Kā izveidot saules IPod/iPhone lādētāju -aka MightyMintyBoost: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Es gribēju lādētāju savam iPodTouch, un MintyBoost noteikti bija mana pirmā izvēle. Es gribēju to pavirzīt mazliet tālāk un padarīt to ne tikai uzlādējamu, bet arī ar saules enerģiju darbināmu. Cits jautājums ir tas, ka iPhone un iPodTouch ir lielas baterijas, un tās diezgan ātri iztukšos divas AA baterijas MintyBoost, tāpēc es vēlējos palielināt arī akumulatora jaudu. Tas, ko es patiešām vēlējos, bija MightyMintyBoost!

Apple ir pārdevis vairāk nekā 30 miljonus iPodTouch/iPhone vienību- iedomājieties, ka tās visas tiek uzlādētas, izmantojot saules enerģiju. Ja katrs pārdotais iPhone/iPodTouch būtu pilnībā uzlādēts katru dienu (vidēji akumulatora jauda), izmantojot saules enerģiju, nevis fosilo kurināmo, mēs ietaupītu aptuveni 50,644 gWh enerģijas, kas ir aptuveni līdzvērtīga 75, 965, 625 mārciņām. CO2 atmosfērā gadā. Protams, tas ir vislabākais scenārijs (pieņemot, ka dienā varat iegūt pietiekami daudz saules gaismas un aptuveni 1,5 mārciņas. CO2 saražots uz izmantoto kWh.) Protams, tas pat neattiecas uz visiem pārējiem iPod, mobilajiem tālruņiem, plaukstdatoriem, mikrokontrolleriem (I izmantojiet to, lai darbinātu savus Arduino projektus) un citas USB ierīces, kuras var darbināt ar šo lādētāju- viens neliels saules bateriju lādētājs var nešķist atšķirīgs, taču pievienojiet visas šīs miljoniem ierīču kopā, un tas ir daudz enerģijas! Šim lādētājam ir dažas jaukas funkcijas: tas darbojas ar saules enerģiju! Tas ir mazs. Liela akumulatora ietilpība- 3.7v @2000mAh Iebūvētais lādētājs tiek uzlādēts, izmantojot saules, USB vai sienas kārpu. Pieņem ieejas jaudu no 3.7v līdz 7v. Pēc uzlādes noņemiet saules bateriju, un jums ir jauks kompakts USB barošanas avots. Atvienojiet saules bateriju no elektrotīkla un izmantojiet Velcro, lai nostiprinātu MightyMintyBoost mugursomas vai somas somā- tagad pievienojiet somai pievienotu lielāku saules bateriju, lai vēl ātrāk uzlādētu. Izmantojot nedaudz lielāku saules bateriju (6v/250mAh), jūs varat radīt pietiekami daudz enerģijas, lai pilnībā uzlādētu iPhone aptuveni 5,5 stundās un iPod Touch 4 stundās. Tās izveide ir patiešām vienkārša un vienkārša- man vajadzēja tikai aptuveni stundu, tāpēc sekojiet līdzi un izveidojiet to sev! Drošības piezīme un vispārīga atruna: Esiet uzmanīgi, sagriežot Altoids skārdu, jo tam var būt patiešām asas malas- ja nepieciešams, sasmalciniet. Salieciet to uz savu risku- lai gan to ir patiešām viegli izveidot, ja kaut ko sabojājat, iespējams sabojāt elektronisko ierīci, kuru mēģināt uzlādēt. Esiet piesardzīgs montāžas un lodēšanas darbā un ievērojiet labo drošības praksi. Izmantojiet tikai tādu akumulatora lādētāju, kas ir īpaši izstrādāts jūsu izmantotajam akumulatora tipam. Pirms uzdodat jautājumus, lūdzu, izlasiet visu pamācību- ja ir kādi jautājumi, jautājiet, un es palīdzēšu pēc iespējas labāk!

