A diódák azért vannak, hogy megfelelően "irányítsák" az áram(ok) folyását.
Mikor süt a nap ezerrel, a D1 és D3 kinyit, D1 -en keresztül táplálja az áramkört, D3 -on keresztül tölti az akkucellát. D2 lezár, mert a TP3 ponton nagyobb a feszültség mint az akkucella pozitív ágán.

Ha a nap nem süt (vagy kevésbé süt), a D1 és D3 lezár, mert a napelemen kissebb a feszültség mint az akku pozitív pontján, és a TP3 ponton. A D2 pedig kinyit, ezen keresztül táplálja az áramkört.

A soros ellenállással nem tudsz túltöltés védelmet készíteni. Azzal csak az átfolyó áramot tudod korlátozni. Mutatok egy példát: napelem egyszerűség kedvéért adjon fix 9V-ot. A cella feszültsége 4.2V, és 10mA folyik jelenleg, tehát (9-4.2)/10mA=480 ellenállás van sorban (diódát hanyagoljuk el). Ha le van merülve a cella 3V-ra, akkor (9-3)/480ohm=12,5mA folyik. Ha a cella feszültsége felemelkedik 5V-ra (ami már elég gáz), akkor az áram: (9-5)/480=8,3mA.
Próbálhatod bármennyire csökkenteni a folyó áramot, sosem fog lecsökkenni nagyságrendekkel, ha 4.2V fölé kúszik a cellafeszültség, vagy pedig eljutsz egy olyan szintre, ahol a napelem fel sem tudja tölteni a cellát. Tehát nem tudod "jól állítani be az ellenállás értékét".
Ahogy én oldanám meg: napsütésben a napelemről táplálnám az áramkört, ha elbírja, a cellát nem tölteném feleslegesen, hiszen töltési ciklusokban van meghatározva az élettartama. Valahogy megoldanám, hogy a lehető legkevesebbszer legyen feltöltve a cella. Ha éjszaka is megy az áramkör, akkor nem is tölteném a cellát addig, amíg le nem merül egy alacsony szintre, és ezt az időpontot is nappalra ütemezném, hogy utána fel tudjam tölteni. Tehát ilyen ütemterv szerűséggel dolgoznék. Aztán lehet a tesztek során leszerepelne, tudni kellene ehhez, hogy mekkora akksi, mekkora napelem, és mekkora fogyasztás lesz. Az is megoldás lehet, ha 50%-ig merítem le az akksit, és csak akkor töltök rá, de akkor teljesen feltöltöm, ha a nap is elég erős.

Igen, ezért gondoltam a zener diódára. Közben keresgéltem, és 4.7V-os zener-t lehet kapni. (Pl.: BZX85C4V7) Ha ezt az 5V-os napelemmel párhuzamosan kötném, akkor az utána jövő diódákon is esik még 0.5V, így az akkuhoz már max 4.2V érkezik.
Ez így jó lehet?
A schottky diódának melyik paraméterét kell néznem, hogy mennyi feszültség esik rajta: Vf(max) vagy Vf(min)? Az 1N5817 típus néztem ki.

Biztos, hogy aktív módszert kell alkalmaznod, egy ellenállás nem lesz ide elég. A napelem széles feszültség / áram tartományban tud dolgozni a megvilágítás és terhelés függvényében. Az áramköröd fogyasztása talán állandó, de ez sem biztos. (Paramétereket még nem mondtál: pl napelem max feszültsége, max. árama, teljesítménye, akku kapacitása, az áramkör fogyasztása (min-max), üzemi feszültsége (min-max).) A diódáknak az ábrán az a szerepük, hogy ha süt a Nap, akkor a napelem közvetlenül táplálja az áramkört, ha pedig nem süt (eléggé), akkor viszont az akkut ne meríthesse le a napelem. Ha jól emlékszem a napelem sem szereti ha ellentétes előjelű áramot folyatnak rajta. Az akku mindenképp kapjon valami normális töltő és túlmerülés védő elektronikát. Egyet már pár hsz-el korábban javasoltak. A napelem és a töltő-akku-áramkör blokk közé pedig én beraknék egy kapcsolóüzemű dc-dc átalakítót, hogy a napelemet a legjobban ki tudd használni. A Li-ion akku élettartalmának nem tesz jót a folyamatos töltés, ha feltöltődött hagyni kell merülni is. Olvastam már cikkben, vagy töltő adatlapon olyat is, hogy amíg nem esik vissza a feszültség 3.6V alá, addig a töltő nem is kezd neki a töltésnek. Az akkumulátorod adatlapját kellene megnézned, hogy mekkora maximális feszültséget kaphat töltéskor. Ha nincs adatlap hozzá, akkor a fajtáját kellene tudni legalább, hogy erre válaszolni tudjunk. Fajtái és jellemzői Ha egy-két tized volttal alámész a megengedett maximális feszültségének, akkor nyerhetsz az élettartalmán valamennyit. Ha picivel fölé mész, akkor viszont drasztikusan csökkenni fog. Ezért jó a gyári töltő áramkör, mert akkor nem a ki tudja mennyire pontatlan multimétered lesz az etalon a feszültség beállításnál, hanem az gyárilag pontos lesz. Ólom akkut is gondold meg, mert annak nem árt ha feltöltött állapotában még csepptöltéssel rátöltesz (sőt ezt szereti). Ha a napelemed nem túl bika, akkor egy sima feszültség stabilizátor is elég neki töltőnek, mert akkor a napelem lesz az áramkorlátozó tag.

