Veľký solárny panel pre MightyMintyBoost: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

MintyBoost a MightyMintyBoost (MMB) sú veľmi cool pokyny. Jednoducho som musel jeden postaviť a keďže som solárny, chcel som ísť do projektu MMB. Rozhodol som sa použiť väčší solárny článok pre svoj projekt MMB, pretože by som chcel, aby som mohol svoj iPhone nabíjať každý deň pomocou svojho MMB a chcel by som ísť čisto solárne, ak môžem. Ak máte iPhone, viete, že sú dosť hladní po moci. Bežne potrebujem batériu vybiť počas dňa a nabiť každú noc. MMB s veľkou batériou 2000 mAh vám to umožní. Obsahuje viac ako 1 1/2 nabitia pre iPhone 3GS, ktorý má 1 150 mAh batériu. To je dosť na to, aby ste prešli všetkými okrem tých najťažších dní s denným dobíjaním a úplným nabitím cez noc. Menší solárny článok odporúčaný v projekte MMB je skvelý, pretože je pekný a kompaktný. Jeho malá veľkosť však obmedzuje množstvo energie, ktorú môže generovať. Má výkon asi 100 mA, čo by trvalo 20 hodín slnečného svitu na nabitie batérie 2000 mAh MMB. Slnečný zimný deň produkuje asi 4,5 hodiny slnečného svitu a letný deň asi 8,5. Priemerný deň po celý rok je asi 5 hodín slnečného svitu vrátane zamračeného počasia. Tieto čísla závisia od miestnej klímy a uvedené údaje sú pre moju oblasť, ktorá sa nachádza blízko San Francisca priamo na pobreží. Preto malému solárnemu článku trvá úplné nabitie batérie MMB v priemere 4 dni. To je dobrý výkon, ak ho chcete použiť iba na doplnenie a nabije vám iPhone zo siete cez noc. Ale ak chcete ísť na čistú slnečnú energiu ako ja, potrebujete o niečo viac šťavy zo svojho solárneho článku Veľký solárny článok produkuje 310 mAh, ktorý dokáže úplne nabiť batériu MMB za pouhých 6,5 slnečných hodín. To je celkom dobré a malo by to denne uspokojovať chuť do jedla vášho iPhonu väčšinu roka, s výnimkou možno v zime, keď hráte veľa hier alebo niečo podobné. Bol som schopný overiť čas nabíjania pri prvom nabití môjho úplne nového MightyMintyBoost. Na to, aby ste dosiahli plný výkon, pomáha, keď je bunka držaná v optimálnom uhle k slnku a občas sa otočí, aby sledovala slnko počas dňa. Preto som pre svoj solárny článok navrhol podporný rám, ktorý má tri rôzne uhly náklonu na optimalizáciu uhla článku pre rôzne ročné obdobia. Vlastnosti: Dostatok energie generovanej na úplné nabitie a doplnenie iPhonu 3GS iba na slnečnú energiu. Napätie je regulované, takže môžete používať články s výkonom viac ako 7 voltov. Tri uhly náklonu optimalizované pre zimné, rovnodennosti (jar a jeseň) a letné slnečné uhly. Pozrite si projekt MightyMintyBoost na stavbu batérie a nabíjačky MightyMintyBoost, ktorá je materiál v plechu Altoids. Tento projekt sa zaoberá tým, ako vytvoriť rám a ako zapojiť väčší solárny článok.

