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Systemspannung für Batterie, Motoren, PV-Panel

runtimeterror

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Moderator
Bei der Suche nach dem richtigen Motor habe ich gesehen, dass beinahe alle auf 12 V oder 24 V ausgelegt sind. Die Kommerziell erwerbbaren Mäher verwenden aber allesamt Akkupacks mit 18 V. Also habe ich mal versuch rauszubekommen, mit welchen Spannungen deren Motoren arbeiten, konnte aber leider nichts finden.

Dann habe ich mal rückwärts nach 18 V-Motoren gesucht und ausschließlich Ersatzmotoren für Akkuschrauber gefunden.

Kann mir jemand beantworten, was in den marktüblichen Mähern für die Motorspannung vorgesehen ist? Ich kann mir kaum vorstellen, dass die Motorströme durch einen 18 V -> 12 V Step-Down schicken oder (noch unwahrscheinlicher) durch einen 18 V -> 24 V Step-Up. Oder gibt es fertige Motortreiber, die darauf ausgelegt sind?

Hintergrund meiner Frage ist, dass ich derzeit theoretisch prüfe, ob man die Ladestation durch ein mitgeführtes Photovoltaik-Modul ersetzen kann (und damit einiges an Material, Logik und Aufwand sparen könnte).

Die kommerziell erhältlichen Mäher haben eine Leistung von etwa 30 W (Schnittbreite 170 mm) bis 45 W (Schnittbreite 240 mm) (Also weniger als 2 W / cm Schnittbreite). (Wo liegt der Ardumower etwa? Ich komme auf 60 W, was mir aber viel zu viel vorkommt)

Die meisten Mäher haben ein Betriebszeit-zu-Ladezeitverhältnis von etwa 1:1. D.h. ich muss von der geforderten Leistung nur die Hälfte über das Solarmodul liefern (15 W - 23 W). Je nach gestatteter Größe des Mähers kann man Module mit 20 - 50 Wp als Deckel benutzen, was für die Praxis reichen dürfte und bezahlbare 60 - 140 € kostet.

Dadurch kommt aber die Frage nach einem geeigneten Solar-Laderegler auf, für welchen ich die Akkuspannung kennen muss. So schließt sich der Kreis zu meiner Frage nach der Systemspannung ;)

Könnt ihr mir bei den Fragen weiterhelfen?
 
Sonar Panel gibt es für verschiedene Spannungen. Die maximale Leerlaufspannung ist nicht die Anschlussspannung
Mit einem Panel wird es vermutlich nicht getan sein weil du die Leistung nicht 1 zu 1 umsetzen kannst.
Bedenke das du die Maximale Leistung des Panels nur dann bekommst wenn du die Optimale Ausrichtung bzw Winkel zur Sonne einstellen kannst.
Sobald Wolken aufkommen bricht die erbrachte Leistung ein.
Weiterhin solltest du bedenken das die Solaranlagen den meisten Ertrag innerhalb von 3-4Monaten erbringen nämlich im Sommer. Die Angaben werden aber meistens auf 1 Jahr gesehen um den Durchschnitt zu berechnen.

Du kannst also daher nicht sagen das wenn dein Mäher 50W Nennleistung hast das du mit einen Sonarpanel was ebenfalls 50W hat auskommst.
Des weiteren brauchst du dann noch ein Bufferakku um die Leistung zwischenzuspeichern.

Ich gehe mal davon aus das du dein Rasenmäherprojekt auch mit einer Ladestation und einer Begrenzungsschleife betreiben willst.

Dazu muss du wissen das die Ladestation nicht nur die Ladung des Akkus im Mäher zuständig ist sondern auch den Strom für die Begrenzungsschleife liefert. Die Leistung für die Schleife müsstet du dann auch noch berücksichtigen.
Der neue Schleifensender mit der automatischen Leistungsreglung den wir gerade entwickeln benötigt eine Spannung von etwa 17V damit die Schleife richtig funktioniert.
Zwar kann man das ganze auch mit 12V machen was aber Einschränkungen bei der Begrenzungsschleife haben kann.

Generell ist es so das die meisten Anbieter von Rasenroboter mit einer größeren Akkuspannung arbeiten. Das hat einige Vorteile. Umso größer die Spannung bei gleicher Leistung umso kleiner ist der Strom der benötigt wird.
Die Motortreiber werden günstiger weil die meisten Motortreiber teurer werden je mehr Strom zum fließen kommt.
Der Antriebs Akku muss entsprechen ausgelegt sein um ein größeren Strom zu entziehen. Umso mehr Strom umso teurer werden die Meistens.
Die Leiterbahnen müssen dicker und breiter gemacht werden damit diese den Strom aushalten und einzelne Bauteile müssen größer ausgelegt werden.

