Jak vyrobit solární nabíječku IPod/iPhone -aka MightyMintyBoost: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:25

Chtěl jsem nabíječku pro svůj iPodTouch a MintyBoost byla rozhodně moje první volba. Chtěl jsem to posunout o kousek dál a udělat to nejen dobíjecí, ale také solární. Dalším problémem je, že iPhone a iPodTouch mají v sobě velké baterie a poměrně rychle vyčerpají dvě AA baterie v MintyBoost, takže jsem chtěl také zvýšit výkon baterie. To, co jsem opravdu chtěl, byl MightyMintyBoost!

Apple prodal více než 30 milionů jednotek iPodTouch/iPhone- představte si, jak je všechny nabíjíte solární energií…. Pokud by každý prodaný iPhone/iPodTouch byl každý den plně nabitý (průměrně kapacita baterie) solární energií místo energie z fosilních paliv, ušetřili bychom přibližně 50,644 gWh energie, což je zhruba ekvivalent 75, 965, 625 liber. CO2 v atmosféře za rok. Je pravda, že to je nejlepší scénář (za předpokladu, že můžete získat dostatek slunečního světla za den a přibližně 1,5 libry CO2 produkovaného na použitou kWh.) Samozřejmě to neplatí ani pro všechny ostatní iPody, mobilní telefony, PDA, mikrokontroléry (já použijte k napájení svých projektů Arduino) a dalších zařízení USB, která lze napájet touto nabíječkou- jedna malá nabíječka solárních článků se nemusí zdát, že by mohla něco změnit, ale sečtěte všechny ty miliony zařízení dohromady a to je spousta energie! Tato nabíječka obsahuje několik opravdu pěkných funkcí: Je napájena solární energií! Je to malé. Velká kapacita baterie- 3,7 V @2000 mAh Integrovaná nabíječka se nabíjí pomocí solárního, USB nebo nástěnného bradavice. Přijímá vstupní výkon od 3,7v do 7v. Po nabití vyjměte solární článek a máte pěkný kompaktní USB zdroj. Odpojte solární článek a pomocí suchého zipu zajistěte MightyMintyBoost uvnitř batohu nebo brašny- nyní zapojte větší solární článek připojený k tašce pro ještě rychlejší nabíjení. Pomocí o něco většího solárního článku (6v/250mAh) můžete generovat dostatek energie k úplnému nabití iPhonu přibližně za 5,5 hodiny a iPodu Touch za 4 hodiny. Postavit to je opravdu snadné a přímočaré- trvalo mi to asi hodinu, takže pokračujte a postavte si to sami! Bezpečnostní upozornění a obecné prohlášení: Při řezání plechu Altoids buďte opatrní, protože může mít opravdu ostré hrany- v případě potřeby je uhlaďte. Sestavte to na vlastní riziko- i když je to opravdu snadné, pokud něco pokazíte, může dojít k poškození elektronického zařízení, které se pokoušíte nabít. Při montáži a pájení buďte opatrní a dodržujte správné bezpečnostní postupy. Používejte pouze typ nabíječky baterií specificky navržený pro typ baterie, kterou používáte. Před položením otázek si prosím přečtěte celý Instructable- pokud existují nějaké otázky, stačí se zeptat a já vám pomůžu, jak nejlépe umím!

Krok 1: Nástroje a materiály

Zde je to, co budete potřebovat k vybudování vlastního MightyMintyBoost:

