Vytvoření vlastního fotovoltaického 5V systému: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

K nabíjení baterie (Li Po/Li-ion) používá Buck převodník jako 5V výstup. A převodník Boost pro 3.7V baterii na 5V USB výstup pro zařízení potřeboval 5 V. Podobně jako u původního systému, který používá olověnou baterii jako akumulátor pro skladování energie pomocí PWM nebo MPPT ovladače. A dodávka pro zařízení 12V. Tento používá pouze převodník Buck k převodu 12V (jmenovité napětí solárních panelů) na stabilní 5V k nabíjení Li-Po/Li-ion baterie po denním světle. Přepněte na převodník Boost a převeďte napětí baterie 4,2 (3,7 nominálního napětí pro Li-Po a Li-ion) na 5 V pro zařízení napájená 5 V. (5V v Buck Converteru můžete stále používat během dne, když se Li-Po/Li-ion baterie nabíjí.  Možná to nebude tak účinné jako původní systém (12V). Udělal jsem to jen proto, že můj solární panel napájí je pouze 15 W a není dost rozpočtu na nákup MPPT nebo PWM nabíječky pro 12V. a nestačí na napájení aplikací, které potřebují vyšší než 50 W. Takže jsem udělal alternativní možnost, 5V verzi.

(Připomínáme, že systém nemá žádné ovladače.)

Tento systém je určen pro solární panely, které mají nižší než 30 W a pouze 12 V. (9V solární panely by stále fungovaly).

Specifikace mého systému Vstup solárního panelu = 12V (18V)

Použitý výkon = 15 W

Doba nabíjení = závisí na výkonu vašeho solárního panelu a kapacitě baterie.

USB výstup 1 (převodník Buck) = 5V

USB výstup 2 (převodník Boost) = 5V

Typ baterie = závisí na vašem výběru (Li-Po/Li-ion) 3,7 a kapacitě-Můj byl Li-Po s kapacitou 3 500 mAh.

Jeden k bodu:

Zatímco projekt pokračuje v experimentech na zlepšení a výpočet jeho účinnosti a zda to stálo za to. Položte mi otázky k projektu.

Krok 1: Připravte si materiály

• Purfboard (střední velikost)
• Dráty
• Vede krokodýl krokodýlí krokodýl krokodýlí krokodýl (volitelně pro testování)
• 2x USB porty
• Olověná pájka.

Solární panel -(doporučujeme o 20W vyšší, 12V)

• 1x nabíjecí a ochranný obvod TP4056 pro Li-Po a Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion baterie (záleží na tom, jakou baterii si vyberete a na její kapacitě)

Buck-Converter (ten, který používám)

• (1x) LM2576T (5V verze, 3A)
• (1x) 100uH induktor
• (1x) 100uF a (1x) 1000uF elektrolytické kondenzátory
• (1x) Schottkyho dioda
• (1x 1K odpor a malá LED) -volitelně

Spolu s měřicími nástroji

Digitální/analogový multimetr (pro výpočet jeho účinnosti je zde zapotřebí napětí a proud)

Krok 2: Postupujte podle schématu zapojení

Pájejte všechny součásti na desce plošných spojů PCB.

Bylo by lepší zkrátit Data plus a mínus Piny na USB portech pro telefony Android.

nezapomeňte vypnout převodník Boost, aby se při nabíjení baterie nepřetěžoval TP4056.

Pokud je výkon vašeho solárního panelu nižší než doporučený výkon, který je o 20 W vyšší, měli byste připojit pouze jednu baterii. kvůli omezenému výkonu ve výkonu vašeho solárního panelu. Příklad: 15 Wattů je 0,83 A, což znamená, že je to váš maximální proud.

Krok 3: Napájení a měření obvodu

Pokud obvod funguje správně, vyzkoušejte jej pomocí fiktivních zátěží, jako je 5W odpor na výstupu, a změřte napětí a proud. jako tento obrázek.

Problémy se setkáním

- fotovoltaický systém -

Pokud vstupní napětí (fotovoltaické) v převodníku buck náhle klesne pod jmenovité napětí FV a výstupní napětí. pak by měl být problém na tomto seznamu.

*zátěž na výstupu je již připojena a odebírá více energie z FV systému.

*Méně slunečního světla venku kvůli zataženo atd.

pokud váš problém není v tomto seznamu, zanechte komentář a já na něj odpovím.

Krok 4: Hotovo

Jsme hotovi.

Podle tohoto vzorce můžete vypočítat účinnost převodníku Buck a Boost.

Výstupní napětí x výstupní proud

------------------------------------------- x 100% = účinnost

Vstupní napětí x vstupní proud

Věci na připomenutí !! - Vždy vypněte připojení mezi baterií a převodníkem Boost-Converter, aby nedošlo k přetížení procesu nabíjení TP4056 během dne. použijte pouze pro dnešní večer.

- ujistěte se, že se při měření proudu a napětí nabíjí baterie, aby byla zajištěna jeho účinnost.

Výhody a nevýhody

+ 5V provoz. Pro nabíjení a napájení aplikací, které potřebují 5V- Ne pro aplikace, které vyžadují 12V/9V. (Lze upravit, pokud je nastavitelný váš převodník)

+ Míra účinnosti je dost dobrá. (Moje jsou 70% v převodníku buck a 68% v převaděči Boost) (Trochu vyšší, pokud používáte již sestavený modul.)

- Účinnost může klesnout, pokud poklesne napětí na měniči měniče. Vzhledem k výstupnímu tažnému výkonu.

+ Levný systém

- Systém bez ovladače (pro sledování stavu baterie a solárního nabíjení a ochran)

+ Snadné provedení při nákupu již postaveného modulu boost a buck.

Na jednu věc upozornit

Omezený proudový výstup měniče buck závisí na výkonu vašeho solárního panelu (watty). Výkon mého solárního panelu je 15 W, což znamená, že jsem při připojení k nabíječce omezen na proud 0,75 A. Proto doporučuji solární panel, který má alespoň 20W.

V případě dotazů k projektu neváhejte napsat komentář.

Pokud si vyrobíte vlastní fotovoltaický 5V systém. prosím sdílej.

Můžete mě sledovat na jakýchkoli sociálních médiích. Abys mohl

Sledujte mě na Facebooku a Twitteru

Facebook:

Twitter:

Přihlaste se k odběru mého kanálu Youtube:

Podpořte mě na Patreonu:

Připomínka: Vždy mějte znalosti o elektronice a myslete na bezpečnost před, během a po dokončení projektu. Bezpečnost především.