Ez így nem korrekt megoldás. Más irányba indulj el. A zener dióda letörési feszültsége áram függő. 5V-ról TP4056-tal lehet akksit tölteni. Csak korlátozd be, hogy ne lépd túl az IC max. feszültségét.

Az aksiról egy ESP8266-ot szeretnék üzemeltetni, aminek 3.3V kell csak. Gondolom, hogy van optimális töltő kapcsolás a feladatra, de nekem azt is számításba kell vennem, hogy mennyire nem vagyok jártas a témában. Nem biztos, hogy össze tudok rakni egy egyedi olyan kapcsolást, ami optimális.
Az aksim egy 18650-es cella. Túl sokat nem tudok róla. A napelem pedig 5V 3W-os - azt hiszem.
Viszonylag egyszerű kapcsolással szeretném megúszni, vagy olyannal, amit egyben meg lehet kapni.
Ha nem a li-ion aksi a jó megoldás ehhez, akkor milyen, hogy az élettartama lehetőleg minél hosszabb legyen? Az is a li-ion ellen szól, hogy nem szabad hidegben tölteni, tehát kültéren nem is tudnám használni, pedig később ott is szeretnék hasonlót. De mellette szól a 3.7V-os feszültsége, ami ideálisnak tűnik a 3.3V-os ESP meghajtására.

Az jó megoldás lehetne, ha a napelemről egy DC-DC átalakítóval 3.7V-ot csinálnék, és az menne közvetlen az akkumulátorra, és vele párhuzamosan egy LD1117-re, ami a 3.3V-ot állítaná elő az ESP számára?

Szia!
Nem kell ezt túl bonyolítani, ittBővebben: Link már ajánlottam töltőáramkört. Én ezeket használom, azóta van ennek a panelnek protektorral ellátott változata is. És erre a védelemmel ellátott áramkörre, rákötsz egy hasonló filléres készen kapható DC-DC konvertert, ott beállítod a 3,3 voltot. A bemenetre 5 Voltot kell kapcsolnod, ha napelemet akarsz áramforrásként, keres ilyen feszültségűt. A napelemet egy schottky diódán keresztül csatlakoztasd a bemenetre.Bővebben: Védelemmel ellátott
Bővebben: DC-DC

Szia!
Én nem értek a részletekhez, de itt is írták már, hogy egy egyszerű töltő áramkör az akku fogyasztása alapján szabályozza a töltést, amit a folyamatosan rajta lévő fogyasztó befolyásol. Így terhelés alatt nem elég csak egy egyszerű töltő, hanem valami kell még, ami töltés közben lekapcsolja róla a fogyasztót. Még jobb esetben pedig hagyja kicsit lemerülni is az aksit, az új töltés előtt.

Ez badarság, egy példa: a mobiltelefonodat kikapcsolod töltés közben? Vagy még nem telefonáltál, mikor fent volt a töltőn?
Ez a töltőáramkör nem engedi a cella túltöltését, és nem engedi lemerülni a cellát három volt alá. Ez egy teljesen jól bevált áramkör.

