Vytvorenie vlastného fotovoltaického 5V systému: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Na nabíjanie batérie (Li Po/Li-ion) používa Buck prevodník ako 5V výstup. A zosilňovač Boost pre 3,7 V batériu na 5 V USB výstup pre zariadenia potrebuje 5 V. Podobne ako v pôvodnom systéme, ktorý používa olovenú batériu na nabíjanie energie regulátorom PWM alebo MPPT. A dodávka pre zariadenia 12V. Tento používa iba prevodník Buck na prevod 12 V (menovité napätie solárneho panelu) na stabilných 5 V na nabíjanie Li-Po/Li-ion batérie po dennom svetle. Prepnite na prevodník Boost, aby ste napätie batérie 4,2 (nominálne napätie 3,7 pre Li-Po a Li-ion) previedli na 5 V pre zariadenia napájajúce 5 V. (5V v prevodníku Buck môžete počas dňa stále používať, keď sa Li-Po/Li-ion batéria nabíja.  Nemusí to byť také účinné ako pôvodný systém (12V). Urobil som to len kvôli napájaniu solárneho panelu je iba 15 W a nie je dostatočný rozpočet na nákup nabíjačky MPPT alebo PWM na 12 V. A nestačí na napájanie aplikácií, ktoré vyžadujú výkon vyšší ako 50 W. Preto robím alternatívnu možnosť, verziu 5 V.

(Pripomíname, že systém nemá žiadne ovládače.)

Tento systém je určený pre solárne panely s výkonom nižším ako 30 W a iba s napätím 12 V. (9V solárne panely by stále fungovali).

Špecifikácia môjho systému Vstup solárny panel = 12V (18V)

Použitý výkon = 15 W

Čas nabíjania = závisí od výkonu vášho solárneho panelu a kapacity batérie.

USB výstup 1 (prevodník Buck) = 5V

USB výstup 2 (zosilňovač zosilnenia) = 5V

Typ batérie = závisí od vášho výberu (Li-Po/Li-ion) 3,7 a kapacity-môj bol Li-Po s kapacitou 3 500 mAh.

Jeden k bodu:

Zatiaľ čo projekt prebieha, experimenty na zlepšenie a výpočet jeho účinnosti a či to stálo za to. Položte mi otázky k projektu.

Krok 1: Pripravte si materiály

• Purfboard (stredná veľkosť)
• Drôty
• Vodiče krokodíla, aligátor, obojstranný testovací prepojovací vodič Roach Clip (voliteľné na testovanie)
• 2x USB porty
• Olovená spájka.

Solárny panel -(odporúča sa o 20 W vyššie, 12 V)

• 1x TP4056 nabíjací a ochranný obvod pre Li-Po a Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion batéria (závisí od zvolenej batérie a kapacity)

Buck-Converter (ten, ktorý používam)

• (1x) LM2576T (verzia 5V, 3A)
• (1x) 100uH induktor
• (1x) 100uF a (1x) 1000uF elektrolytické kondenzátory
• (1x) Schottkyho dióda
• (1x 1K odpor a malá LED) -voliteľné

Spolu s nástrojmi na meranie

Digitálny/analógový multimetr (na výpočet jeho účinnosti je tu potrebné napätie a prúd)

Krok 2: Postupujte podľa schémy zapojenia

Spájkujte všetky súčasti na doske plošných spojov PCB.

Pre telefóny s Androidom by bolo lepšie skrátiť údaje plus a mínus piny na portoch USB.

určite vypnite prevodník Boost, aby nedošlo k preťaženiu TP4056 počas nabíjania batérie.

Ak je výkon vášho solárneho panelu nižší ako odporúčaný výkon, ktorý je o 20 W vyšší, mali by ste pripojiť iba jednu batériu. kvôli obmedzenému výkonu solárneho panelu. Príklad: 15 Watt je 0,83 A, čo znamená, že je to váš maximálny prúd.

Krok 3: Napájanie a meranie obvodu

Ak obvod funguje správne, otestujte ho pomocou atrapových záťaží, ako je 5W odpor na výstupe, a zmerajte napätie a prúd. ako tento obrázok.

Problémy s stretnutím

- fotovoltaický systém -

Ak vstupné napätie (fotovoltaické) v prevodníku dolára náhle klesne pod nominálne napätie FV a výstupné napätie. potom by mal byť problém v tomto zozname.

*záťaž na výstupe je už pripojená a odoberá viac energie z FV generátora.

*Menej slnečného svetla vonku kvôli oblačnosti atď.

Ak váš problém nie je v tomto zozname, zanechajte komentár a ja naň odpoviem.

Krok 4: Hotovo

Skončili sme.

Účinnosť Buck-prevodníka a Boost prevodníka môžete vypočítať podľa tohto vzorca.

Výstupné napätie x výstupný prúd

------------------------------------------- x 100% = Účinnosť

Vstupné napätie x vstupný prúd

Veci na pripomenutie !! - Vždy vypnite spojenie medzi batériou a zosilňovačom, aby ste počas dňa nepreťažili proces nabíjania TP4056. používajte iba na dnešný večer.

- pri meraní prúdu a napätia sa uistite, že sa nabíjajú batérie, aby sa dosiahla jeho účinnosť.

Výhody a nevýhody

Napájanie + 5V. Na nabíjanie a napájanie aplikácií, ktoré vyžadujú 5 V- Nie pre aplikácie, ktoré vyžadujú 12 V/9 V. (Dá sa nastaviť, ak je nastaviteľný váš zosilňovač)

+ Miera účinnosti je dostatočne dobrá. (Moje sú 70% v konvertore dolárov a 68% v konvertore Boost) (Trochu vyššie, ak používate už zostavený modul.)

- Účinnosť môže klesnúť, ak poklesne vstupné napätie meniča Buck. Vzhľadom na výstupný ťahový výkon.

+ Nenákladný systém

- Systém bez ovládača (na monitorovanie stavu batérie a solárneho nabíjania a ochrany)

+ Ľahko sa robí pri kúpe už postaveného modulu boost a buck.

Na jednu vec treba upozorniť

Obmedzený prúdový výkon prevodníka buck závisí od výkonu vášho solárneho panelu (watty). Výkon môjho solárneho panelu je 15 wattov, čo znamená, že som pri pripájaní k nabíjačke obmedzený na prúd 0,75 A. Preto odporúčam solárny panel s výkonom najmenej 20 W.

Ak máte otázky týkajúce sa projektu, neváhajte sa vyjadriť.

Ak si vyrobíte vlastný fotovoltaický 5V systém. prosím Zdieľaj.

Môžete ma sledovať na akýchkoľvek sociálnych médiách. Aby ste mohli

Sledujte ma na Facebooku a Twitteri

Facebook:

Twitter:

Prihláste sa na odber môjho kanála YouTube:

Podporte ma na Patreone:

Pripomienka: Vždy majte znalosti o elektronike a myslite na bezpečnosť pred, počas a po dokončení projektu. Bezpečnosť predovšetkým.