Krok 1: Nástroje a materiály

Len pripomienka. Tento návod hovorí iba o zhotovení rámu a inštalácii veľkého solárneho článku. Pokyny, ako vytvoriť zvyšok projektu, nájdete na stránke MightyMintyBoost. Nástroje: Analemma (pozri druhý obrázok) Spájkovačka Rezačky drôtov Odizolovacie kliešte Horúca tavná lepiaca pištoľ Drevená píla (ručná alebo elektrická) Pokosová skrinka (ak používate ručnú pílu) Tesársky štvorec (ak rezáte ručne) Vŕtací motor 7/64 vrták Pieskový papier Materiály: Veľký solárny článok Regulátor napätia, 5v3/4 č. 8 skrutky do dreva (množstvo 8) Tavné lepidlo Gumový cement Super lepidlo (voliteľné) Štetec na elektrickú pásku Hotové rezivo dlhé 1 x 2 x 18 (topoľ je veľmi pekný, ale postačí akékoľvek drevo) Brezová preglejka, hrúbka 1/4, 2 kusy, každý najmenej 5 x 4 Poznámky: Nabíjačka MightMintyBoost bude akceptovať vstup až 7 voltov, ale tento solárny článok vydáva 9 voltov, takže potrebuje regulovať nadol, aby sa nabíjačka nepražila. Pretože článok produkuje hladké jednosmerné napätie, kondenzátory, ktoré sa niekedy používajú s regulátorom napätia 7805, nie sú potrebné. Regulátor napätia rozptýli iba asi 1,5 wattu, takže chladič nie je potrebný. Mám oboch ca stolná píla binetmaker a krížová píla, vďaka ktorým je tento projekt veľmi jednoduchý, rýchly a veľmi presný. Ak však nemáte všetky tieto veci, nebojte sa, dá sa to ľahko vykonať pomocou ručného náradia, ak budete opatrní a budete mať čas, a prípadne si urobíte cvičný rez alebo dva, ak ste predtým nerobili veľa práce s drevom. Existuje iba niekoľko strihov, ktoré môžete urobiť, aby ste si mohli vziať čas, ktorý sa vám páči, a napriek tomu rýchlo dokončiť projekt. Presné 90 stupňové rezy, najmä pri rezaní 1x2 na dĺžku, sú dôležité pre správne prispôsobenie projektu, preto používajte pokosový box. Čím presnejšie sú dĺžky, tým lepší je konečný produkt, ale bude fungovať dobre, aj keď veci nie sú dokonalé, takže sa v tom nepotíte. Túžil som dostať šancu použiť v texte slovo „analema“;-). Použil som to na odhad, kedy použiť zimné, letné a rovnodenné náklony. Viac o tom neskôr.

Krok 2: Vypočítajte si svoje uhly náklonu pre vás Latitude

Prvá vec, ktorú musíte určiť, je vaša zemepisná šírka, pretože to určuje uhol slnečných lúčov vo vašej oblasti. Obvykle ho nájdete veľmi ľahko pomocou vyhľadávania Google vo veľkom meste vo vašom okolí pomocou vyhľadávacieho reťazca: „CityName Latitude“. Tu je napríklad zemepisná šírka v San Franciscu. Musíte vypočítať tri uhly: Uhol rovnodennosti = 90 - Zemepisná šírka Letný uhol = rovnodennosť + 23 Zimný uhol = rovnodennosť - 23 To je celkom jednoduché. V nasledujúcom kroku výkres ukazuje, kde tieto uhly použiť. Umožňujú vám jednoducho nastaviť rám na jeden z troch okrajov, ktoré sú prednastavené na optimálne uhly pre každú sezónu. Na obrázku nižšie môj rám sedí na svojom letnom uhle. Každý uhol je na výkrese označený.

Krok 3: Odrežte časti rámu, koľajnice

Vytlačte výkres v plnej veľkosti priložený v súbore PDF. Rám sa skladá zo štyroch častí. Existujú dve koncové dosky a dve koľajnice. Nasledujúci obrázok ukazuje presné rozmery, ktoré som použil na základe veľkosti môjho solárneho článku. Bunky sa môžu trochu líšiť, takže možno budete musieť prispôsobiť rozmery bunke. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zmerať bunku a napísať tieto rozmery. Všimnete si, že som urobil zárez pre svoju bunku, aby mohla sedieť na dvoch koľajniciach. To je celkom jednoduché, ak máte stolnú pílu, ale bolo by ťažké, keby ste vyrezávali diely ručne, takže ak je to váš prípad, jednoducho by som vynechal 1/8 "zárezy. Ak však chcete aby ste ich vyrobili, urobte frézovanie predtým, ako rozrežete 1x2 na dĺžku. Všimnite si, že 1x2 má skutočné rozmery 3/4 "x 1 1/2", čo uvádzam na výkrese. Rozrežte svoj 1x2 na 2 kusy rovnaká dĺžka alebo len o niečo málo dlhšia ako dĺžka solárneho článku. Na tieto rezy použite svoj pokosový box. Aby boli veci neskôr správne zarovnané, je dôležité, aby boli hranaté. V týchto chvíľach na týchto častiach nerobte žiadne brúsenie. Dvakrát skontrolujte dĺžku svojich narezaných koľajníc voči solárnemu článku. Musia mať rovnakú dĺžku ako bunka alebo o niečo dlhšiu. Ak sú príliš krátke, musíte orezať nové, ktoré sú dostatočne dlhé.

