Solární nabíjení levnou 9 LED svítilnou: 14 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

V tomto projektu je jistá serendipita a prvním příkladem je zjištění, že kolébka baterie z široce prodávané levné pochodně bude pěkně ležet uvnitř bateriového boxu velikosti D. To umožňuje levnou výrobu velmi kompaktní solární nabíječky.

Kompozitní obrázek výše ukazuje všudypřítomnou pochodeň vpravo. V levé části obrázku vidíme zadní část naší nabíječky s bateriovou jednotkou svítící v bateriovém boxu velikosti D. Uprostřed vidíme čelní pohled na nabíječku a 6voltový 100 milimetrový silikonový solární článek.

Je třeba si uvědomit několik námitek, ai když nechcete stavět tento projekt, uživatelé tohoto typu pochodně si mohou přečíst část „Nic není tak jednoduché“na konci článku.

Krok 1: Budete potřebovat

Budete potřebovat:

Hliníková svítilna s devíti LED diodami. Prodává se hojně na internetu.

Box na baterie velikosti D.

Jeden 6voltový solární panel 100mA.

Oboustranné lepicí podložky.

(K dispozici na internetu z eBay, Amazon atd. Moje jsem získal od CPS Solar--www.cpssolar.co.uk)

Jedna usměrňovací dioda. Úplně nekritické a nízké napětí bude stačit-použil jsem IN4001

3 x 10 ohmové odpory. Jejich zahrnutí není důležité, ale užitečné-viz text.

Užitečná bude červená PVC páska-viz text.

Tři AAA dobíjecí články nikl/kov hydrid (viz text.)

Základní elektronické nástroje jako dvojice fréz a kleští s úzkým nosem. Budete muset udělat pár pájených spojů.

Ve směru hodinových ručiček zleva nahoře je na obrázku svítilna, bateriový box, oboustranné podložky s usměrňovačem a třemi odpory nahoře a nakonec solární panel.

Krok 2: Příprava solárního panelu 1

Když byl přijat, můj solární panel měl připojené vodiče. Ty je třeba odstranit páječkou. Pokud váš panel nemá připojené vodiče, tento krok ignorujte.

Krok 3: Příprava solárního panelu 2

Panel by měl mít polaritu připojení označenou „+“a „-“a to je vidět na obrázku výše. Obrázek také ukazuje, jak byly na pozitivní konec přidány červené čtverečky PVC pásky, aby se zlepšilo označení pozitivního konce.

Krok 4: Připravte si bateriový box

Nyní musíme připravit bateriový box na přilnutí ke solárnímu panelu. Jemně obruste zadní část krabice na baterie smirkovým papírem nebo podobným způsobem. Je to nutné, protože box na baterie je vyroben z polyetylenového materiálu, který je odolný vůči většině běžných lepidel, ale oboustranné lepivé podložky fungují. Nyní zcela zakryjte zadní část bateriového boxu oboustrannými lepicími podložkami a přebytečné části ořízněte ostrými nůžkami.

Krok 5: Přilepte bateriový box na solární článek

Odstraňte ochranný papír z oboustranných lepivých podložek a nabídněte bateriový box solárnímu panelu s kladným koncem krabice na kladný konec solární nabíječky, kladný konec bateriového boxu je označen ve výlisku a negativní konec je ten s kudrnatým pramenem. Jakmile si budete zcela jisti orientací, zatlačte bateriový box pevně dolů na solární panel. To je dobře vidět na výše uvedeném obrázku-musíte to udělat správně, protože jakmile krabici zaseknete, bude velmi obtížné ji vrátit zpět!

Krok 6: Přidejte usměrňovač a odpory-1

Nejprve uvažujeme schéma zapojení konečné sestavy, jak je znázorněno na obrázku výše. Solární panel generuje energii, která je napájena třemi dobíjecími články pomocí usměrňovací diody. Obvod dokončují (volitelně) tři paralelně zapojené odpory 10 Ohm.

Dioda je nezbytná k zabránění pomalého vybíjení baterií zpět solárním článkem, pokud nejsou osvětleny.

Volitelné tři odpory jsou užitečné v tom, že během nabíjení proud, který jimi prochází, generuje malé napětí, které lze měřit citlivým voltmetrem, což umožňuje sledovat nabíjecí proud. Tři 10 ohmové odpory paralelně dávají kombinovaný odpor 3,3 ohmů a pokud na nich například změříme napětí 0,1, pak Ohmův zákon, I = V/R, ukazuje, že procházející proud je 0,1/3,3 = 0,03 A.

Krok 7: Přidejte usměrňovač a odpory-2

Nyní připojte diodu usměrňovače mezi kladné připojení solárního panelu a plusový konec bateriového boxu pájením, jak je znázorněno na levé straně horního obrázku v kompozitní grafice výše. Podobně zapojte tři odpory paralelně mezi záporný konec bateriového boxu a minusovou stranu solárního panelu. To je vidět na pravé straně horního obrázku výše. Oba spoje jsou zazvoněny červeně a jsou lépe vidět na dolních dvou obrázcích.