1. darbība: instrumenti un materiāli

Lūk, kas jums būs nepieciešams, lai izveidotu savu MightyMintyBoost:

Instrumenti: Lodāmurs Šķēres Stiepļu griezēji Knaibles (vai muiltitols) Multimetra metāla šķēres Skaidra iepakojuma lente Materiāli: MintyBoost komplekts Litija polimēru akumulatora lādētājs (sākotnējais norādītais tika pārtraukts) Labākai darbībai izmantojiet Adafruit saules litija lādētāju (savienojumi ir līdzīgi, bet tas ir nedaudz lielāks - skatīt atjauninājumu zemāk) 3.7v 2000mAh litija polimēru akumulators mazliet varenāks. Ieskaties šeit! Http: //www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- CITS ATJAUNINĀJUMS: Adafruit nesen iepazīstināja ar jaunu LiPo lādētāju, kas ir īpaši paredzēts saules uzlādēšanai un kam ir daudz labāka veiktspēja. Tas nav tik mazs, bet veiktspējas pieaugums padara to tā vērts. Apskatiet un izlasiet par dizainu šeit-https://www.adafruit.com/products/390 Dažas piezīmes: Vienšūnu litija polimēru lādētājs var pieņemt maksimālo ieejas jaudu no 3,7 līdz 7 V. Kad šūna sasniedz pilnu uzlādi, lādētājs automātiski pārslēgsies uz lādēšanu. Uzlādējot, izmantojot mini USB portu, uzlādes strāva ir ierobežota līdz 100 mA. Uzlādējot, izmantojot mucas kontaktdakšu, uzlādes strāva ir ierobežota līdz 280 mA. Saules baterija maksimāli darbojas pie 5 V @ 100 mA spilgtā saules gaismā. Ja jums nepieciešama ātrāka uzlāde, vienkārši izmantojiet lielāku saules bateriju- 6 V šūna @ 250 mA darbotos ļoti labi, un tās ir viegli pieejamas un lētas. Es izmantoju saules baterijas izmēru, jo es gribēju, lai tas būtu īpaši kompakts. Es nevarēju noskaidrot no ražotāja, vai manā izmantotajā saules baterijā ir bloķējoša diode. Bloķēšanas diode tiek izmantota daudzās saules uzlādes sistēmās, lai novērstu saules baterijas iztukšošanos akumulatorā vājā apgaismojumā. Instructables dalībnieks RBecho norādīja, ka izmantotā uzlādes ķēde izslēdz nepieciešamību pēc bloķēšanas diodes šajā lietojumprogrammā. Jūs varat pateikt, kad saules baterija ražo pietiekami daudz enerģijas, jo uzlādes laikā iedegas lādētāja sarkanā gaismas diode.

2. darbība: izveidojiet Minty Boost Kit

Vispirms izveidojiet MIntyBoost komplektu saskaņā ar tā norādījumiem. To ir patiešām viegli salikt- pat pilnīgs iesācējs to var izdarīt. Tā vietā, lai komplektā pievienotu akumulatora turētāju, mēs lodēsim JST savienotāju ar MintyBoost PCB. Šis mazais savienotājs ļaus MintyBoost ķēdei izveidot savienojumu ar litija polimēru akumulatora lādētāja ķēdi. Pārbaudiet, vai polaritāte ir pareiza! Pārbaudiet MintyBoost, pievienojot akumulatoru (pārliecinieties, vai akumulatoram ir uzlāde) un lādētāja ķēdi. MintyBoost savienojas ar savienotāju, kas atzīmēts ar SYS uz lādētāja plates, un litija polimēra akumulators tiek savienots ar savienotāju, kas apzīmēts ar GND. Tagad izgrieziet iegriezumu Altoids skārdā USB portam un izmantojiet kādu divpusēju līmi, lai piestiprinātu PCB pie Altoids skārda.

3. darbība: pievienojiet akumulatoru un lādētāju

Tagad izgrieziet iegriezumu no Altoids skārda otras puses, lai tas ietilptu lādētājā, un ar divpusēju līmi nostipriniet uzlādes ķēdi Altoids skārda apakšā. Pievienojiet akumulatoru un MintyBoost PCB uzlādes ķēdei. Pārliecinieties, ka nevienas shēmas plates apakšā nekas nepieskaras Altoids skārda apakšai.

4. solis: pievienojiet saules elementu

Ir vairāki dažādi veidi, kā savienot saules bateriju. Pirmais ir vienkārši saīsināt savienotāja vadus un iespraust cilindra kontaktdakšu lādēšanas ķēdes cilindra ligzdā.

