.09, 20:16

swatkali hat geschrieben: 1) Es spielt keine Rolle, ob die Akkus Ni Cd oder Ni MH sind (beide Varianten MH 3,6V / 600 mAh)? Oder?

2) Was für LEDs brauche ich in meinem konkreten Fall (5 mm), damit sie kompatibel sind??? Solche LEDs gibt’s z.B. bei POLLIN und bei CONRAD

3) Wie heissen diese grünen Dinger, an denen die Dämmerungsmodule angebracht sind und wo die Solarmodulkabel und die Akkukabel zusammenlaufen? Wenn ich die Begriffe (Transistor?? mit Dämmerungsmodul/oder???) weiss, dann kann ich die mit sicherheit bei CONRAD oder POLLIN finden. Sind es Bauelemente? Diese, die in meinen Leuchten stecken, schauen echt simpel aus und sind etwa 1,5x1,5 cm gross.
Nein. Kapazität unterscheidet sich von Akku zu Akku. Und die Anzahl der Zyklen muss man auch nicht glauben. Ni-Cd Akkus gehen allgemein schneller über den Jordan als NimHs , da sie bei häufigen halbherzigen Ladeentladezyklen Cadmium Kristalle bilden, welche die Kapazität senken.

Die beste Wahl wäre hier (wie fast immer) der Sanyo Eneloop Akku gewesen. Davon 3 Stück in Reihe für die 3,6V. Die haben eine wesentlich höhere Kapazität, nämlich 2000mAh aber das ist hier unkritisch.

LEDs gibts in erster und bester Linie mal hier im Shop, zudem das Forum auch gehört. :wink: .
5mm LEDs in allen Farben dann hier.

Die grünen Dinger sind wohl die Platinen, worauf die notwendigen Bauteile aufgelötet sind. Interessant wäre zu wissen, ob noch Vorwiderstände o.ä. vor den LEDs sitzen und wieviel LEDs verbaut sind.
Damit erstaml Willkomen im Forum von LUMITRONIX
Fasti
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Do, 25.06.09, 20:43

Hallo,

NiMH Akkus haben aber in einer Outdoorlampe, welche auch im Winter benutzt wird einen entscheidenden Nachteil: Sie sind nicht für einen Betrieb unterhalb 0°C geeignet. Einzige Ausnahme sind hier wohl die Eneloops, welche auch noch bei tiefen Temperaturen halbwegs funktionieren. Wie es mit den anderen LSD Zellen ausschaut kann ich nicht sagen.

Grüße

Fasti
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Do, 25.06.09, 21:30

Hallo swatkali,

man, das ist ja mal eine extra lange PM

Mal sehen ob ich alles beantworten kann... (und Willkommen im Forum)

zu 1)
Eigentlich sind heute nur noch NiMH Akkus gefragt, bei Solarlampen haben aber auch NiCd Akkus Vorteile. Bei NiMH Akkus hat man keine Probleme mit dem Memory-Effekt, dafür sind die NiCd nicht so empfindlich gegen Kälte. So ab 0°C haben NiMH Akkus keine Power mehr (wie bereits von Fasti beantwortet).
Unterm Strich empfehle ich dir aber NiMH, habe damit bei Solarlampen nur gute Erfahrungen gemacht.
Wenn ein Akku zwei oder drei Jahre nicht geladen wird kann es gut sein, dass der Akku defekt ist und sich nicht mehr oder nur gering laden lassen. LEDs sind eigentlich nicht kaputtbar. Lebensdauer 50.000 bis 100.000h, allerdings hat sich in den letzten 2 Jahren viel in Punkto Helligkeit getan, darum ist ein Tausch der LEDs empfehlenswert aber kein muß. Es kann auch passieren, dass Solarzellen bei Nichtgebrauch leiden, ist aber eher selten und betrifft auch nur "Billigmodule".

