Ogniwo fotowoltaiczne - układ elektroniczny

[Vladym]

Witam.
Potrzebuję zasilić bezprzewodowy czujnik pogody z nadajnikiem radiowym.
Cały układ pobiera około 15mW i będzie docelowo zasilany z dwóch ogniw słonecznych o napięciu 5,5V i mocy 1W.
Pomiędzy ogniwami a baterią niezbędny jest specjalny układ elektroniczny który będzie czuwać nad parametrami ładowania baterii ale i także optymalnie wykorzystywać ogniwa słoneczne dzięki odnajdywaniu punktu ich najwyższej wydajności - MPP.
Mam jeszcze kilka pytań odnośne baterii.
Chciałbym, żeby baterie miały w miarę dobry stosunek pojemność/waga/wymiar.
Ponadto dochodzi kwestia żywotności i działania w szerokim zakresie temperatur.
Napięcie zasilania czujnika powinno wynosić około 3,3V przy czym może się wahać pomiędzy 2,4V a 3,6V.
Z początku myślałem, żeby użyć 3 baterii aaa wielokrotnego ładowania, ale może padną tutaj jakieś lepsze propozycje
Pozdrawiam!

[timo66]

Ja bym zastosował LiFePO4. Stabilne ogniwa którym mróz nie straszny. Można je bardzo szybko naładować, bez efektu pamięciowego i ilość cykli liczona w tysiącach. Różni producenci różne informacje podają, ale po 5000 - 10000 cyklach przy100% rozładowaniu ogniwo posiada jeszcze 75% znamionowej pojemności - w twoim przypadku chyba to nigdy nie nastąpi, bo przy rozładowaniu do zera cały system by się wyłączył - a tego nie chcesz osiągnąć.
Ważne jest by je dobrze ładować.

[Vladym]

Ważne jest by je dobrze ładować. [/url]

Ogniwa zostały przeze mnie tak obliczone, żeby zapewnić płynność działania w miesiące jesienne zimowe - listopad, grudzień, styczeń - czyli takie, w których wartość nasłonecznienia jest najniższa.
Policzyłem wartości w taki sam sposób jak na poniżej zamieszczonym filmie uwzględniając pewną nadwyżkę mocy. https://www.youtube.com/watch?v=WdP4nVQX-j0
Oczywiście w najcieplejszych miesiącach mocy będzie aż nadto, jednak w miesiącach zimowych prąd ładowania powinien być wystarczający aczkolwiek niezbyt wysoki.
Jak wygląda sprawa z układem energoelektronicznym kontrolującym proces ładowania i odnajdywania MPP w ogniwach?

[timo66]

Ja kolega nie ma ochoty podzielenia się z obliczeniami i wymijająco podaje jakiś śmieszny hokus pokus film, to i ja mogę powiedzieć, że przy ładowaniu nie należy przekraczać dolnego jak i górnego progu napięciowego.

[Vladym]

Ok
Postaram się przybliżyć dokonane obliczenia.
Zgodnie z danymi z tej strony http://solarelectricityhandbook.com/sol ... iance.html średnie dzienne usłonecznienie dla Gdańska w grudniu i styczniu wynosi od 1.08 kWh /m2 w grudniu do 1.32 KWh/m2 w styczniu.
1080Wh na m2/24h = 45W/m2.
Ponieważ średnia wydajność paneli słonecznych wynosi około 15% i jest zredukowana o kolejne 5% przez sprawność kolejnych elementów więc zakładamy 10%.
45W/m2x10%=4,5W/m2
0,015W <-> 15mW <- moc czujnika
0,015W/4,5W/m2= 33cm2 <- końcowy rozmiar panela słonecznego
Powierzchnia zastosowanych paneli przeze mnie wynosi 65cm2.
Prąd ładowania będzie się wahać w przedziale od 5 do 10mA w miesiącach zimowych do maksymalnie około 0,2A przy największym usłonecznieniu w lecie.