Az "18650" csak méretét adja meg, mint az elemeknél az AA, meg AAA. Akkor mérd meg, hogy mekkora a feszültsége. Milyen állapotban van most? Feltöltve, lemerítve? Ahogy a boltban megvetted? A napelemet is lemérheted napos időben. Üresjáratban mekkora a feszültsége, rövidre zárva mekkora áramot ad le. Ellenállásokkal, elemlámpa, vagy autó villanykörtéket rákötve köztes állapotban is mérjed le a feszültséget és áramot. Azt is nézd meg, hogy pont a Napra nézve és attól eltérve miket mérsz. Milyen bonyolultságú áramkör megépítés menne? Mint írtam az ólom akku lenne ide a legjobb, mert a többivel meg kell állni a töltéssel, míg az ólom akku amíg csak lehet a maximális töltöttségen tartható és mindegy milyen keveset lett utána merítve, egyből újratölthető. Ha már
21:25-ös hsz-hez.
LD1117 Dropout feszültsége 1 - 1.2V (Ennyivel kell a bemenő feszültségnek legalább nagyobbnak lennie a kimenő stabilizált feszültségnél, hogy az ic rendesen dolgozzon) A példádban ez nem lesz meg.

Pedig az általad linkelt leírásban is benne van:

A mobiltelefonban persze meg van oldva (amit linkeltem gyakorlatilag egy FET meg egy dióda)

"might"...esetleg

A 18650-es cellám egy li-ion cella, így 3.7V-os. Nem tudom, mekkora a kapacitása, de azt hiszem, az itt most nem is lényeges.
Nyomtatott panelokat készíteni már nem tudnék. A néhány diódás megoldás azért tetszett, mert azt még össze tudnám egyszerűen forrasztani. Ráadásul, ha több ESP-is is szeretnék egy-egy aksiról üzemeltetni, az az áramkör nem is túl drága.
Egyre inkább azt hiszem, hogy nekem elég lenne az a módszer, amit a gyorstöltők használnak, hogy csak az 1. töltési fázisig jutnék, és a cella 70%-ánál sosem tölteném feljebb. Ehhez igazából csak azt kellene tudnom, hogy hány voltos maximum töltőfeszültséget állítsak be? 3.7V-ot?
Ha az LD1117 nem jó, akkor miből csináljak 3.7-ből 3.3V-ot? Biztos van erre is valamilyen alkatrész, ha már a zener nem jó rá.
Ólom akkumulátorból nekem csak azok a böhöm nagy aksik jutnak eszembe. Van abból pici, 3-4V-os is? Ha igen, lehet, tényleg jobb lenne. Arra elég lenne rákötnöm a fogyasztót, meg a napelemet, aztán kész?

TP4056-al kész töltőmodul kapható, bagóért. USB, vagy maximum 6V bemenet. Ha az áramköröd valamennyit fogyaszt, nem fogja túltölteni. A bemenetet meg kell fogni 6V alatt, mert legfeljebb annyit bír az IC. Állandóan rajta lehet az akkun.

3.7V-nál annyi biztos, hogy 4.1V-ig elmehetsz. A kapacitása annyiban lényeges, hogy a maximális megengedett töltőáramot abból kell származtatni, pl egy 2500mAh-s akku 2500mA-el tölthető maximum. Kevesebbel lehet, csak akkor a töltés végének érzékelése macerásabb. A töltő ic a rajta beállított max áram 3-10%-ánál akar lekapcsolni, míg a tényleges kapacitásból számolt 3% esetleg ennél magasabban volt, így jóval tovább tölt mint kéne. (Amelyikben van, ott az időkorlát még megfoghatja.) Ha nem töltöd csak az 1. fázisig, akkor ez nem gond. Lehetne zenerrel, vagy a hasonlóan használható tl431-el úgy stabilizálni a feszültséget, hogy a fogyasztóval párhuzamosan kötöd, csak annak az a hátránya, hogy az áramkörödhöz képest az is jelentős fogyasztó lesz. Az akku energiáját nagyrészt ő viszi el. Arra is gondolnod kell, hogy akár napokig nem lesz elég napfény a töltéshez és az akku lemerül, ebben az esetbe le is kell kapcsolnod a fogyasztót, ha nem akarod tönkretenni az akkut. Pár dióda, meg ellenállás biztos nem lesz ide elég. Ktamas66 hsz-ben javasolt megoldása van a te problémádhoz a legközelebb. Nézz utána, hogy a modulod mekkora feszültséget bír ki maximum, mert ha a 4.2V még jó neki, akkor nem kell stabilizátor.

ESP-s fórumokon a XP6206P332mr regulátort ajánlották li-ino elemekhez. Ez elvileg 1.8V-6V bemeneti feszültségre 3.3V-ot ad ki. Kapcsolást ugyan sehol nem találtam hozzá, de nincs túl sok lába, majd próbálgatok.

Én sem találtam hozzá, így nem túl biztató. A találgatással jó eséllyel tönkretennéd. A fórumon elkérhetnéd a bekötést attól, aki jókat írt róla.

