Solárne nabíjanie lacnou 9 LED baterkou: 14 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

V tomto projekte je istá náhoda a prvým príkladom je zistenie, že kolíska batérie z široko predávanej lacnej baterky bude pekne ležať vo vnútri batériového boxu veľkosti D. To umožňuje lacnú výrobu veľmi kompaktnej solárnej nabíjačky.

Kompozitný obrázok vyššie ukazuje všadeprítomnú pochodeň vpravo. Vľavo na obrázku vidíme zadnú časť našej nabíjačky s batériovou batériou umiestnenou v batériovom boxe veľkosti D. V strede vidíme čelný pohľad na nabíjačku a 6 voltový 100 mili-Amp kremíkový solárny článok.

Je potrebné si uvedomiť niekoľko námietok, a aj keď tento projekt nechcete stavať, používatelia tohto typu baterky by si mohli prečítať časť „Nič nie je také jednoduché“na konci článku.

Krok 1: Budete potrebovať

Budete potrebovať:

Hliníková baterka s deviatimi LED diódami. Široko predávaný na internete.

Batériový box veľkosti D.

Jeden 6 -voltový 100mA solárny panel.

Obojstranné lepiace podložky.

(K dispozícii na internete z eBay, Amazon atď. Moje som získal od CPS Solar--www.cpssolar.co.uk)

Jedna usmerňovacia dióda. Úplne nekritické a nízke napätie bude stačiť-použil som IN4001

3 x 10 ohmové odpory. Ich zahrnutie nie je životne dôležité, ale užitočné-pozri text.

Užitočná bude červená PVC páska-pozri text.

Tri AAA nabíjateľné články niklu/kovu hydridu (pozri text.)

Základné elektronické nástroje, ako sú frézy a kliešte s úzkym nosom. Budete musieť urobiť pár spájkovaných spojov.

V smere hodinových ručičiek zľava hore zobrazuje obrázok vyššie baterku, box na batérie, obojstranné podložky s usmerňovačom a tri odpory na vrchu a nakoniec solárny panel.

Krok 2: Príprava solárneho panelu 1

Keď bol môj solárny panel prijatý, mali k nemu pripojené vodiče. Tieto je potrebné odstrániť spájkovačkou. Ak váš panel nemá pripojené elektródy, tento krok ignorujte.

Krok 3: Príprava solárneho panelu 2

Panel by mal mať polaritu pripojení označených „+“a „-“a je to vidieť na obrázku vyššie. Obrázok tiež ukazuje, ako boli na pozitívny koniec pridané červené štvorčeky PVC pásky, aby sa zlepšilo označovanie pozitívneho konca.

Krok 4: Pripravte si box na batérie

Teraz musíme pripraviť box na batérie na priľnutie k solárnemu panelu. Jemne obrúste zadnú stranu škatule na batérie brúsnym papierom alebo podobným spôsobom. Je to nevyhnutné, pretože škatuľka na batérie je vyrobená z polyetylénového materiálu, ktorý je odolný voči väčšine bežných lepidiel, ale zdá sa, že obojstranné lepivé podložky fungujú. Teraz úplne zakryte zadnú časť škatule batérie obojstrannými lepiacimi podložkami a prípadné prebytočné množstvo orežte ostrými nožnicami.

Krok 5: Prilepte box na batérie k solárnemu článku

Odstráňte ochranný papier z obojstranných lepivých podložiek a ponúknite box na batérie solárnemu panelu s pozitívnym koncom boxu na kladný koniec solárnej nabíjačky, kladný koniec boxu s akumulátorom je vyznačený na lište a negatívny koniec je ten s kučeravou pružinou. Keď ste si úplne istí orientáciou, pevne zatlačte schránku na batérie na solárny panel. To je dobre znázornené na obrázku vyššie-musíte to správne zaobstarať, pretože akonáhle krabicu prilepíte, bude veľmi ťažké vrátiť ju späť!

Krok 6: Pridajte usmerňovač a odpory-1

Najprv zvážime schému zapojenia konečnej zostavy, ako je znázornené na obrázku vyššie. Solárny panel generuje energiu, ktorá je napájaná tromi nabíjateľnými článkami cez usmerňovaciu diódu. Obvod dopĺňajú (voliteľné) tri paralelne zapojené odpory 10 Ohm.

Dióda je potrebná na to, aby sa zabránilo pomalému vybíjaniu batérií späť cez solárny článok, ak nie sú osvetlené.

Voliteľné tri odpory sú nápomocné v tom, že počas nabíjania prúd, ktorý nimi prechádza, generuje malé napätie, ktoré je možné merať citlivým voltmetrom, ktoré umožňuje monitorovanie nabíjacieho prúdu. Tri 10 ohmové odpory paralelne poskytujú kombinovaný odpor 3,3 ohmov a ak napríklad meriame napätie 0,1 cez ne, potom Ohmov zákon, I = V/R, ukazuje, že prechod prúdu je 0,1/3,3 = 0,03 ampéra.

Krok 7: Pridajte usmerňovač a odpory-2

Teraz prepojte diódu usmerňovača medzi kladné spojenie solárneho panelu a plusový koniec skrinky na batérie spájkovaním, ako je to znázornené na ľavej strane horného obrázku v kompozitnej grafike vyššie. Podobne spájajte tri odpory paralelne medzi záporný koniec boxu na batérie a mínusovú stranu solárneho panelu. Toto je možné vidieť na pravej strane horného obrázku vyššie. Oba spoje sú zazvonené červenou farbou a je ich lepšie vidieť na dolných dvoch obrázkoch.

