Сделай сам - зарядное устройство на солнечной батарее: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Привет всем, я снова вернулся с этим новым уроком.

В этом уроке я покажу вам, как заряжать литиевую батарею 18650 с помощью микросхемы TP4056, использующей солнечную энергию или просто СОЛНЦЕ.

Было бы здорово, если бы вы могли заряжать аккумулятор мобильного телефона с помощью солнца вместо зарядного устройства USB. Вы также можете использовать этот проект как портативный внешний аккумулятор.

Общая стоимость этого проекта без батареи составляет чуть менее 5 долларов. Аккумулятор добавит еще 4-5 долларов. Таким образом, общая стоимость проекта составляет около 10 долларов. Все компоненты доступны на моем сайте для продажи по действительно хорошей цене, ссылка находится в описании ниже.

Шаг 1. Требования к оборудованию

Для этого проекта нам понадобятся:

- Солнечная батарея на 5 В (убедитесь, что напряжение 5 В и не меньше)

- Печатная плата общего назначения

- Высоковольтный диод с высоким номинальным током 1N4007 (для защиты от обратного напряжения). Этот диод рассчитан на прямой ток 1 А с пиковым обратным напряжением 1000 В.

- Медная проволока

- 2 винтовых клеммных колодки для печатных плат

- Держатель батареи 18650

- Аккумулятор 18650 3,7 В

- Плата защиты аккумулятора TP4056 (с защитной ИС или без нее)

- усилитель мощности 5 В

- Некоторые соединительные кабели

- и общее паяльное оборудование

Шаг 2: Как работает TP4056

Глядя на эту плату, мы видим, что на ней есть микросхема TP4056 и несколько других интересующих нас компонентов. На плате есть два светодиода: красный и синий. Красный загорается, когда он заряжается, а синий загорается, когда зарядка завершена. Затем есть этот разъем mini USB для зарядки аккумулятора от внешнего зарядного устройства USB. Также есть эти две точки, куда можно припаять собственный зарядный блок. Эти точки отмечены как IN- и IN +. Мы будем использовать эти две точки для питания этой платы. Батарея будет подключена к этим двум точкам, обозначенным как BAT + и BAT- (довольно много говорит само за себя). Плате требуется входное напряжение от 4,5 до 5,5 В для зарядки батареи.

На рынке доступны две версии этой платы. Один с модулем защиты от разряда аккумулятора, другой без него. Обе платы предлагают зарядный ток 1А, а затем отключаются по завершении.

Кроме того, тот, у которого есть защита, отключает нагрузку, когда напряжение батареи падает ниже 2,4 В, чтобы защитить элемент от слишком низкой работы (например, в пасмурный день), а также защищает от перенапряжения и подключения обратной полярности (он будет обычно уничтожает сам себя, а не аккумулятор), однако, пожалуйста, проверьте, правильно ли вы подключили его в первый раз.

Шаг 3: медные ножки

Эти платы сильно нагреваются, поэтому я припаяю их немного над платой.

Для этого я собираюсь использовать жесткий медный провод, чтобы сделать ножки печатной платы. Затем я буду сдвигать блок по ножкам и спаять их все вместе. Я поставлю 4 медных провода, чтобы сделать 4 ножки этой печатной платы. Вы также можете использовать штекерные разъемы для штыревых контактов вместо медного провода.

Шаг 4: Сборка

Сборка очень проста.

Солнечный элемент подключается к разъемам IN + и IN- платы зарядки аккумулятора TP4056 соответственно. На положительном конце вставлен диод для защиты от обратного напряжения. Затем BAT + и BAT- платы подключаются к положительному и отрицательному концам батареи. (Это все, что нам нужно для зарядки аккумулятора). Теперь для питания платы Arduino нам нужно увеличить выход до 5 В. Итак, мы добавляем к этой схеме усилитель напряжения 5 В. Подключите отрицательный конец батареи к IN- усилителя, а положительный конец - к IN +, добавив переключатель между ними. Хорошо, теперь давайте посмотрим, что я сделал. - Я подключил плату усилителя прямо к зарядному устройству, но я рекомендую поставить туда переключатель SPDT. Таким образом, когда устройство заряжает аккумулятор, он только заряжается и не привыкает.

Солнечные элементы подключены к входу зарядного устройства литиевой батареи (TP4056), выход которого подключен к литиевой батарее 18560. К аккумулятору также подключен повышающий усилитель напряжения 5 В, который используется для преобразования с 3,7 В постоянного тока в 5 В постоянного тока.

Напряжение зарядки обычно составляет около 4,2 В. Входное напряжение усилителя составляет от 0,9 до 5,0 В. Таким образом, он будет видеть около 3,7 В на входе, когда батарея разряжается, и 4,2 В при подзарядке. Выход усилителя на остальную часть схемы будет поддерживать значение 5 В.

Шаг 5: Тестирование

Этот проект будет очень полезен для питания удаленного регистратора данных. Как мы знаем, источник питания всегда является проблемой для удаленного регистратора, и в большинстве случаев розетки отсутствуют. Подобная ситуация вынуждает вас использовать некоторые батареи для питания вашей схемы. Но со временем аккумулятор сдохнет. Вопрос в том, что вы хотите пойти туда и зарядить аккумулятор? Наш проект недорогого солнечного зарядного устройства станет отличным решением в подобной ситуации для питания платы Arduino.

Этот проект также может решить проблему эффективности Arduino во сне. Сон экономит батарею, однако датчики и регуляторы мощности (7805) по-прежнему будут потреблять батарею в режиме ожидания, разряжая батарею. Заряжая аккумулятор по мере его использования, мы можем решить нашу проблему.

Шаг 6:

Еще раз спасибо за просмотр этого видео! Надеюсь, это вам поможет. Если вы хотите поддержать меня, вы можете подписаться на мой канал и смотреть другие мои видео. Спасибо, еще раз в моем следующем видео.