zu 2)
Warum willst du in der Apotheke Conrad LEDs kaufen? Kauf doch lieber hier oder bei Pollin. Sind viel günstiger und qualitativ mindestens so gut, bzw. hier sicherlich sogar besser. Okay, in Nbg. hast du einen Conrad und sparst dir somit die Versandkosten (ist aber auch das einzige Argument) :D
Fast alle weißen und blauen Standard-LEDs (z.B. 5mm Versionen) benötigen um die 3,2 - 3,6V & 20 - 30mA. Somit kannst du z.B. die Nichia LED in blau Art.-Nr. 15409 verwenden. Diese kannst du 1 zu 1 tauschen. Alternativ könntest du auch die 0.5Watt LED Art.-Nr. 15406 verwenden. Auch hier sehe ich bei einem Austausch keine Probleme, allerdings benötigt die LED rund 60mA, d.h. die Akkus sind rund dreimal so schnell leer, also nix mit 12 Std. Leuchtdauer
Gelbe LEDs haben eine geringer Betriebsspannung, ca. 2,2V, darum benötigst du hier einen anderen Vorwiderstand als bei weißen & blauen LEDs. D.h. du müßtest diesen auf der Platine (das große Ding) ersetzen.
Leuchtdichte (mcd) & Abstrahlwinkel hängen häufig zusammen, bei hohen mcd-Werten ist der Abstrahlwinkel meist gering und umgekehrt.
Bei deinen Solarlampen ist ein großer Abstrahlwinkel gefragt, einen exakten Wert kann ich dir aber nicht nennen, aber 20° sollten es mind. sein. Bei deinen Modellen würde ich sogar mal einen 120° Abstrahlwinkel testen.

zu 3)
Die "grünen Dinger" nennen sich Leiterplatten oder Platinen, diese mußt du nicht tauschen, du hast von deinem Onkel recht gute Solar-Lampen bekommen, die verwendete Schaltung (Transistoren, Dioden, Widerstände, etc., etc.) solltest du darum beibehalten. Wirklich gute Lampen zeichnen sich durch gute Akkus, Solarzellen & LEDs aus, da ist keine aufwändige Schaltung erforderlich. Es ist auch relativ schwierig "nur" die Platinen für Solarlampen zu bekommen, entweder kauft man eine komplette Lampe oder man kauft die Einzelteile und baut/lötet sich dann seine eigenen Lampen zusammen.

Viel Erfolg und gutes Gelingen!!!

Gruß
Qs'Tree
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Sailor
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Do, 25.06.09, 21:35

Hier meine Antwort auf die PN:

Gesendet am: 24.06.2009, 10:13
Von: Sailor
An: swatkali

Hallo,
Zu Deinen Fragen


swatkali hat geschrieben:
1) Es spielt keine Rolle, ob die Akkus Ni Cd oder Ni MH sind (beide Varianten MH 3,6V / 600 mAh)? Oder?



Nach meinen Erfahrungen spielt es bei den Leuchten keine Rolle. Ich benutze jetzt nur noch NiMH mit größerer Kapazität, bevorzugt Eneloop-Typen. Die sind zyklenfester und haben eine gleichmäßigere Spannung über den Entladezyklus. Da diese 2000 mAh haben kann ich auch Tage mit weniger Sonne überbrücken, wenn vorher einige helle Tage waren. Die gibt es auch mit Lötfahnen, so dass die Packs mit passendem Schrumpfschlauch selbst hergestellt werden können.
Bei Amazon finde ich sie für unter 10 Euro für 4 Akkus, also schon deutlich teurer als die Packs von Pollin.



swatkali hat geschrieben:
2) Was für LEDs brauche ich in meinem konkreten Fall (5 mm), damit sie kompatibel sind??? Solche LEDs gibt´s z.B. bei POLLIN und bei CONRAD (grössere Auswahl). (Die Parameter der Akkus sind wie gesagt 3,6V / 600 mAh. Die Parameter der Phönix Solarmodule (6,6 x 6,4 cm) sind unklar, sind im Handel nicht erhältlich und ich konnte keine Angaben im Internet finden- fest steht aber- die können die angegebenen Akkus bedienen. Die Parameter der original Hochleistungs-LEDs sind ebenfalls unklar, gibt´s ja keine Etikette drauf!). Die neuen LEDs könnten sogar bisschen stärker sein. Ausserdem will ich keine weisse LED, sondern lieber eine gelbe oder blaue/violette superhelle LED! Welche sind die LED-Parameter, die in meinem konkreten Fall erfüllt werden müssen, damit die Leuchten wieder stark genug und min. 12 Std. leuchten: mA? V? mcd? Abstrahlwinkel? W? 
..?
Beispiele bei CONRAD: Artikel-Nr.: 150433 – 62 ; Artikel-Nr.: 186589 – 62 ; Artikel-Nr.: 154388 – 62 ; Artikel-Nr.: 176724 – 62 ; Artikel-Nr.: 180005 – 62 ; Artikel-Nr.: 180754 – 62 ; Artikel-Nr.: 181151 – 62 ;
Bei POLLIN gibt es auch viele
.


