Stromversorgung über Solarmodul und Laderegler

In diesem Artikel zeige ich Dir, wie Du einen ESP8266 Mikrocontroller an einer Solarzelle inkl. Laderegler und 18650 Akku betreiben kannst. 

Im ersten Schritt wie immer die Liste der benötigten Module und Materialen für den Aufbau der Schaltung:

Das Herz der Schaltung ist das TP4056-Lademodul, welches alle Komponenten miteinander verbindet. An den Eingangspins (IN+, IN-) des TP4056 wird die Solarzelle angeschlossen. In meinem Beispiel habe ich eine 6V Solarzelle mit einer Leistung von 3 Watt verwendet. Das TP4056 Lademodul verträgt laut Spezifikationen zwar nur eine Eingangsspannung von 4-5V, mit 6V läuft der Prototyp aber auch schon seit Monaten problemlos. Alternativ kann zwischen die Solarzelle und das TP4056 Modul eine Zehner-Diode mit 5V verbaut werden um so die Spannung zu begrenzen.

An die Ports B+ und B- wird dann der LiPo-Akku angeschlossen. Beim Anschluss des Akkus habe ich darauf geachtet, dass dieser nicht fest verbaut, sondern in einem Akkuhalter verbaut wird. Somit kann die Zelle später einfach getauscht werden. Ich habe hierfür einen entsprechenden 18650-Akku-Halter eingesetzt. Der eigentliche Verbraucher, hier der ESP8266 wird an die beiden OUT+ und OUT- Ports angeschlossen. Hierbei ist zu beachten, dass der TP4056 Laderegler eine Ausgangsspannung von 5V besitzt. Der ESP8266 sollte daher mit dem 5V-Pin (VIN) hier angeschlossen werden. Für ESP8266-Module ohne 5V-Support hier bitte einen Spannungsregler einsetzen, mit dem die Spannung auf 3,3V begrenzt wird.

Am TP4056-Lademodul sind zwei LEDs für die Visualisierung des aktuellen Status verbaut.

Mit der LED1 wird der aktuelle Ladestatus (charging) visualisiert. Die LED2 zeigt an, ob der Akku vollständig geladen ist.

Ich hoffe Dir gefällt dieser Artikel. Über Kommentare unterhalb des Artikels oder per E-Mail freue ich mich wie immer 🙂

Matthias Korte

Hauptberuflich Software-Entwickler und seit einigen Jahren Smart-Home Fan. Angefangen hat alles mit einem RaspberryMatic und einer schaltbaren Steckdose. Mittlerweile habe ich einige Steckdosen, Sensoren, und Thermostate sowie ioBroker zur Visualisierung im Einsatz.

Ein Gedanke zu „Stromversorgung über Solarmodul und Laderegler

  • 10. März 2021 um 12:26
    Permalink

    Hi,
    Ich habe jetzt mal angefangen meine Wetterstation zu basteln. Verwendet werden ein D1 Mini, ein TP4056, zwei 18650 Akkus und 2 parallel geschaltete Solarmodule mit 5V 200mA und für den Anfang ein DHT22. Bei den Solarmodulen gehe ich jetzt schon davon aus, das diese zu klein dimensioniert sind. Nun lasse ich den D1 schlafen, wecke ihn alle 30 min. aus dem Tiefschlaf für 10 Sekunden und lasse mir in Iobroker die Daten und die Spannung anzeigen. Die Stromversorgung geht über 5V Pin des D1 Und die Spannung wird mittels Spannungsteiler am A0 gemessen. In der Leitung vom Solarpanel zum TP habe ich noch eine Diode verbaut, die vor Rückfluss schützt und vor dem D1 noch einen Elko zum Glätten/Ausgleich von spitzen. Als Software kommt auf dem D1 EspEasy zur Verwendung. damit komme ich am einfachsten klar.

    Nun beobachte ich meine Spannung und stelle Fest, das er mit jeder Messung 0,01V verliert. So ist meine Spannung seit Inbetriebnahme um 1.33 Uhr bis jetzt 12.19 Uhr von 4.15 auf 4.04V gesunken. Ist dieser Spannungsabfall so normal, oder eher zu hoch? Mein TP4056 zeigt aktuell beide LED an. Das würde ja bedeuten die Akkus sind voll. aber eigentlich wären sie ja erst bei 4,2V voll.

    Auch wenn deren Nennspannung ja 3,7V beträgt. Gibt es hier bei meiner Grundlegenden Schaltung noch Verbesserungsbedarf, ausser einer stärkeren Solarzelle?

    Antwort

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.