Otra metode ir savienotāja nomaiņa ar citu JST savienotāju un pievienošana trešajam savienotājam, kas uzlādes ķēdē apzīmēts ar 5v. Man nebija pa rokai cita JST savienotāja, tāpēc es tikko pielodēju izglābtu divu zaru savienotāju pie uzlādes ķēdes, kur 5v līnijā ir divas atvērtas tapas. Otrās metodes izmantošana noteikti ir nedaudz tīrāka, jo jums nav lielas mucas kontaktdakšas, kas izkļūst no skārda puses. ATJAUNINĀT- Tā kā sākotnējā uzlādes ķēde ir pārtraukta, labākais veids, kā savienot jauno Sparkfun LiPo lādētāju ir savienot mini USB kabeli ar saules bateriju vadiem, lai to varētu pieslēgt tieši lādētājam. Šeit ir vienkāršs ceļvedis, kā to izdarīt-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Tagad pievienojiet saules bateriju Altoids skārda augšai, izmantojot apmēram 2 collu platu Velcro. Es iesaiņoju akumulatoru ar caurspīdīgas iepakojuma lentes slānis, lai to aizsargātu. Tad akumulatoru ir vienkārši novietot uz divām shēmas plates- tas ir gandrīz ideāls. Tagad novietojiet MightyMintyBoost ārā spožā saulē un uzlādējiet to! uz sarkanās gaismas diodes uz lādētāja paneļa iedegas. Kad tas ir pilnībā uzlādēts, pievienojiet savu iPod/iPhone/USB ierīci un baudiet!