Bei den LED´s musst Du auf den Abstrahlwinkel achten, da die Leuchten sicher einen Reflektor und ein Plastikteil mit Totalreflektionsschicht eingebaut haben. Wenn das so ist, hat die Original-LED einen Abstrahlwinkel von etwa 20°. Daneben ist die LED-Spannung wichtig: Wenn eine weiße oder blaue LED eingebaut war, muss eine LED mit angebener Vorwärtsspannung von mehr als 3 Volt in die Leuchte. Meine LED´s kaufe ich ich mir nur hier im Shop, dabei achte ich auf eine möglichst große mcd - Zahl bei gleichem Abstrahlwinkel (nur dann ist die Helligkeit vergleichbar).


swatkali hat geschrieben:
3) Wie heissen diese großnen Dinger, an denen die Dämmerungsmodule angebracht sind und wo die Solarmodulkabel und die Akkukabel zusammenlaufen? Wenn ich die Begriffe (Transistor?? mit Dämmerungsmodul/oder???) weiss, dann kann ich die mit sicherheit bei CONRAD oder POLLIN finden. Sind es Bauelemente? Diese, die in meinen Leuchten stecken, schauen echt simpel aus und sind etwa 1,5x1,5 cm gross.




Damit meinst Du sicher die Steuerelektronik. Je nach Leuchtentyp kann die unterschiedlich sein. Da wäre ein Foto von dem Modul evtl. hilfreich.

Gruß
Sailor
swatkali
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Registriert: Di, 23.06.09, 23:52

Fr, 26.06.09, 00:03

Hallo,

Vielen, vielen Dank für Eure ausführlichen Antworten. Dies war super.


Was so die Akkus angeht, schätz ich mal, gibt es schon ziemlich gute Antworten und Erfahrungen. Ich fasse zusammen, damit später im Guide alles klar ist: Ni MH und Ni Cd können beide in eine Solarleuchte, jedoch gibt es einen gewissen Spielraum je nachdem ob man z.B. die Leuchten auch im Winter einsetzen will/kann oder ob die Leuchten bei ihrem Einsatz voll geladen und entladen werden können /Memory Effect/ (also Besonderheiten beim Einsatz z.B. in Mittel- oder Südeuropa). Dazu kommen noch einige Öko-Aspekte, die für einen Einsatz von Ni Mh Akkus sprechen und die sich schliesslich auch auf den Handel auswirken: In Zukunft sind im Laden nur noch Ni Mh`s zu finden, da so die gesetzlichen Rahmenbedingungen. Weitere Besonderheiten wurden gerade erklärt. Die Akku-Problematik wird uns jedoch meiner Enschätzung nach weiter beschäftigen!!!

Zu 2) : Hast Du vollkommen Recht: In Nürnberg is ja Conrad und wenn es nur um die LEDs geht, dann spielt es keine Rolle, ob die insgesamt 2-3 EUR mehr kosten.

Konkrete Frage:
- Was ist aber, wenn man eine komplette Solarleuchte bauen will (dies wäre mein nächstes Vorhaben, koste es was es wolle)- WO GIBT ES EINE GROSSE AUSWAHL AN SOLARMODULEN? Kann jemand konkrete Adressen angeben? Pollin bestimmt nicht, da gibt’s so was leider nicht. Bei CONRAD gibt es schon welche SCHOTT-Module, sind die gut/geeignet? Hat jemand schon eine Erfahrung damit?


- Wie erkennt man was die Katode / Anode bei den LEDs ist, damit man sie richtig montiert?
- Welche sind genau die Richtwerte und die Korrelationen, wenn LEDs und Akkus kompatibel sein müssen (numerische Gegenüberstellung der Akku-Parameter und der LED-Parameter) : Darf die Akku-Spannung die LED-Spannung übersteigen? Was sind evtl. Folgen, Vorteile, Nachteile? Was passiert im umgekehrten Fall? Was bestimmen die mAh bei den LEDs? Gibt es auf den Platinen überhaupt Bauelemente, die die Akku-Spannung relativieren, sodass man z.B. 9 V ohne Bedenken bei den angegebenen LEDs einsetzen kann?

Die Leuchten, die ich repariere, haben drin weder einen Reflektor noch was Besonderes. Nur eine Plastikhülle auf der Innenseite- dort, wo die Öffnungen am Stahlgehäuse sind.
- Dies sollte heissen, dass der Abstrahlwinkel im konkreten Fall ziemlich gross ist- habe ich Recht? Wenn so, dann benötige ich min. 60 Grad….?
- Wieso kann ich keine gelben LEDs in meinem Fall einsetzen? Dies habe ich nicht so gut verstanden. Heisst dies, wenn ich doch gelbe LEDs finde, die 3,2 - 3,6V & 20 - 30mA Werte haben, dann kann ich die bedenkenlos einsetzen? Gibt es überhaupt Beispiele für Leuchten, die Akkus von über 3,6V haben und gelb leuchten- sind es die LEDs oder die Glas-/Plastikhülle da die Gelben?