Das ist ein wichtiger Hauptgrund das wir nur bestimmte Motoren im Shop anbieten mit ebenso den empfohlenen Akkuset.
Wir wissen zwar auch das es viele andere Leute gibt die z.B 12V einsetzen wollen, das machen sie aber auf eigene "Gefahr". Da muss dann eben all das berücksichtigt werden was ich z.B oben geschrieben habe damit die Leiterplatine kein Schaden nimmt.
Der Strom ist das was wir versuchen niedrig zu halten weil viel Strom auch viel Wärme bedeutet.

Die ganzen Sachen aus dem Shop sind aufeinander abgestimmt. manches zum Teil vielleicht auch etwas überdimensioniert. Was aber die Robustheit und die Lebensdauer unserer Komponenten angeht brauchen wir uns nicht zu verstecken und sind in manchen Bereichen den kommerziellen Angeboten vielleicht sogar überlegen.
Die ganzen steckbaren Komponenten sind zum Teil extra so gewollt. Zeige mir ein Rasenmäher wo man ein einzelnen defekten Motortreiber auswechseln kann. Meistens ist eine neue Hauptplatine nötig.
Auch da kann unsere Platine eingesetzt werden weil in den meisten Mowern eine ähnliche Akkuspannung zum Einsatz kommt,

Gruß
Uwe
 
Hmm ... irgendwie reden wir aneinander vorbei.

Mir ist klar, dass das Reduzieren der Spannung zu höheren Strömen führt. Wenn der Mäher aber nur 30 W verbrauchen würde, wären das bei 12V immer noch weniger als 3 A Gesamtdauerstrom. Dass die Photovoltaikpanele bei weniger Sonneneinstrahlung weniger Leistung liefern ist mir auch bekannt - daher habe ich die ja schon gegenüber der Peak-Leistung zu 100 % überdimensioniert. Dass das knapp bleibt ist mir auch klar - ich prüfe momentan ja nur die theoretische Machbarkeit. Auch dass ein Akku weiterhin benötigt wird hatte ich implizit erwähnt. Auch hatte ich erwähnt, dass ich die Ladestation damit einsparen möchte; sonst hätte die Konstruktion ja gar keinen Vorteil mehr. Dass der Perimeter weiterhin versorgt sein muss, ist für mich selbstverständlich - die dafür verwendeten Spannungen wären dann aber komplett unabhängig vom Mäher. Auch habe ich bei den Photovoltaikmodulen selbstverständlich nicht die Leerlaufspannung, sondern die Nominalspannung herangezogen und diese ist bei fast allen in Frage kommenden Modulen 12 V. Und eigentlich wollte ich das PV-Thema hier überhaupt nicht diskutieren :(

Ich sehe auch nicht, wo ich das Stecksystem oder die Komponentenauswahl der im Shop angebotenen Artikel kritisiert hätte. Im Gegenteil: ich versuche so viele Komponenten wie möglich davon zu verwenden, kann damit alleine aber nicht alle meine Wunschziele erfüllen. Deswegen prüfe ich Alternativen bei einigen Komponenten.

Was mir fehlt sind aber Erfahrungen über den Aufbau üblicher Mäher und damit komme ich zurück zu meiner eigentlichen Frage:
- die Ardumower-Batterie hat 24 V
- das Ardumower-Mainboard ist auf 12 V oder 24 V ausgelegt (mit einer Präferenz für 24 V).
- die kommerziellen Batterien haben 18 V
- fast alle Motoren haben 12 V oder 24 V
- die Solarmodule haben 12 V
Das versuche ich irgendwie auf einen Nenner zu bekommen. Jetzt wollte ich lediglich wissen, ob mir jemand sagen kann, welche Motoren die kommerziellen Hersteller einbauen. Wenn die 18 V- Motoren verwenden, hat sich meine Frage beantwortet. Wenn die jedoch 12 V oder 24 V-Motoren verwenden, würde ich gerne wissen, wie die mit den 18 V-Batterien betrieben werden.

Da sich hier ja auch einige tummeln, die die kommerziellen Mäher umgebaut haben, hatte ich die Hoffnung dass mich jemand mit den obigen Infos versorgen kann, da ich im Netz einfach nicht fündig werde.

ps: auch auf die Frage, in welcher Größenordnung die Leistungsaufnahme eines typischer Ardumowers liegt habe ich bislang keine Rückmeldung bekommen. Gibt es irgendwo eine Übersicht der technischen Daten, damit ich niemanden mit solchen Trivialitäten nerven muss?
 
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