Test für solarbetriebenen Knoten

habe vor, in den nächsten Monaten einen solarbetriebenen Knoten im Garten aufzubauen und in den kommenden, lichtschwachen Monaten zu testen. Konzept und die meisten Hardwareteile habe ich schon beisammen.
Projekt:
Hardware/Material
Geräte und Gehäuse
Openwrtrouter (GL-AR300M), Last-Widerstände zum Simulieren mehrer Geräte usw.
Solarpanel und Akkus
Hardware zum Monitieren der Akkuspannung (habe ich heute gelöst: Arduino nano liefert alle 10 Sekunden Meßwert über die USB-Leitung an den GL-AR300M, der kann dann mittels Shell script auslesen und mitloggen.)
Wenn der Zusammenbau fertig ist werde ich das dokumentieren, vielleicht braucht man ja außerhalb der dicht verbauten Gelände mal sowas …

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So, im Prinzip funktioniert das Ganze einmal:
30W Solarpanel, 14Ah 12V Akku, Gl.InetAR300 als Openwrt Router, 2. Gerät (wahrscheinlich lite beam) kommt in 2 oder 3 Wochen dazu, wenn das Setup stabil funktioniert. Vielleicht baue ich noch eine rrd-Datenbank für instant-Visualisierung dazu
Kann im Moment Akkuspannung (mittels Spannungsteiler) und Temperatur (mit Dallas DS1822) monitieren, leider hatte ich für die Strommessung nur ein ACS712 für 20A in der Bastelkiste, der kommt mit den geringen mA nicht zurecht (rechnerisch ca. 100 - 200 mA). Mit Excel schaut die Sache dann so aus:

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Könntest Du bitte, um ein wenig Neugier zu stillen, einfach Fotos vom Aufbau reinstellen? Ist egal wie es ausschaut.
Habe gerade den SunMax SolarPoint entdeckt, scheint aber noch nicht ganz ausgereift zu sein: Underwhelming-Sunmax-Solarpoint Idee finde ich aber super, alles in einem Gerät, aber die Akkus sollte man wohl nicht am Dach aufstellen, somit ist evtl. ein davon getrennter Laderegler eine bessere Idee.

Bin leider gerade nicht vor Ort, wenn ich zurück bin kann ich das machen. Das Teil scheint ein Outdoor-Laderegler mit POE zu sein, geht wahrscheinlich billiger, und die Akkus muß man ja auch wo wetterfest unterbringen. Bei mir ist alles in einer Kunststoffbox, wird aber ziemlich warm drinnen.
Habe aber inzwischen rrd installiert, damit man den Verlauf besser sieht:

Online Display Akku voltage

Bilder von der Montage, mal sehen, wie sich das Ganze im Winter verhält
[Daten: Solarpanel 30W, Akku 12V/34Ah, Verbrauch für 2 Geräte GL.Inet-AR300N + CPE 210 ca. 200mA bei 12V,
Messensoren an Arduino Nano über USB-port des AR300N: Ampere ACS 712 5A, Spannung galvanisch über Spannungsteiler, Temperatur DS1822 ]

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mit den passenden parametern wird das sicher funktionieren, glaube ich ganz sicher!

wenn sowas wie hier möglich ist, wird ein mobiler autarker node doch sicher locker möglich sein?




Aus den bisherigen Erfahrungen scheint ein Device (also eines, welches normal mit einem 24V/0.2A Netzteil ausgeliefert wird, z.B Lite Beam) mit 12V durchschnittlich 1,2W zu brauchen. Dazu als minimum 15W Solarpanel und Akku 12V/14 Ah. Das sollte 5 Tage Autarkie geben, mit einem 30W Panel sollte sogar bei bewölktem Himmel die Ladung halten (man kann mit 5% der Leistung bei bedecktem Himmel rechnen, in dem Fall 1.5W). Leider hat mein Test mit einem 8.- MPPT Solarlader nicht funktioniert - hätte stabile 5V für den AR300M gebraucht … mein LM7805 hatte irgenwie ein Problem
Hab einen 2.Testaufbau mit einem 10W Panel gemacht, geht schon ganz fix wenn man die Setups schon hat …