Zu 3)

Die Frage zu den Platinen / Schaltungen war nicht direkt auf meine Solarleuchten bezogen. Die Platinen sind bei diesen schätz ich mal in Ordnung und die brauche ich nicht zu ersetzen.
Es gibt jedoch wenig Beiträge und Informationen im Forum, die folgende Fragen beantworten, die sehr wichtig sind und die das Thema recht interessant machen würden:
- Wo kann man solche Bausätze für Solarleuchten (also mit Dämmerungssensor/schalter und…) direkt erwerben- konkrete Links & Art.No.??? Gibt es so was z.B. bei CONRAD oder es sind eng spezialisierte Häuser, die so was anbieten? Es ist unmöglich, dass es so was im Handel nicht gibt. Da meine ich die einfachen Steuerungen. Ich kann konkrete Beispiele für intelligente Solarleuchten-Steuerungen geben (hat mir ziemlich viel Suchaufwand gekostet, sind ja nicht SEO-optimisiert!!!): http://www.elv.de/Intelligente-Solarleu ... 7780/flv_0 Links gibt es eine Bedienungsanleitung.PDF.
PS: Sailor, meine Steuerungen der Phönix-Leuchten sind so was wie diese auf der PDF, Seite 3, oben.
Ich hab noch eine weitere, noch intelligentere Solarleuchtensteuerung mit Prozessor gefunden (Preis um die 12 EUR), leider habe ich den Link nicht auf meinem Laptop, sondern am Arbeitsplatz. Morgen schick ich das nach.

-Werdet Ihr bitte einen Blick auf die PDF werfen….Mit welchen Akku-, LEDs- und Solarmodulparametern sind diese Steuerungen kompatibel? Sind es überhaupt eine Standardware? Es steht jedoch drin, dass sie sich intelligent an den obigen Parametern anpassen (vielleicht war dies eher die andere Solarleuchtensteuerung). Kann man so was direkt einsetzen oder muss man komplizierte Berechnungen/Schaltpläne zusätzlich machen?


Meine Idee ist Plug-and-Play. Die Teile sind erhältlich. Man muss nur wissen –wo, wie und welche. Nachdem ich die alten Leuchten repariert habe, habe ich folgendes vor: http://www.pro-umwelt.de/solarleuchte-a ... anguage=de und http://www.yatego.com/solarleuchten24/p ... uchte-edel (gibt kleine Unterschiede- anzahl LEDs,…) oder was ähnliches.

Design-Vorhaben ist: Ein edles und robustes Glasrohr (matt, edel-matt) finden- etwa so gross und breit wie oben, bei mir jedoch alles Glas. Gibt es bestimmt im Handel. Ein robustes Stück Glas, das ich in Form einer Träne modellieren will (Werkzeug zum Glasbearbeiten (schneiden, bohren, polieren) hab im Keller- als Deckel/Montageplatte fürs Solarmodul. 2 Löcher im Glas für die Leitungen vom Solarmodul, Silikone zum Befestigen/Wasserdichten des Solarmoduls am Glas, sowie zum Befestigen vom Akkuhalter (Farbe weiss) unten. Draufkleben von kleinen Befestigungsansätzen (aus durchsichtigem, hartem Plastikmaterial) unter der Glasscheibe. Fuss aus Edelstahl.

- Wäre die Deckel-Glasplatte aus dunklem Glas, würde sie Sonnenstrahlen zusätzlich heranziehen und Solarmodul würde davon profitieren ODER würde eine dunkle Farbe rund um den Solarmodul die Sonnenstrahlen eher zu sich ziehen? Kennt jemand eine Computersimulation für so was? Könnte eine neue Denkrichtung beim Einsatz kleiner Photovoltaikmodule sein..... weil wenn dies oben umgekehrt richtig wäre, dann würde ich doch WEISSES Glas nehmen :roll: !



Wichtig für alle Neubesucher : Zum Shop gelangt man über den micro-kleinen „Led-Link“ mit dem Warenkorb-Logo oben rechts > http://www.leds.de/ !!! Hätte ich nie gefunden ohne Hinweis!!!


Vielen Dank Euch sowie allen, die sich anschliessen! Wird bestimmt interessant!

Grüsse aus Nürnberg
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