Krok 4: Odrežte dva bočné panely

Začnite tým, že z preglejky odrežete dva kusy bočných panelov, ktoré sú o 1/2 "širšie ako váš solárny článok. To by malo byť asi 5 palcov široké a 4–6" dlhé. Rez urobte tak štvorcovo, ako len môžete. Je to jednoduchšie ak sa to robí pomocou krížovej alebo stolovej píly, ale môžete tiež urobiť dobrú prácu pomocou ručnej píly a štvorca, aby ste nakreslili hranatú čiaru rezu. Mnoho pokosových boxov je bohužiaľ príliš malých na takú širokú časť, ale ak je tá vaša veľká dostatočne ho použite. Gumovým cementom zlepte dva panely dohromady s dobre zarovnanými okrajmi. Potom pomocou gumového cementu prilepte pohľad na bočný rám kresby na dva panely, ktoré použijete ako šablónu na rezanie. Uistite sa, že gumový cement má šancu dobre vyschnúť, aby sa panely pri rezaní nekĺzali. Ak máte zverák, ktorý ich drží, ktoré pomôžu pri kroku rezania. Začnite rezať. Keďže panely sú k sebe prilepené, obidva panely vystrihnete na hotové panely by mali vyzerať ako na obrázku nižšie. Udržujte svoje rezy čo najhranejšie, aby panely mali rovnakú veľkosť. Odrežte panely. Zotrite gumový cement. Dajte im ľahké brúsenie na okrajoch a tvárach, aby vyzerali pekne a odstránili triesky.

Krok 5: Zostavenie rámu

Okraje koľajnice zarovnajte s panelom a pozdĺž zadného bočného spoja medzi časťami naneste ľahkú perličku tavného lepidla. Je len dočasné, aby boli diely zarovnané, kým sú nainštalované skrutky. To isté urobte so všetkými štyrmi spojmi medzi koľajnicami a panelmi. Dbajte na to, aby bolo lepidlo príliš studené kvôli sile a dávajte pozor, aby ste tieto dočasné spoje neporušili. Akonáhle je rám zlepený. Postavte ho na koniec na rovnú stabilnú pracovnú plochu a opatrne vyvŕtajte pilotné otvory pre skrutky č. 8 pomocou vrtáka 7/64 . Vyvŕtajte otvor zhruba v takej hĺbke, ako je dĺžka skrutky. Tento krok nevynechajte ani vy bude mať sakra veľa času s delením a skrutkovaním. Môžete si pozrieť miesta skrutiek alebo ich zmerať, kedykoľvek vám to bude príjemnejšie. Uistite sa, že budete vŕtačku držať pekne a hranato, aby otvory neboli šikmé. Dbajte na to, aby ste pri tomto kroku neporušili dočasné lepené spoje rámu. Vyvŕtajte vždy jeden otvor a potom zaskrutkujte jeho skrutku, aby ste minimalizovali problémy s lámaním spojov lepidla rámu. Zaskrutkujte skrutky dovnútra, kým nebude hlava v jednej rovine. s dreveným povrchom. Dokončite brúsenie kusu. Ak chcete namaľovať alebo inak použiť povrchovú úpravu, teraz je najlepší čas.