Nos igaz ami igaz, nem halálpontos, de az okfejtésed után két kérdésem van akkor. Ha már ilyen szépen kiszámoltad, volnál szíves kiszámolni azt, hogy x értékű cella 12.5 mA árammal töltve hány óra alatt töltődik túl? (Vegyük itt figyelembe azt is, hogy egy nap mondjuk (évszaktól függően) 5-8 óra áll rendelkezésre a maximum napelem által szolgáltatott feszültség, mert utánna már csökken, este pedig merül az aksi.)

Ezért írtam az elején, úgy kell beállítani a napelem feszülségét, hogy az közvetlen direkt verőfényes napsütésben az akkura jutó feszültség ne haladhassa meg a liionnál jellemző maximális értéket (és akkor a biztonság kedvéért legyen ez 4V). Ha ez nem történik meg, hogy lesz túltöltve?

Ha nagyon biztonságosak akarunk lenni, és mondjuk a napelem feszültsége több, akkor a töltő dióda helyére tehetünk sorba több darabot is (esetleg zénert? ) hogy a cellára semmilyen körülmények közt ne jusson a kívánt 4V -nál több.

Szedtem már szét napelemes kültéri lámpát, abban sem volt bonyolultabb áramkör egy-két diódánál és szintén liion cella volt benne...

És mivel a kérdező nem túl jártas, szerintem nyugodtan kipróbálhatja a képen szereplő kapcsolást, vagy rágyúrhat komolyabbakra is amiket ajánlottak mások is, eldöntheti...

Egy régi elemmel is működő rádiót szeretnék felszerelni li-ion akksival.
6 db góliát elem működtette vagy egy belső, stabilizálatlan 10V-os táp.
3 akksi és egy töltésvezérlő lenne a táp. Gondolom ennek kimenetén 9V és 12,6V között változna a feszültsége.
Milyen áramkörrel lehetne azt elérni, hogy csak 10V felett korlátozza a feszültséget?

Ja és ha már ilyen precizek vagyunk, akkor azt is számold hozzá kérlek, hogy töltés közben a táplált áramkör is fogyaszt X mA -t...

Ez egy LDO IC Bővebben: Link, tehát a maradékot elfűti, ezzel számolni kell, viszont olcsó. Kapcsolóüzemű talán jobb lenne (pl. LTC3532), de ez jóval drágább. Az egyéb adatok hiányában a többi csak találgatás lenne.

Esetleg jobban járnál 1 darab DC-DC konverterrel. Az akku feszültégét megemeled 8-10 voltra, és kész.

Szerintem még az akku feszt se kell emelni, párhuzamosan kötsz néhány Li-Ion aksit, teszel utána egy ilyet:

StepUp DC-DC...

Beállítod a kimenetét 9V -ra, és bepakolod az elemek helyére.

És ha nagyon precíz akarsz lenni, akkor még tehetsz az akkucellákra valami egyszerü feszültség figyelőt, ha 2,8-3V alá csökken, kikapcsoljon a DC konverter...

Az adatlapot köszönöm! Én is kerestem, de nem találtam.
Valamint kerestem kapcsolóüzemű átalakítót is, de csak olyant találtam, ami kisebbről nagyobbra, vagy nagyobbról kisebb feszültségre alakít. Olyat nem, ami 4-3 tartományból stabil 3.3-at csinál. Ha ez tudja ezt, az nagyon jól hangzik!

Ezen nincs mit számolgatni. Ha az áramkör 10mA-t fogyaszt, akkor legalább 3X nagyobb árammal kell töltened (ősszel-télen 8 óra napsütés, 16 óra sötétség), hogy az éjszaka elfogyasztott teljesítményt vissza szolgáltasd. Van hatásfok, meg nem süt a nap folyamatosan, legyen a szorzó 5-6x-os. Ekkor 60mA-rel töltesz. Egy napsütéses nyári napon, amikor már 7 órakor folyik a 60mA, nap végére már biztosan fel lesz töltve a cella, ezután már csak meleget termel a cella, károsodik. Nyár végére a kapacitása fele lesz, és még mindig kapja a 60mA-t, csak nem estére, hanem délre már feltölt a cella. Így a károsodás egyre hosszabb ideig fog tartani. Eljutunk odáig, hogy reggelre teljesen lemerül az akksi, habár régen még bőven bírta.
Az egy dolog, hogy a kerti lámpákban így van megoldva. Lehet úgy is, de aki igényes, az keres más megoldást.
"Ha nagyon biztonságosak akarunk lenni, és mondjuk a napelem feszültsége több, akkor a töltő dióda helyére tehetünk sorba több darabot is (esetleg zénert? ) hogy a cellára semmilyen körülmények közt ne jusson a kívánt 4V -nál több." A napelem nem egy feszültségforrás, a kapcsain mérhető feszültség függ az áramtól, és attól, mennyi nap éri. Erre hogyan akarnál több diódát sorba kapcsolni? Mire méreteznél? Vagy nyáron beállítanád, hogy ne kapjon a cella 4.2V-nál többet, télen meg nem is tudna töltődni az akksi?
Meg kell fogni a napelem feszültségét 5V-nál (műveleti erősítő, meg egy FET-et berakni, mint terhelés, és mindig csak annyira van kinyitva, hogy 5V legyen a napelemen a feszültség, esetleg egy 7805 is jó lenne, ha nem számít a hatásfok, és a napelem több, mint 9V-ot ad le (van a 7805-nek olyan változata, ami nem 5-8mA-t eszik folyamatosan?)), rakni rá egy TP4056-ot, ezzel a töltés megoldva. Legalább túltöltve nem lesz.

Kösz mindenkinek. A lemerülést mindenképpen figyelni kell, mert múzika közben túlmerülhet a cucc.
Szerettem volna a hangerősítő részt nem kapcsolóüzemről táplálni, de majd teszek elé valami jobb szűrőt.

A fogyasztó viszonylag dinamikusan fogyaszt, mondjuk 100 és 300mA között, attól függően, mit csinál épp a programja. Ha ez túl sok, elképzelhető, hogy csak percenként kapcsol majd be, megcsinálja amit kell, utána megy aludni. Ez program kérdése, ezen tudok alakítani később is.
Az aksi 3000mAh-s, azaz teljes üzemen 10 órát tudná működtetni, a valóságban mondjuk 2-3 napot úgy, hogy egyenlőre a programja nem takarékoskodik az energiával.
A napelem 3W 5/6V-os.
Én is azt szeretném, hogy minél tovább tartson az aksi. Ha jól tudom, a li-ion sokkal több feltöltési ciklust bír. Fentebb azt is írták, hogy teljes feltöltés után illik lemeríteni valamennyire.
De azt nem tudom, hogy ha csak 70%-ig töltenék, mondjuk 4.1V-os maximum feszültséggel, folyamatosan, miközben süt a nap, akkor ez az élettartamra hogyan hat?
A TP4056 sokadszor előkerül. Itt két dologtól is tartok.
1 - A néha 300mA-es fogyasztás szerintem jelentős, így nagyban befojásolhatja a töltő működését.
2 - minimum 4V kell neki bemenetnek. Nem tudom, mennyire szeretné a napelem közvetlen rákötését. Láttam ilyen kapcsolásokat a neten, mégsem vagyok meggyőzve. Leginkább az élettartam miatt, de a hatásfok is kétséges számomra.
Nekem szimpatikusabbnak tűnne egy LTC3532 szerű másik csip, ami 6V-ot (vagy picit nagyobbat is) is elfogad a bemenetén, és mondjuk 4V-ot ad fixen. Tudtok ilyen típust?

Mivel mindegyik töltő áramkörnek kell legalább a 4,2V (mivel erre tölt), az elsőnek valami hasonló áramkör kellene. A TP4056 nem lenne rossz választás, mivel úgy látom nincs benne időzítés, csak áramra szabályoz, így nem veri át a terhelés, viszont ha beállítod az akkudhoz a megfelelő töltőáramot, amikor a kütyüd működik kevesebb árammal tölt. A múltkor linkelt FET-es kapcsoló leválasztja az akkut így megmaradhat a max. töltés és a fogyasztó külön árama (ha a napelem bírja). Utána már mehet akár LDO-val, akár buck-kal egy 3,3V táp, főleg ha nem akarod az akkut kisütni 3,4-3,5V alá. Az ajánlott LDO kevés lenne 300mA-hez inkább pl. MCP1725/1825 kellene.

Megmértem pontosan a napelem feszültségét - terhelés nélkül: 3.5V-ot ad bent a szobában, szórt fényre, közvetlen nap felé fordítva pedig akár 7V-ot is. Ezek szerint ez egy 6V-os 0.5A-es cella.
Találtam hozzá egy dsn6000aud nevű kapcsolást. Bár csak, 3.8 V-tól fogadj a bemenő feszültséget, de nagy előnye, hogy kész kapcsolás, rögtön fel lehet használni. Mit gondoltok, ez jó lenne nekem? Vagy tudtok más, hasonlóan kész kapcsolást, ami mondjuk 2-8V-os bemeneti tartománnyal működik?