Nářadí: Páječka Nůžky Nůžky na kleště Kleště (nebo muiltitool) Multimetr Nůžky na kov Čistá balicí páska Materiály: Sada MintyBoost Nabíječka lithium -polymerové baterie (původní specifikovaná byla ukončena) Pro lepší výkon používejte solární lithiovou nabíječku Adafruit (připojení jsou podobná, ale je o něco větší) - viz aktualizace níže) 3.7v 2000mAh lithium -polymerová baterie JST konektor/drát Malý solární článek 2 "x 3" lepený zadní zip Malý oboustranný lepicí čtverec Altoidy cín 7/10/10 AKTUALIZACE: Adafruit nyní také prodává všechny díly, které k tomu potřebujete trochu mocnější. Podívejte se sem! Http: //www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- DALŠÍ AKTUALIZACE: Společnost Adafruit nedávno představila novou nabíječku LiPo, která je speciálně navržena pro solární nabíjení a má mnohem lepší výkon. Není to tak malé, ale díky nárůstu výkonu to stojí za to. Podívejte se a přečtěte si o designu zde-https://www.adafruit.com/products/390 Několik poznámek: Jednobuněčná lithium-polymerová nabíječka může přijímat vstupní výkon, který se pohybuje maximálně od 3,7 do 7V. Když článek dosáhne plného nabití, nabíječka se automaticky přepne na udržovací nabíjení. Při nabíjení pomocí mini USB portu je nabíjecí proud omezen na 100 mA. Při nabíjení pomocí konektoru s válcovou zástrčkou je nabíjecí proud omezen na 280 mA. Solární článek dosahuje při jasném slunečním světle maximální napětí přibližně 5 V při 100 mA. Pokud potřebujete rychlejší nabíjení, jednoduše použijte větší solární článek- 6v článek @ 250mA by fungoval velmi dobře a jsou snadno dostupné a levné. Použil jsem velikost solárního článku, který jsem udělal, protože jsem chtěl, aby byl super kompaktní. U výrobce jsem nemohl zjistit, zda solární článek, který jsem použil, má blokovací diodu. V mnoha solárních nabíjecích systémech se používá blokovací dioda, která brání solárnímu článku vybít baterii za špatných světelných podmínek. Člen Instructables RBecho poukázal na to, že použitý nabíjecí obvod neguje potřebu blokovací diody v této aplikaci. Poznáte, kdy solární článek produkuje dostatek energie, protože během nabíjení se rozsvítí malá červená LED dioda na nabíječce.

Krok 2: Sestavte si sadu Minty Boost

Nejprve sestavte sadu MIntyBoost podle jejích pokynů. Sestavení je opravdu snadné- zvládne to i úplný nováček. Namísto připojení držáku baterie v sadě připájíme konektor JST k desce MintyBoost. Tento malý konektor pak umožní připojení obvodu MintyBoost k obvodu nabíječky lithium -polymerových baterií. Zkontrolujte správnou polaritu! Otestujte MintyBoost připojením baterie (zkontrolujte, zda je baterie nabitá) a nabíjecího obvodu. MintyBoost se připojí ke konektoru označenému SYS na desce nabíječky a lithium -polymerová baterie se připojí ke konektoru označenému GND. Nyní odřízněte zářez v Altoids cínu pro port USB a pomocí oboustranného lepidla připevněte desku plošných spojů k plechu Altoids.

Krok 3: Přidejte baterii a nabíječku

Nyní vyřízněte zářez z druhé strany plechu Altoids, aby se vešel do nabíječky, a zajistěte nabíjecí obvod na spodní straně plechu Altoids oboustranným lepidlem. Znovu připojte baterii a desku MintyBoost k nabíjecímu obvodu. Ujistěte se, že se nic na spodní straně jedné z desek s obvody nedotýká spodní části plechu Altoids.

Krok 4: Přidejte solární článek

Existuje několik různých způsobů připojení solárního článku. První je prostým zkrácením kabelů konektoru a zasunutím zástrčky hlavně do zdířky v nabíjecím obvodu.