Test 10W 1 Device

da hätt ich was ähnliches aus der LoraWan-Kiste…

letztes Update ist noch ausständig, war dann noch zwei mal oben dieses Jahr. mein weakest link scheint der selbstgebastelte Akku zu sein, hab schon einmal eine Lötstelle repariern müssen und inzwischen scheint mir schon wieder irgendwas nicht ganz koscher… :roll_eyes:

daten laufen bei mir via MQTT in eine influxdb

und inzwischen hängt auch eine Kamera drauf… :hugs:

cheerio.

Schaut sehr gut aus. Das Problem ist halt die Balance Solarmodul/Akku abzuschätzen. Im Sommer bin ich mit 15W durchgekommen, jetzt brauche ich schon 30-40W für ein Device (mit einem 34 Ah Akku). Den Akku viel grösser zu machen bringt nicht viel, weil er bei den spärlichen Sonnenstunden schnell aufgeladen werden sollte, auch wegen der Verhinderung der Alterung. Bastle gerade an einer Anzeige für mehrere Geräte: Solar Decice Status
Leider sind die geschätzten Werte (mit *) nicht so ganz zuverlässig, aber ausreichend.

Link zum aktuellen Server: https://78.41.112.198/status.html

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Hallo georg!

Nett die Geschichte.
Man könnte ein paar hypercaps statt dem akku nehmen, die laden super schnell auf und sollten auch die ladung lange genug halten. die kann man auch selber bauen…

mlg
michael

Hm, die Frage ist nur, ob es den Aufwand wert ist.
Der Aufwand für Steuerelektronik und sichere Installation ist dann doch größer.
Sieht so aus als wären im Moment Blei-Akkus drinnen, die sind da anspruchsloser :slight_smile:

Ja, sind einmal 14 und einmal 34 Ah/12V drinnen. Für den Winterbetrieb je 1 (nicht optimal ausgerichtbares) 130W/12V Solarpanel. im Sommer könnten 30 oder 50W Panels reichen. Die 12V/34Ah schafft gerade mal 5 -6 Tage, wobei tagsüber auch bei trübem Himmel die Ladung gehalten wird (rechnerisch etwa 7,5 Tage, nur leider nicht währen der Nacht). Hab inzwischen 3x Nachladen (mit kleineren Panels) müssen und einmal einfach gewartet bis der Laderegler nach 2 tagen wieder Energie angenommen hat. Seit 28.12.2019 hab ich die 130W Panels drauf.
Das mit Kondensatoren hab ich noch nicht durchgerechnet, krieg aber in den nächsten Woche ein paar 500F Kondensatoren zum experimentieren (das ist aber ein anderes Projekt :wink: ). Gibt auch welche mit 3000F und 2,8V, das wären (2 in Serie) 4200 A.s bei 5,6V , bei 4,5V Restspannung ist schon wieder aus, außer man hätte 3,3V Geräte.
Nachtrag: ergänzend könnte man auch auf Windenergie setzen (wie gerade heute in Wien), aber kleine Windräder sind nicht sehr effizient. Hab kaum was gefunden. Könnte mir sowas wie einen mastmontierbaren Savonius Rotor oder eine Kombination aus Savonius und Darrieus Rotor vorstellen. Rechnet sich aber nicht bei kleinen Anlagen.

mein 18650er-Paket auf 1600m hat den Winter scheinbar auch problemlos überlebt und seit sich die Sonne wieder etwas weniger lang hinter den Bergen versteckt schaut auch die Ladekurve wieder vernünftiger aus. Es gab ein paar Tage wo die Temperatur im Akku innerhalb von einer Stunde von -10 auf 20 Grad rauf is (und es heisst ja oft dass gefroren laden den sofortigen Tod für Li-Ion-Zellen bedeutet), bisher dürften sich aber noch keine bleibenden Schäden davon zeigen… :man_shrugging: