Vor allem solarbetriebene Projekte benötigen mitunter eine parallele Spannungsversorgung, die Dunkelphasen überbrückt. Dabei gibt es einige technische Hürden zu meistern.

Es gibt gute Gründe dafür, einen Raspberry Pi aus mehreren Quellen mit Strom zu versorgen. Dabei gibt es allerdings einiges zu beachten, um ein paar wenige elektrotechnische Formeln kommt man nicht herum. Um zu verstehen, wie manche Schaltungen funktionieren, gilt es außerdem, sich ein wenig mit den Kennlinien einiger Bauteile auseinanderzusetzen.

Konkret geht es hier um eine solarbetriebene Wetterstation, die bei Schlechtwetterphasen immer wieder ausfällt. Dieses Problem lässt sich mit einer einfachen Notstromversorgung umgehen, die einspringt, wenn das Solarmodul zu wenig Leistung liefert. Die erste Idee: Die Spannungsquellen parallel schalten. Dabei darf man nicht vergessen, dass es primär darum geht, sie alternierend zu verwenden: Ist die Solarbatterie leer, bezieht der Verbraucher die volle Leistung aus einem Netzteil. Sobald die Sonne wieder scheint, springt erneut das Solarpanel ein. Es handelt sich also nicht um eine Parallelschaltung im engeren Sinn, sondern um ein Entweder-oder.

Hintergründe

Beim Parallelschalten von Spannungsquellen müssen Sie beachten, dass die Spannungen und auch die Innenwiderstände der beiden Quellen absolut gleich sind. Ist das nicht der Fall, kommt es zu Ausgleichsströmen zwischen den Spannungsquellen, die dazu führen, dass beide durchbrennen. Das waren jetzt schon einige Fachbegriffe, die man erklären sollte.

Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle zeichnet dafür verantwortlich, dass bei steigender Stromentnahme die Spannung allmählich sinkt. Er hängt von den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Spannungsquelle ab. Ein Ausgleichsstrom tritt auf, wen...

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