Ich arbeite im Moment daran den Kepteen D5 Solar Repeater anstatt mit den mitgelieferten Lithium-Ionen Zellen mit Sodium-Ionen Zellen zu betreiben.
Das ist gar nicht so einfach und noch überhaupt nicht fertig, aber ich dachte es könnte noch spannend sein hier meine Fortschritte zu teilen.
Der Grund
Hauptgrund für den wechseln wäre die Sicherheit, ich hatte noch nie Probleme mit Lithium-Ionen, aber wir betreiben die was die Temperaturen angeht zum Teil weit ausserhalb der eigentlichen Spezifikationen, sowohl zu heiss als auch zu kalt.
Die Zellen
Zum einsatz kommen im Moment die quasi einzig verfügbaren Sodium-Ionen Zellen von Hakadi. Auch diese Zellen werden wir von den Temperaturen her an die Grenze bringen, aber nicht ganz so deutlich drüber wie bei Lithium-Ionen.
https://www.alibaba.com/product-detail/HAKADI-Sodium-Ion-Battery-3V-1500mah_1600906005272.html
Battery Capacity: 1500.00mAh
Nominal Voltage: 3.1 Volt
Charge Voltage: 4.10±0.05 Volt
Cut-off Voltage: 1.50±0.05 Volt
Charging Temperature: -10 °C bis 45 °C
Discharging Temperature: -30 °C 60 °C
Die Probleme
Das ganze Projekt kommt gleich mit einigen Herausforderungen:
- Da man die bis 1.5 entladen und bis 4.1 Volt laden kann taugen alle bekannten Lipo-PCBs nicht für das Projekt.
- Es existieren bis jetzt kaum billige Solar- und Lade-Regler für Sodium-Ionen Zellen, schon gar nicht für 1S Setups.
- Der RAK benötig 3.3 Volt, 1.5 reichen nicht.
- Das D5 Solar-Panel bringt nicht genug Spannung um eine 2S Konfiguration zu laden.
Solar-Lade-Regler
Ich habe vor kurzem diesen Solar-Lade-Regler auf Aliexpress gefunden. Das ist der einzig mir bekannte Regler mit einstellbarer Lade-Spannung der einen Solar-Input von weniger als 9 Volt aushält.
https://de.aliexpress.com/item/1005003497352986.html
Habe mir von diesem die 2A Version besorgt und den Heute mal durch getestet:
Die Ausgangs-Spannung ist rasch eingestellt, eine fast volle Anschliessen und dann ganz einfach mit dem Fluke messen und die Ausgangs-Spannung einstellen. Wie auf dem Bild zu sehen präzise auf 4.100 Volt eingestellt.
MPPT Einstellen ist mühsamer, da braucht man schon ein Labor-Netzteil auf welchem man die Stromstärke (Ampere) begrenzen kann. Ich habe das jetzt mal auf 5.9 Volt eingestellt. Das heisst der Laderegler begrenzt selber die Stromstärke und hält die Spannung am Eingang stabil auf 5.9 Volt falls die Stromquelle nicht mehr liefert.
In diesem Repeater ist ein INA260 verbaut, darum kann ich in MeshCore direkt nachschauen wieviel Strom gerade fliesst. Und der lädt überraschend schnell, und das bei nicht mal idealer Sonnen-Einstrahlung:
Buck-Boost-Converter
Damit der der RAK langfristig die ganze Kapazität nutzen kann muss ich einen Boost-Converter einbauen der die Spannung hoch regelt wenn die unter 3.3 Volt sinkt.
Ich habe diesen bestellt, aber noch nicht verbaut:
https://de.aliexpress.com/item/1005009313586847.html
Low-Discharge-Protection
Was mir noch komplett fehlt ist ein PCB welches eine Tiefen-Entladung der Zellen verhindert, also bei 1.5 Volt abriegelt. Ich habe schlicht und einfach noch nichts gefunden, gebe aber nicht auf mit der Suche. Poste es hier wenn ich was finde.
FNIRSI DST-210
Auf dem Bild habt ihr allenfalls mein neues Multi-Meter gesehen. Ein absolut gestört cooles Gerät welches ein Multimeter, eine Oszilloskop und ein Funktions-Generator in einem Gerät für unter 60 dollar vereint.
Klar, das kann nicht alles was eine Oszilloskop für ein paar tausen Franken kann, aber zum basteln und lernen ist das schlicht und einfach genial für den Preis.
https://de.aliexpress.com/item/1005008552781414.html
Falls irgendjemand noch spannende Regler für diese Projekt kenn lasst es mich wissen. Ich halte euch auf dem laufenden sobald ich mehr finde oder sonst Fortschritte mache.
