Solarbetriebener Roboter?

**ThomasKopsch** · 05.05.2007, 20:47

Hallo,

ich danke bald an meinem erstem Roboter zu bauen:

Ich habe alles schön durchgedacht und theoretsch solle es auch funktionieren. Na ja, bals kommen die bestellten Sachen und dann kann ich auch loslegen!

So nun zum Thema:
Ich habe einfach mal einen aufgeladenen Modellbauakku (NiCd) mit 2000mAh und mit einer Spannung von 7,2 V an einen kleinen Getriebemotor (Arbeitsspannung: 3-9V, Drehmoment: 1,2 N/cm) gehängt.
Das Ergebnis: Der Akku war nach einer halben Stunde leer. Wenn ich mir jetzt vorstelle, dass ich zwei dieser Motoren + COntroller und LEDs betreiben möchte (na gut, da kommt dann auch noch ein zusätzlicher Akku dazu), dann habe ich ja nur mit einer relativ kurzen Fahrtdauer des Bots zu rechnen:
So nun zu meiner Frage:
Lohnt es sich sowas solar betrieben zu bauen, so dass man, wenn man den Bot neben dem Fenster fahren lässt, quasi keine Energie aus den Akkus braucht?
Wie teuer wäre sowas?
Kann ich als Anfänger so was verbauen?

Der beste Fall wäre für mich, wenn auch noch gleichzeitig ein Akku aufgeladen wird, so dass, wenn der Roboter im dunklen arbeitet, dass auch noch eine Zeit lang funktioniert.
Aber das würde wahrscheinlich den technischen als auch den finanziellen Rahmen sprengen, oder?

Danke,
Thomas

**techboy** · 05.05.2007, 20:50

Nein es lohnt sich nicht, um sonen Akku zu laden brauchst du schon ziemlich große Zellen und die haben wieder großes Gewicht, du brauchst nen größeren Motor-> größeren Akku, usw. das ist ein Teufelskreis, es wäre sicher möglich aber nicht mit dem Mitteln eines "normalen" Menschen...

Ansonsten such mal nach subms...

EDIT: http://www.subms.de/

Mfg.Attila Földes

**Jon** · 05.05.2007, 20:56

Wie viel A zieht denn der Motor? Müssten doch ganze 4A sein!?!?
Das mit den Solarzellen kannst du dir abschminken. Die stellen dir nicht genug Strom zur Verfügung. Da passiert das, was techboy schon geschrieben hat.

jon

**minium :)** · 05.05.2007, 20:59

Hi,

oder du verwendest andere Motoren, etc. dann könnte es funktionieren, www.lemo-solar.de verkauft Solarzellen und Solarmotoren, etc., diese könntest du dann verwenden oder möchtest du deine Motoren und Akku behalten ?

Viele Grüße

**rideyourstyle** · 05.05.2007, 21:10

wie alt ist denn dein akku??? ich habe auch noch solche alten grüben, aber die bringen nur noch ein bruchteil der angegebenen leistung!
vielleicht würde sich der neukauf eines akkus und vielleicht auch ein neuer motor lohnen!
und übrigens: wann verbringst du mehr zeit mit deinem "hobby roboterbasteln"? ich mache das vorwiegend am abend und da sehe ich keine sonne mehr...

**ThomasKopsch** · 05.05.2007, 21:18

Okay, danke für eure schnellen Antworten.
Also es scheint ja sehr schwieirig zu sein ein solar-roboter für den anfang zu kostruieren, wenn er nicht so teuer sein soll.
Dann bleicbe ich doch lieber bei dem alt hergebrachten!

Der benutze Motor ist vollkommen neu.
Ich hatte noch zwei Akkus, die seit ungefähr seit einem Jahr bei mir im Keller herumliegen, da, die ich allerdings nie so richtig benutz habe. Und ich habe noch einen neuen gekauft.
Da alle drei Akkus gleich aussehen, weiß ich nicht welchen ich gerade getestet habe, ob das der neue oder einer der alten war.

Thomas

**Blackbird** · 07.05.2007, 09:44

So ein Solarbetriebener Roboter kann schon funktionieren. Er muß nur richtig dimensioniert sein.
Die Energiebilanz sieht so aus (Abmessungen sind Beispiele):
1. max. mittlere Sonneneinstrahlung im Sommer bei wolkenfreien Himmel in Deutschland: 1000W/qm (in Norden etwas weniger, im Süden mehr).
2. Wirkungsgrad der Solarzellen bei senkrechter Ausrichtung zur Sonne (plus/minus 5° Abweichung sind möglich) ca. 10%, d.h. es stehen nur 100W pro Quadratmeter zur Verfügung.

aus 1. und 2. ergibt sich also folgendes:
A) an sonnigen Tagen von Frühjahr bis Herbst kann man mit ca. 1W/qdm Leistung rechnen, wenn das Modul der Sonne nachgeführt wird. Das wird bei einem sich bewegenden fahrzeug eine aktive Nachführung erfordern, die ihrerseits schon einen Teil der Energie verbraucht (runde 10% etwa bei kleinen Fahrzeugen - ist nur eine Schätzung).
B) Ein Fahrzeug mit 6 qdm Solarfläche (mit Rand und Abdeckungen sind das Abmaße von ca. 23cm x 35cm) könnte z.B. 12 einzelne Zellen haben, welche dann etwa 6V unter Belastung (und voller Sonneneinstahlung) dann eine Strom von (6 * 1W / 6V =) 1A liefern.
C) Mit einem Buck-Boost-Wandler (stepup und stepdown) bei einem Wirkungsgrad von ca. 80% kann ein 2zelliger LiPo-Akku (hat den höchsten Lade-/Entlade-Wirkungsgrad von ca. 95% bei geringstem Gewicht) geladen werden. Rechnet man jetzt noch 1/4 der verbeleibenden Energie ab für Elektronik und Solarnachführung, so bleiben zum Antrieb der Motoren übrig: 6W *0,8 * 0,95 * 3/4 = 3,42W. Nach den Getriebeverlusten sind vielleicht noch 3W zur Fortbewegung übrig. Zum Akkuladen während des Fahrens reicht dann die Leistung aber nicht mehr. Im Schatten, bei Nacht oder bei bedecktem Himmel sollte der Roboter aber auch noch fahren.

Also, es geht schon, nur sollte man sich beim Aktionsradius, bei der Geschwindigkeit und der Kraft und besonders beim Gewicht des Roboters keinen Illusionen hingeben.

Blackbird