Druhá metoda je nahradit konektor jiným konektorem JST a zapojit jej do třetího konektoru označeného 5v na nabíjecím obvodu. Neměl jsem po ruce další konektor JST, takže jsem jen připájil zachráněný dvoukolíkový konektor k nabíjecímu obvodu, kde jsou dva otevřené kolíky na 5v vedení. Použití druhé metody je určitě o něco čistší, protože z boku plechu nevyčnívá velká zástrčka. AKTUALIZACE- Vzhledem k tomu, že původní nabíjecí obvod byl přerušen, je nejlepším způsobem připojení nové verze nabíječky Sparkfun LiPo je spojit kabel mini USB do vodičů solárních článků, aby se mohl zapojit přímo do nabíječky. Zde je jednoduchý návod, jak na to-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Nyní připevněte solární článek na vrchol plechu Altoids pomocí asi 2 širokého suchého zipu. Akumulátor jsem zabalil do vrstva čiré balicí pásky, která ji pomůže chránit. Poté se sada baterií jednoduše položí na dvě desky plošných spojů- je téměř dokonalá. Nyní nastavte MightyMintyBoost na jasné slunce a nabijte jej! Měli byste vidět rozsvítí se malá červená LED dioda na nabíjecí desce. Jakmile je plně nabitá, připojte zařízení napájené zařízením iPod/iPhone/USB a užívejte si!