Pokud nechcete zařízení pro měření proudu, jednoduše připojte kus drátu mezi záporný konec bateriového boxu a minusovou stranu solárního panelu.

Krok 8: Baterie-1

Výše uvedený obrázek ukazuje součásti naší svítilny s kolébkou připravenou k nabíjení bateriemi.

Krok 9: Baterie-2

Na výše uvedeném obrázku jsou čtyři nikl/metalhydridové baterie zakoupené v našem místním obchodě za dvě libry. Taková levnost stojí svoji cenu-mají kapacitu pouze 350 mA/hod., Ale na pochodeň to bude stačit. Ať už použijete cokoli, snažte se zajistit, aby si byly navzájem co nejvíce podobné a ideálně ze stejné dávky jako v tomto případě.

Krok 10: Seznamte se s kolébkou baterie

Složený obrázek výše ukazuje dva konce kolébky baterie. Pozitivní konec má pip pro připojení a záporný konec má důlek. Všimněte si, že polarita je vyznačena na kovu-ignorujte plusy a mínusy vytvarované do plastu-ty se týkají polarity baterie v daném bodě kolébky.

Krok 11: Přidejte své baterie

Vložte své tři dobíjecí články normálním způsobem tak, aby záporný konec baterie směřoval v každém případě proti kudrnaté pružině.

Další krok je důležitý. Je snadné vložit kolébku s bateriemi do svítilny nebo do nabíječky nesprávně, protože jednotka je téměř dokonale symetrická. Pokud vložíte jednotku do hořáku nesprávným směrem, nevadí to, protože hořák prostě nefunguje (LED diody jsou diody.) ALE pokud vložíte jednotku do nabíječky nesprávně, budete nabíjet baterie špatným způsobem! Pomocí informací z předchozího kroku tedy snižte pravděpodobnost chyb označením pozitivního konce kouskem červené PVC pásky, jak je znázorněno na obrázku výše. Při používání zajistěte, aby červený konec kolébky odpovídal červeným čtverečkům na nabíječce.

Krok 12: Vložte baterie Cradle Plus do nabíječky

Držák baterie lze nyní zasunout do nabíječky. Zatlačte záporný konec jednotky baterie proti kudrnaté pružině schránky na baterie a umístěte kladný pól proti kladnému spojení. Zjistíte, že kolébka baterie bude viset uvnitř bateriového boxu poměrně pozitivním způsobem a její přesun vyžaduje poměrně značnou sílu.

To je dobře vidět na obrázku výše.

Nabíječka je nyní připravena k použití.

Krok 13: Nasaďte si nabíječku

Způsob používání nabíječky závisí na vašich okolnostech. Výše uvedený obrázek ukazuje jednotku podepřenou ozdobou proti oknu v naší zimní zahradě, ale můžete přidat smyčku a zavěsit ji do okna nebo venku za vhodných suchých podmínek.

Sazba poplatků bude velmi záviset na místních podmínkách. Tady na jihozápadě Velké Británie, například při úplné oblačnosti a dešti v březnu, solární článek vydává pouze asi čtyři volty, což je nedostatečné pro produkci jakéhokoli proudu, zatímco mírné sluneční svit dává rychlost nabíjení asi třicet milimetrů. Doba, po kterou necháte jednotku nabíjet, se tedy bude lišit. Důležitá bude také kapacita buněk, která může být až 800 milimpérů za hodinu, takže to může trvat den až několik dní. Plné nabití může být označeno napětím kolem 4,1 voltů napříč třemi články.

Krok 14: Nic není nikdy tak jednoduché

Výše uvedené video zveřejněné na YouTube prostřednictvím 'themetalwithin' umožňuje střízlivé sledování. Tradiční moudrost spočívá v tom, že LED musí mít v sérii odpor a zdroj energie, aby omezil proud přes LED diody a pravděpodobně na 20 mA na LED. Neuvěřitelně tyto levné hořáky nemají v sérii ŽÁDNÝ odpor omezující proud a je možné narušit LED diody, zejména pokud jsou použity baterie schopné dodávat vysoký proud. Pokud používáte lithiové články AAA a jsou k dispozici, může mít vaše svítilna velmi jasnou, ale krátkou životnost, což pravděpodobně platí pro nové vysoce výkonné alkalické články. Těm, kteří tento projekt nepostaví, by mohlo být lépe doporučeno použít články z chloridu zinečnatého a akceptovat nižší světelný výkon, ale delší životnost hořáku.

Může zde opět platit Serendipity, protože tento článek je založen na článcích hydridu niklu/kovu, které běží kolem 1,2 voltů a které budou s hořákem šetrnější, ale to říká, že měřím spotřebu asi 0,45 ampérů, která funguje kolem 50 mA na LED a což se zdá být trochu přehnané. Nicméně jsem neměl žádné problémy s degradací LED během používání, takže snad LED diody používané v těchto svítilnách mají silnější hodnocení a výrobci svítilen vědí něco, co já ne-pokud se rozhlédnete kolem sebe, určitě najdete jednotlivé LED diody dimenzované na 100 mA. Přispěvatel 'temetalwithin' dělal jeho pochodně po dlouhou dobu, takže mějte to na paměti.