Krok 6: Pripravte solárny článok na montáž

V tomto kroku pridáte k článku regulátor napätia a skrátite kábel článkov, ak chcete. Plne červené olovo je na navrhovanej bunke pozitívne. Negatívny vodič je čierny s červeným pruhom. Ak používate inú značku článku, uistite sa, že rozumiete polarite elektródy v tejto bunke. Odrežte kladný vodič asi 2-3 "od bodu pripojenia na článku. Izoláciu stiahnite späť na obidva konce asi o 1/2". Odstrihnite iba izoláciu záporného vodiča, nie však drôtu, a potiahnite ho asi o 1/2 palca, aby ste odhalili drôt. Ak to nemôžete urobiť, môžete odstrihnúť a odizolovať aj oba konce, ale budete musieť prestrihnúť asi 1/ 2 "od kladného vývodu a ponechajte ho tak, aby sa dĺžky zhodovali. Ohnite dva vonkajšie vodiče od stredového vodiča regulátora napätia 7805 a super lepidlo alebo tavné lepidlo prilepte k zadnej časti solárneho článku, ako je znázornené na obrázku nižšie. Uistite sa, že elektródy na ňu dosiahnu s dostatočnou vôľou, aby omotali odizolovaný drôt okolo vodičov 7805. Uistite sa, že je orientovaný tak, ako je to znázornené na obrázku. Pripojte kladný vodič k dvom ohnutým vonkajším vodičom 7805, omotajte zvody drôtom, aby ste vytvorili bezpečný spájkovací spoj. Uistite sa, že je orientovaný tak, ako je to znázornené na obrázku nižšie. Ak to dostanete späť, regulátor napätia nebude fungovať. Zapájajte záporný vodič, oba vodiče, ak ste ho museli prerušiť, do stredového vodiča. Otestujte výkon bunky. Mal by som mať 5 voltov na plnom slnku. Ak nie, dvakrát skontrolujte svoje zvody a opravte pripojenie. Odizolované vodiče zaizolujte elektrickou páskou Brush-On. Skráťte kábel článku (nastrihaný pás a spájku) a izolujte tento spoj, ak chcete kratší kábel.

Krok 7: Namontujte bunku do rámu

Bunku umiestnite na rám a pripevnite ju niekoľkými perličkami tavného lepidla na zadnej strane bunky k koľajniciam. Nerob to príliš. Bunku tak budete môcť neskôr znova odstrániť, ak budete chcieť, nastrihaním perličiek tavného lepidla. Pomocou tavného lepidla prilepte kábel k zadnej časti článku. Použite pekný veľký glóbus, ktorý bude pôsobiť ako odľahčenie napätia na kábli. Viď obrázok Tým sa zabráni neskoršiemu vytrhnutiu a poškodeniu vodičov regulátora napätia.

Krok 8: Použitie rámu

Rám má tri uhly, ktoré ho môžu podoprieť v troch rôznych uhloch náklonu. Na nasledujúcich obrázkoch vidíte, ako sa používajú letné, rovnodenné a zimné náklony. V lete, od mája do júla, budete chcieť použiť letný uhol uprostred dňa. Na jar a na jeseň, čo bude marec, apríl, august, september a október, použite uhol rovnodennosti. V zime od novembra do februára používajte zimný uhol. Tieto mesiace a uhly som určil pomocou nižšie uvedenej anémie. Sú len približné a pomocou anémie môžete presnejšie určiť najlepšie dátumy na prechod z jedného uhla do druhého. Zimný uhol je vhodný na skoré ráno a neskoré popoludnie po celý rok, keď je slnko na oblohe nízko. Môžete zbierať oveľa viac energie, ak môžete rám otáčať každých niekoľko hodín počas dňa tak, aby sledoval slnko. To platí najmä v zime. Môžete tiež zozbierať o niečo väčšiu silu v zime. Potrebujete všetko, čo môžete získať, keď sú dni krátke, ak rám postavíte na veľký kus lepenky potiahnutej hliníkovou fóliou, pričom väčšina z nich bude umiestnená na juh od bunka. Fólia zachytáva slnečné svetlo dopadajúce pred bunku a odráža ju až do bunky, čím zvyšuje prúdový výkon až o 50%.