Ak nechcete zariadenie na meranie prúdu, jednoducho zapojte kus drôtu medzi záporný koniec boxu na batérie a mínusovú stranu solárneho panelu.

Krok 8: Batérie-1

Na obrázku vyššie sú súčiastky našej baterky s kolískou batérií pripravené na nabitie batériami.

Krok 9: Batérie-2

Na obrázku vyššie sú zobrazené štyri nikel/kovové hydridové batérie kúpené v našom miestnom obchode s palicami za dve za libru. Takáto lacnosť stojí svoju cenu-majú kapacitu iba 350 mA/hodinu, ale na službu pochodne to bude stačiť. Čokoľvek použijete, snažte sa zaistiť, aby boli navzájom čo najviac podobné a ideálne z rovnakej dávky ako v tomto prípade.

Krok 10: Zoznámte sa s kolískou batérie

Kompozitný obrázok vyššie ukazuje dva konce držiaka batérie. Pozitívny koniec má pip pre pripojenie a negatívny koniec má jamku. Všimnite si, že polarita je vyznačená na kove-ignorujte plusy a mínusy vytvarované do plastu-odkazujú na polaritu batérie v tomto mieste v kolíske.

Krok 11: Pridajte svoje batérie

Vložte svoje tri nabíjateľné články normálnym spôsobom tak, aby bol záporný koniec batérie v každom prípade proti kučeravej pružine.

Ďalší krok je dôležitý. Je ľahké vložiť kolísku s batériami do baterky alebo do nabíjačky nesprávnym smerom, pretože jednotka je takmer dokonale symetrická. Ak vložíte jednotku do baterky nesprávnym smerom, nevadí to, pretože baterka nefunguje (LED diódy sú diódy.) ALE ak jednotku vložíte do nabíjačky nesprávnym smerom, nabijete batérie nesprávnym spôsobom! Použitím informácií z predchádzajúceho kroku teda znížte pravdepodobnosť chýb označením pozitívneho konca kúskom červenej PVC pásky, ako je znázornené na obrázku vyššie. Pri použití zaistite, aby červený koniec kolísky zodpovedal červeným štvorcom na nabíjačke.

Krok 12: Vložte batérie Cradle Plus do nabíjačky

Kolísku batérie je teraz možné vložiť do nabíjačky. Zatlačte záporný koniec jednotky batérie na kučeravú pružinu skrinky na batérie a vyhľadajte kladný pól proti kladnému spojeniu. Zistíte, že kolíska batérie bude pomerne pozitívne visieť vo vnútri skrinky na batériu a že na jej premiestnenie je potrebná pomerne značná sila.

To je dobre znázornené na obrázku vyššie.

Nabíjačka je teraz pripravená na použitie.

Krok 13: Nasaďte si nabíjačku

Spôsob, akým nabíjačku používate, závisí od vašich okolností. Vyššie uvedený obrázok ukazuje jednotku podopretú ozdobou proti oknu v našej zimnej záhrade, ale môžete pridať slučku a zavesiť ju na okno alebo von za primerane suchých podmienok.

Rýchlosť nabíjania bude veľmi závisieť od vašich miestnych podmienok. Tu na juhozápade Spojeného kráľovstva, napríklad pri úplnej oblačnosti a daždi v marci, solárne články poskytujú iba asi štyri volty, čo je nedostatočné na to, aby vôbec produkovali prúd, zatiaľ čo skromné slnečné svetlo dáva rýchlosť nabíjania asi tridsať milimetrov. Doba nabíjania jednotky sa teda bude líšiť. Dôležitá bude tiež kapacita buniek, ktorá môže byť až 800 milimpérov za hodinu, takže môže trvať deň až niekoľko dní. Plné nabitie môže byť označené napätím okolo 4,1 voltov v troch článkoch.

Krok 14: Nič nie je také jednoduché

Vyššie uvedené video zverejnené na serveri YouTube prostredníctvom „themetalwithin“spôsobuje vytriezvenie. Tradičnou múdrosťou je, že LED dióda musí mať v sérii zapojený rezistor a zdroj energie na obmedzenie prúdu cez LED diódy a s najväčšou pravdepodobnosťou na 20 mA na LED diódu. Je neuveriteľné, že tieto lacné horáky nemajú ŽIADNY odpor obmedzujúci prúd v sérii a je možné narušiť LED diódy, najmä ak sú použité batérie schopné dodávať vysoký prúd. Ak používate lítiové články AAA a sú k dispozícii, môže mať horák veľmi svetlú, ale krátku životnosť, čo bude pravdepodobne platiť pre nové vysoko výkonné alkalické články. Tí, ktorí nestavajú tento projekt, by mohli lepšie odporučiť používať články s chloridom zinočnatým a akceptovať nižší svetelný výkon, ale dlhšiu životnosť horáka.

Tu môže opäť platiť serióznosť, pretože tento článok je založený na článkoch hydridu niklu/kovu, ktoré bežia na približne 1,2 voltov a ktoré budú s horákom šetrnejšie, avšak podľa toho meriam spotrebu približne 0,45 ampéra, ktorá funguje pri približne 50 mA na diódu LED. a čo sa zdá byť trochu prehnané. Napriek tomu som nemal problémy s degradáciou LED počas používania, takže snáď LED diódy používané v týchto baterkách majú lepšie hodnotenie a výrobcovia bateriek vedia niečo, čo ja nie-ak sa pozriete okolo seba, určite nájdete jednotlivé LED diódy s hodnotami 100 mA. Prispievateľ „themetalwithin“robil svoje pochodne dlhé obdobia, takže to majte na pamäti.