Das Problem bei einer solarversorgten IoT-Anwendung ist dass man fast zwangsläufig Energie speichern muss, um Nächte und schlechtes Wetter zu überbrücken. Dazu benötigt man einen Akku und eine relativ ausgeklügeltes Energiemanagment.

Um das einfallende Sonnenlicht effizient auszunutzen, muss man den Leistungspunkt auf dem Optimum irgendwo zwischen Kurzschlusstrom und Leerlaufspannung halten. Je nach Beleuchtungsstärke bekommt man dabei eine Spannung, die unter der Ladespannung des Akkus liegen kann.

Um den Akku zu laden braucht man auf jeden Fall eine Laderegelung, die bei Bedarf die Eingangsspannung mit einem Boost-Konverter anhebt. In sehr sonnigen Momenten muss die Ladespannung und der Ladestrom begrenzt werden um die Akkuzelle nicht zu zerstören. Aus dem gleichen Grund muss die Leistungsentnahme aus einer leeren Zelle gestopt werden.

Auf der Verbrauchsseite muss aus der schwankenden Akkuspannung eine stabile Betriebsspannung für das eigentliche IoT-Gerät erzeugt werden. Hier ist eine hohe Effizienz notwendig um die mühsam gewonnene und gespeicherte Energie nicht zu vergeuden.

Auch wenn die IoT-Geräte keinen hohen Energiebedarf haben, fallen für die Solarzelle, die ganze Regelungselektronik und den Akku schnell 50 Euro an. Verglichen mit den Stromkosten und der Lebensdauer eines typischen IoT-Geräts lohnt dies nur bei Inselanwendungen.

Falls ein Hacker mit Vorbildung in Elektronik aber spass daran hat, gibt es hier einiges zu experimentiere. Ein möglicher (aber ganz sicher nicht der einzige) Ansatz: Billige Solarleuchten können ihren Akku immer nur Laden oder Entladen, nicht beides gleichzeitig. Aber was wenn man zwei davon nimmt und geschickt umschaltet?