Litija jonu akumulatora uzlāde ar saules bateriju: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Šis ir projekts par litija jonu akumulatora uzlādi ar solāro šūnu.

* Es veicu dažus labojumus, lai uzlabotu uzlādi ziemā.

** saules baterijai jābūt 6 V, un strāva (vai jauda) var būt mainīga, piemēram, 500 mAh vai 1Ah.

*** diodei, lai aizsargātu TP4056 no reversās strāvas, vajadzētu būt zemam kritiena spriegumam ("izkrist"). Es izmantoju sliktu, kas aizņem 0, 5-0, 6 V, kas ir daudz. Jūs varat izmantot Schottky diode, kas aizņem tikai 0, 1 - 0, 2 V.

1. darbība: materiāls (saites ir saistītas)

1 x saules baterija 6V

Saite: 6V 1 W

Saite: (vairāk šūnu ar dažādiem vatiem)

Saite: (vairāk izvēlei)

1 x litija jonu lādētāja plate TP4056 (izvēlieties plāksni ar 4 izejām - 2 akumulatoram, 2 ierīces pievienošanai)

Saite: (5 gab., Aptuveni 0,20 USD / gab.)

Saite: (1 gabals, 0,29 USD / gab.)

1 x Schottky diode (labāks, 0, 1 - 0, 2 sprieguma kritums) vai 1N4148 (sliktāks, 0, 5 - 0, 6 sprieguma kritums)

Saite: (diodes komplekts) (atjaunināts)

Saite: (1N4148)

1 x litija jonu akumulators (18650), es pērku vienu sliktu, jūs varat izvēlēties labāk ar jaudu ap 2000 mAh - 3000 mAh, Saite: litija jonu akumulators

1 x litija jonu akumulatora turētājs

Saite: akumulatora turētājs

1 x kabeļi, es izmantoju interneta kabeļus ar 6 vadiem iekšā vai awg 22 vadu komplektu

Saites:

kvalitāte: AWG 22 kabeļu komplekts

Ethernet kabelis: Ethernet kabelis (nepieciešams pārtraukt 6 vadus)

1 x lodēšanas instrumenti (stacija, alva, kolofonijs utt.)

2. solis: labais saules elements

* saules baterijai jābūt maksimāli 6V, jo TP4056 maksimālā ieeja ir 6V. Tas ir labāk nekā 5V.

* strāva no saules baterijām (vai jaudas) var būt mainīga, jo TP4056 "ēd" tik daudz, cik nepieciešams. Tātad jūs varat izvēlēties 500 mAh saules bateriju vai 1 Ah saules bateriju.

Litija jonu akumulatoram es izvēlos saules bateriju ar 5V un 160 mA. Lai izvēlētos saules bateriju, jums jāizvēlas:

1. saules baterijas spriegums 1,5 x akumulatora spriegums, tātad no 3,7 V līdz 4,2 V litija jonu ir līdzvērtīgs 5,55 V līdz 6,3 V saules baterijas.

2. Saules baterijas strāvai vajadzētu būt 1/10 no akumulatora jaudas, kas atdalīta par 1 stundu (Ni Mh baterijām). Es izmantoju to pašu noteikumu litija jonu akumulatoram. To sauc par C likmes noteikumu. Tātad, ja man ir 500 mAh akumulators, man jāizvēlas 50 mA solārais elements. Labām litija jonu baterijām ir 2000 mAh, tāpēc strāvai jābūt aptuveni 200 mAh vai 1,2 W.

Es izmantoju sliktu litija jonu akumulatoru ar aptuveni 600 mAh. Šim nolūkam man vajadzētu izvēlēties saules bateriju ar 60 mA maksimumu vai 0,360 W (POWER = CURRENT X VOLTAGE).

3. solis: litija jonu baterijas 18650

Es uzskatu labu vietni ar litija jonu akumulatoru testiem. Galvenokārt ir 3400 mAh maksimālais.

Šeit ir:

Šeit ir dažas teorijas par to uzlādi:

www.instructables.com/id/Li-ion-battery-charging/

www.instructables.com/id/SOLAR-POWERED-ARDUINO-WEATHER-STATION/

4. solis: ķēde

Ķēde ir vienkārša, bet es to aprakstu šeit.

Savienojiet saules baterijas pozitīvo spaili ar diodes anodu. Pievienojiet diodes negatīvo spaili pie TP4056 IN+ (ieeja pozitīva). Es izmantoju diodi reversās strāvas dēļ.

Pievienojiet arī saules baterijas negatīvo spaili pie TP4056 IN- (ieejas negatīvs). Visbeidzot pievienojiet akumulatoru, akumulatora pozitīvo spaili pie TP4056 BAT +, līdzīgu negatīvo spaili.

5. solis: LED diodes TP panelī

Uz kuģa ir 2 diodes, kas arī patērē zināmu jaudu. Es tos noņemu ar nazi. Pārbaudiet attēlu.

6. darbība. Efektivitātes aprēķins

Pārbaudiet uzlādi, multimetru varat savienot ar saules bateriju vai akumulatoru.

Pārbaude:

duļķains, ar nedaudz saulainu 10 mA (izejas strāva no TP4056), 24 mA (no saules baterijas)

duļķains, nav tiešā saulē 0,87 mA (TP4056), 5,1 mA (saules baterija)

saulaina, tieša saule 26 mA (TP4056), 89 mA (saules baterija)

Saskaņā ar vietni pveducation.org, jūs varat aprēķināt tiešo saules starojumu kW. Vienkārši aizpildiet savas mājas platumu un garumu. Un atcerieties laiku, jo starojums dienas laikā ir atšķirīgs. Es saņēmu aptuveni 1 kW/m2.

Tātad, saules baterija dod man 89 mA un 5 V, tātad dod 445 mW jeb 0,445 W. Saules elementa virsma ir aptuveni 70 cm2 (būtībā tikai mazas līnijas rada enerģiju, tātad ap 30 cm2).

Saules bateriju jauda = 0,089A x 5 V = 0,445 W

TP4056 izeja = 0,026 A x 4 V = 0,104 W

Lai aprēķinātu, cik daudz saules starojuma nokrīt uz 30 cm2 saskaņā ar pv izglītības vietni, mums ir jāpārvērš virsma uz m2, tas ir 0. 00 30 m2. Negadījuma starojums ir 1000 x 0,003 = 3 W.

Negadījuma starojums = 3W

Saules baterijas efektivitāte = 0,445 W / 3 W = 0,1483 = 14,8 %.

TP4056 efektivitāte = 0,104 W / 0,445 W = 23,37 %

Sistēmas kopējā efektivitāte = 0,104 W / 3W = 0,034666 = 3,46 %.

Tātad kopējā efektivitāte nav daudz, bet palīdz. Vai atceraties C likmi? Šim projektam ir nepieciešama lielāka saules baterija. Testēju septembrī, kas ir vidējais rādītājs starp ziemu un vasaru. Es izmantoju akumulatoru savam esp reģistrētājam, kuram ziemā ir jāizdzīvo, vasara ir laba. Nākotnē es pārbaudīšu citus saules elementus un parādīšu savus rezultātus.

7. solis: papildus: Thingspeak Graph

Es pārbaudu akumulatora spriegumu ar savu esp reģistrētāju. Man ir grafiks par lietas runu. Rezultāti ir norādīti ADC vērtībās, nevis spriegumā. Vērtības 720 ir līdzvērtīgas akumulatoram ar 4,07 V. Es izmantoju sliktu 600 mA litija jonu akumulatoru.