Krok 5: Časté dotazy a další informace

Zde je seznam často kladených otázek: Otázka: Je možné lithiovou baterii přebíjet? Odpověď: Ne- nabíječka se automaticky přepne na udržovací nabíjení a poté se vypne. poškodit? Polymerová baterie? Odpověď: Není nutná žádná blokovací dioda- lithium polymerová nabíječka brání vybití baterie. Otázka: Jak dlouho bude trvat úplné nabití lithium polymerové baterie a jak dlouho bude trvat nabíjení mého zařízení iPod/iPhone? A: Jak dlouho bude trvat úplné nabití, závisí na množství dostupného slunečního světla, ale jako hrubý odhad by použití malého solárního článku na přímém slunečním světle trvalo přibližně 20 hodin. Použití většího solárního článku by mohlo klidně zabrat polovinu, ne -li třetinu času. Stejné hodnoty by platily, kdybyste je nabíjeli přes USB nebo pomocí napájecího zdroje. Nabíjení iPodu je mnohem rychlejší. Jak rychle to funguje, závisí na kapacitě baterie vašeho zařízení. IPod Touch má baterii 1 000 mAh, takže by se měl plně nabít přibližně za 2 hodiny. 3G telefon iPhone má 1150mAh baterii, takže to bude trvat o něco déle a 2G iPhone bude mít 1400mAh baterii, takže to bude trvat asi 3 hodiny. Otázka: Nabíječka lithium-polymerového polymeru má rozsah vstupního napětí minimálně 3,7v až maximálně 7v- co Pokud chci použít solární článek s vyšším výkonem pro rychlejší nabíjení? Můžete použít regulátor napětí 7805 k omezení výstupu na +5 V -stojí jen asi 1,50 $ a velmi snadno se zapojí. 7805 vám poskytne pevný +5 V a obvykle je dobrý až do proudu 1 A. Můžete také použít LM317T, který je nastavitelný regulátor, ale jeho použití by vyžadovalo trochu více obvodů. Někteří lidé také používají diody ke snížení napětí, protože mnoho diod má pokles napětí 0,7v. Zde je mnohem více informací: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator Další možností by bylo použít solární panel 6v/250mA. To zůstane v aktuálním vstupním rozsahu a rozsahu vstupního napětí nabíječky lithium polymeru. Pamatujte, že můžete také připojit menší solární články paralelně ke zvýšení dostupného proudu- dva solární články 5v/100mA zapojené paralelně budou dávat výstup 5v @200mA Otázka: Co když chci použít nabíječku s vyšším vstupním proudem A: Sparkfun má lithium-polymerovou nabíječku, která dosahuje maxima na 1A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id = 8293Q: Jak bych připojil výkonnější nabíječku- neexistuje Zdá se, že je to jasný způsob, jak to udělat? Odpověď: Chcete -li použít výkonnější nabíječku 1A, budete muset k baterii připojit obousměrný přepínač, takže v jedné poloze bude baterie připojena k nabíječce a v druhé poloze bude baterie by byla připojena k obvodu MintyBoost. Otázka: Bude to fungovat s jinými zařízeními USB než iPody a iPhony? A: Vsadíte se! Zde je seznam: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: Nezkratuje obvod Altoidů obvod? A: Ne- použití oboustranné pěnové pásky k montáži desek s obvody udržuje spodní část desky nesmí přijít do styku s vnitřním dnem plechovky. Pokud se opravdu bojíte, můžete vnitřní dno plechovky zakrýt průhlednou balicí páskou. Otázka: Kolik to stojí? Mohu jej postavit za méně? Je to nákladově efektivní? Odpověď: Pokud koupíte vše, co je uvedeno, bude to stát 70,75 $ (bez plechu Altoids nebo poštovného.) Pokud byste jej chtěli postavit na kostce pomocí PCB MintyBoost od společnosti Adafruit, vybudovat si vlastní nabíjecí obvod a dodat vlastní díly z různých zdrojů můžete docela ušetřit. Nabíjecí obvod i obvod MintyBoost jsou k dispozici online- stačí přejít na webové stránky uvedené v sekci nástroje a materiály- jsou také uvedeny v dolní části této stránky. Maxim i Linear Technology dodávají vzorky zdarma (podle jejich webových stránek) svých integrovaných obvodů, takže stačí poskytnout všechny ostatní bity (dostupné z míst, jako jsou Mouser a Digikey.) Pomocí o něco menšího solárního článku a baterie o kapacitě 2 200 mAh je možné ji postavit za mnohem nižší cenu: 2 200 mAh baterie solární článek MintyBoost PC sečtením malých dílů pro obvod MintyBoost, malé prázdné desky plošných spojů pro nabíjecí obvod (desku byste si museli sami vyleptat) a mini USB konektoru, můžete si to myslet postavit za přibližně 21,00 $ (bez poštovného nebo Altoids cínu.) Nebylo by to samozřejmě úplně stejné, ale funkčně by to bylo stejné. Nevím, jestli by se baterie 2200mAh vešla také do plechu Altoids. Samozřejmě by to bylo mnohem více práce a mohlo by dojít k docela slušnému řešení problémů, pokud nemáte zkušenosti s budováním těchto typů obvodů nebo s pájením komponent pro povrchovou montáž. Je to tedy nákladově efektivní? Absolutně- to závisí na množství práce, kterou chcete dělat. Ať tak či onak, získáte velmi užitečnou a všestrannou solární nabíječku. Otázka: Jak jste vypočítali spotřebu energie a ekvivalentní hodnoty CO2? A: Zde je matematika-3,7 V (jmenovité napětí LiPo) x. 0,37 W, 37 W x 12,5 h (doba nabíjení vychází z průměrné kapacity baterie) = 4,625 Wh 4,625 Wh x 365 dní = 1688,125 Wh za rok 1688,125 Wh za rok x 30 000 000 prodaných kusů = 50, 643, 750, 000 Wh celkem spotřebováno za rok (50,644 gWh) 50,644 gWh za rok x 1,5 lbs CO2 produkované na použitou kWh = 75, 965, 625 lbs. CO2 produkované za rok Jsou to víceméně maximální hodnoty, ale zjevně ukazují určitý potenciál pro značné úspory energie. Doba solárního nabíjení 12,5 hodiny denně není pro většinu planety reálná, ale pokud zkrátíte dobu solárního nabíjení na přibližně 4,5 hodiny při proudu 280 mA, výsledky zůstanou stejné. Obecné informace o nabíjecím obvodu lithium polymeru jako schéma zapojení a datový list naleznete zde: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726 Kompletní popis a dokumentaci obvodu MintyBoost najdete zde: https:// www.ladyada.net/make/mintyboost/

Velká cena soutěže Earthjustice United States of Efficiency Contest