5. darbība: bieži uzdotie jautājumi un papildu informācija

Šeit ir bieži uzdoto jautājumu saraksts: J: Vai ir iespējams uzlādēt litija polimēru akumulatoru? A: Nē- lādētājs automātiski pārslēgsies uz lādēšanu un pēc tam izslēgsies. J: Vai ir iespējams pilnībā iztukšot litija polimēru akumulatoru un A: Nē- akumulatoram ir sava zemsprieguma izslēgšanas shēma, kas neļaus tai pilnībā izlādēties- zemsprieguma atslēgums ir aptuveni 2,8 vQ: Vai saules baterijai ir bloķējoša diode, lai novērstu litija iztukšošanos? A: Nav nepieciešams bloķējošs diode- litija polimēru lādētājs novērš akumulatora strāvas noplūdi. J: Cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai pilnībā uzlādētu litija polimēra akumulatoru, un cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai uzlādētu manu iPod/iPhone?: Cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai pilnībā uzlādētu, ir atkarīgs no pieejamās saules gaismas daudzuma, bet aptuvenā prognozē tas aizņemtu aptuveni 20 stundas, izmantojot mazo saules bateriju tiešos saules staros. Lielākas saules baterijas izmantošana varētu viegli aizņemt pusi, ja ne vienu trešdaļu laika. Tie paši skaitļi būtu spēkā, ja uzlādētu to, izmantojot USB vai izmantojot sienas kārpu barošanas avotu. IPod uzlāde notiek daudz ātrāk. Cik ātri tas notiek, ir atkarīgs no ierīces akumulatora jaudas. IPod Touch ir 1000mAh akumulators, tāpēc tam vajadzētu pilnībā uzlādēt aptuveni 2 stundu laikā. 3G iPhone ir 1150 mAh akumulators, tāpēc tas prasīs nedaudz ilgāku laiku, un 2G iPhone ir 1400 mAh akumulators, tāpēc tas prasīs aptuveni 3 stundas. ja es vēlos izmantot lielākas jaudas saules bateriju ātrākai uzlādei? Jūs varētu izmantot 7805 sprieguma regulatoru, lai ierobežotu izeju līdz +5 V -tie maksā tikai aptuveni 1,50 USD un ir ļoti vienkārši savienojami. 7805 sniegs jums fiksētu +5v un parasti ir labs līdz 1A strāvai. Jūs varētu arī izmantot LM317T, kas ir regulējams regulators, taču tas prasītu mazliet vairāk shēmas. Daži cilvēki arī izmanto diodes, lai samazinātu spriegumu, jo daudzām diodēm sprieguma kritums ir.7v. Šeit ir daudz vairāk informācijas: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator. Otra iespēja būtu izmantot 6v/250mA saules paneli. Tas paliks litija polimēru lādētāja pašreizējā ievades diapazonā un sprieguma ievades diapazonā. Atcerieties, ka varat arī paralēli pieslēgt mazākas saules baterijas, lai palielinātu pieejamo strāvu- divas 5v/100mA saules baterijas, kas savienotas paralēli, dos jaudu 5v @200mA J: Ko darīt, ja vēlos izmantot lādētāju ar lielāku ieejas strāvu? A: Sparkfun ir litija polimēru lādētājs, kura maksimālā jauda ir 1A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id = 8293Q: Kā savienot jaudīgāko lādētāju- nav Šķiet, ka tas ir skaidrs veids, kā to izdarīt? A: Lai izmantotu jaudīgāku 1A lādētāju, akumulatoram jāpievieno divvirzienu slēdzis, lai vienā pozīcijā akumulators būtu pievienots lādētājam, bet otrā pozīcijā akumulators būtu pievienots MintyBoost ķēdei. J: Vai tas darbosies ar citām USB ierīcēm, izņemot iPod un iPhone? Šeit ir saraksts: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/ J: Vai Altoids skārda iekšpuse nenovērsīs ķēdi? dēļa apakšdaļa nesaskaras ar alvas iekšpusi. Ja jūs patiešām uztraucaties, jūs varat pārklāt skārda iekšpusi ar caurspīdīgu iepakojuma lenti. J: Cik tas maksā? Vai es varu to būvēt lētāk? A: Ja jūs pērkat visu, kas uzskaitīts, tas maksātu 70,75 USD (neieskaitot Altoids alvu vai piegādi.) no dažādiem avotiem jūs varat ietaupīt diezgan daudz. Gan lādēšanas ķēde, gan MintyBoost ķēde ir pieejami tiešsaistē- vienkārši dodieties uz tīmekļa vietnēm, kas norādītas sadaļā rīki un materiāli- tās ir norādītas arī šīs lapas apakšā. Gan Maxim, gan Linear Technology piegādā bezmaksas paraugus (atbilstoši to IC), tāpēc jums vienkārši jānodrošina visi pārējie biti (pieejami tādās vietās kā Mouser un Digikey.) Izmantojot nedaudz mazāku saules bateriju un 2200 mAh akumulatoru, ir iespējams to izveidot daudz lētāk: 2200 mAh akumulators saules baterija MintyBoost PCBAfter saskaitot nelielas MintyBoost ķēdes detaļas, nelielu tukšu PCB lādēšanas ķēdei (jums pašam vajadzētu iegravēt plāksni) un mini USB savienotāju, jūs varētu to izveidot aptuveni par 21 USD (neieskaitot piegādi vai Altoids skārdu).) Protams, tas nebūtu gluži tas pats, bet funkcionāli tas pats. Es nezinu, vai arī 2200 mAh akumulators iederētos Altoids skārdā. Tas, protams, būtu daudz vairāk darba, un, ja neesat pieredzējis šāda veida ķēžu veidošanā vai virsmas stiprinājumu komponentu lodēšanā, tas varētu būt daudz problēmu novēršanas. Tātad, vai tas ir rentabli? Pilnīgi- tas ir atkarīgs tikai no darba apjoma, ko vēlaties darīt. Jebkurā gadījumā jūs saņemat ļoti noderīgu un daudzpusīgu lādētāju ar saules enerģiju. J: Kā jūs aprēķinājāt enerģijas patēriņu un ekvivalentas CO2 vērtības? A: Lūk, matemātiskā vērtība-3,7 V (nominālais LiPo spriegums) x. 1A (saules uzlādes strāva) =.37W.37W x 12.5h (uzlādes laiks, pamatojoties uz vidējo akumulatora ietilpību) = 4.625Wh4.625Wh 365 dienas = 1688.125Wh gadā 1688.125Wh gadā x 30 000 000 pārdotu vienību = 50, 643, 750, 000Wh kopā gadā (50.644gWh) 50.644gWh gadā x 1.5 lbs CO2, kas saražots uz izmantoto kWh = 75, 965, 625 mārciņas. Gadā saražotais CO2 Piešķirtas, ka tās ir vairāk vai mazāk maksimālās vērtības, taču tās skaidri parāda zināmu potenciālu nopietnam enerģijas ietaupījumam. Lielākajai daļai planētas 12,5 stundu saules uzlādes laiks dienā nav reāls, bet, ja saīsināt saules uzlādes laiku līdz aptuveni 4,5 stundām pie 280 mA strāvas, rezultāti joprojām paliek nemainīgi. Vispārīga informācija par litija polimēru uzlādes ķēdi kā kā arī shēmu un datu lapu var atrast šeit: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726Pilnīgu MintyBoost shēmas aprakstu un dokumentāciju var atrast šeit: https:// www..ladyada.net/make/mintyboost/

Galvenā balva Earthjustice Amerikas Savienoto Valstu efektivitātes konkursā