DIY Solar-Projektbox (30–50 W, LiFePO₄, 5 V USB-Ausgang)

Für mein Bastelprojekt habe ich mir eine kompakte Solar-Projektbox zusammengestellt. Sie liefert 5 V über USB-A und USB-C, wird von einem LiFePO₄-Akku gespeist und mit einem 30–50 W Solarpanel geladen. Die Box hält bei 5 W Dauerlast mindestens 12 Stunden durch – ideal für Raspberry Pi, Mikrocontroller oder kleine Elektronikgeräte.

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Dimensionierung

• Verbrauch: 5 W × 12 h = 60 Wh
• Akku: 12 V 8 Ah LiFePO₄ ≈ 102 Wh (mit Reserve)
• Solarpanel: 30–50 W, damit der Akku in wenigen Stunden Sonne wieder vollgeladen ist.

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Einkaufsliste (AliExpress)

1. Solarpanel (30–50 W, 12 V, MC4)

• 50 W Mono Solarpanel (MC4)
• 30 W Mono Solarpanel (MC4, kompakter)

2. MPPT-Laderegler (12 V, LiFePO₄-kompatibel)

• 10 A MPPT Solar-Laderegler für LiFePO₄
• 15 A Variante (mehr Reserve)

3. LiFePO₄-Akku (12.8 V, BMS integriert)

• 12 V 6 Ah LiFePO₄ Akku (~76 Wh)
• 12 V 8 Ah LiFePO₄ Akku (~102 Wh, Empfehlung)

4. 12 V → 5 V Wandler & USB-Ports

• Buck Converter 12–24 V → 5 V/3 A (USB-C Modul)
• Buck Converter 12–24 V → 5 V/3 A (Dual USB-A Modul)

5. Projektbox & Durchführungen

• ABS Projektbox IP65 (verschiedene Größen)
• Kabelverschraubungen (PG7/PG9)

6. MC4 & Verkabelung

• MC4 Stecker-Set
• MC4-Solarkabel (2.5 mm²)
• DC-Adapter 5.5×2.1 mm (optional)

7. Sicherungen & Zubehör

• Wasserdichter Inline-Sicherungshalter (ATO/ATC)
• Ring- & Gabelkabelschuhe
• Silikonkabel (16–18 AWG für 5 V, 14–16 AWG für 12 V)
• Schrumpfschlauch-Set

8. (Optional)

• Panel-Mount USB-C Buchse
• Panel-Mount Dual USB-A Buchse
• 12 V Voltmeter fürs Frontpanel

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Schaltplan (vereinfacht, textlich)

Solarpanel (MC4) 
   → MPPT-Regler (PV-Eingang)
   → Batterieanschluss (12 V LiFePO₄, mit Sicherung nahe Akku)
   → DC-Buck (12 V → 5 V)
   → USB-A und USB-C Ausgänge

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Tipps für den Aufbau

• Sicherungen: Direkt nach dem Akku in Plus-Leitung setzen (5–10 A je nach Aufbau).
• Buchsen: Panel-Mount-USBs für saubere Front.
• Verluste: Buck-Converter brauchen Reserve – besser Akku etwas größer wählen.
• Regler: LiFePO₄-Ladeprofil korrekt einstellen (Bulk ~14.2 V, Float ~13.5 V).