Tạo hệ thống quang điện 5V của riêng bạn: 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Điều này sử dụng bộ chuyển đổi buck làm Đầu ra 5V để sạc pin (Li Po / Li-ion). Và bộ chuyển đổi Boost cho pin 3,7V sang đầu ra USB 5V cho các thiết bị cần 5 V. Tương tự như hệ thống Nguyên bản sử dụng Pin Axit Chì làm bộ sạc lưu trữ năng lượng bằng bộ điều khiển PWM hoặc MPPT. Và cung cấp cho các thiết bị 12V. Chiếc này chỉ sử dụng bộ chuyển đổi Buck để chuyển đổi 12V (điện áp danh định của bảng điều khiển năng lượng mặt trời) thành 5V ổn định để sạc pin Li-Po / Li-ion, sau ánh sáng ban ngày. Chuyển sang bộ chuyển đổi Boost để chuyển đổi điện áp 4.2 của pin (điện áp danh định 3,7 cho Li-Po và Li-ion) thành 5V cho các thiết bị nguồn 5V. (Bạn vẫn có thể sử dụng 5V trong Bộ chuyển đổi Buck vào ban ngày trong khi Pin Li-Po / Li-ion đang sạc.  Nó có thể không hiệu quả như hệ thống ban đầu (12V). Tôi chỉ làm điều này vì nguồn năng lượng mặt trời của tôi chỉ là 15W và không đủ ngân sách để mua bộ sạc MPPT hoặc PWM cho 12V. và không đủ để cấp nguồn cho các ứng dụng cần cao hơn 50W. Vì vậy, tôi đưa ra một lựa chọn thay thế, phiên bản 5V.

(Xin nhắc lại, hệ thống không có bất kỳ bộ điều khiển nào.)

Hệ thống này dành cho các tấm pin mặt trời có công suất thấp hơn 30W và chỉ 12V. (Các tấm pin mặt trời 9V sẽ vẫn hoạt động).

Thông số kỹ thuật hệ thống của tôi Bảng điều khiển năng lượng mặt trời đầu vào = 12V (18V)

Công suất sử dụng = 15 W

Thời gian sạc = phụ thuộc vào nguồn năng lượng của bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn và dung lượng của pin.

Đầu ra USB 1 (bộ chuyển đổi Buck) = 5V

Đầu ra USB 2 (Bộ chuyển đổi tăng cường) = 5V

Loại pin = tùy thuộc vào lựa chọn của bạn (Li-Po / Li-ion) 3.7 và dung lượng - Của tôi là Li-Po với dung lượng 3500mAh.

Một điểm:

Trong khi dự án đang tiếp tục cho các thử nghiệm để cải thiện và tính toán hiệu quả của nó và liệu nó có xứng đáng hay không. Đặt câu hỏi cho tôi cho dự án.

Bước 1: Chuẩn bị vật liệu

• Purfboard (Kích thước trung bình)
• Dây điện
• Dây cá sấu thử nghiệm hai đầu Roach Clip Jumper Wire (Tùy chọn để thử nghiệm)
• 2x cổng USB
• Chì hàn.

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời - (khuyến nghị cao hơn 20Watts, 12V)

• 1x TP4056 sạc và mạch bảo vệ cho Li-Po và Li-ion.
• 1x pin Li-Po / Li-ion (tùy thuộc vào loại pin bạn chọn và dung lượng)

Buck-Converter (Một cái tôi sử dụng)

• (1x) LM2576T (phiên bản 5V, 3A)
• (1x) cuộn cảm 100uH
• (1x) 100uF và (1x) 1000uF Tụ điện
• (1x) Điốt Schottky
• (Điện trở 1x 1K và đèn LED nhỏ) - tùy chọn

Cùng với các công cụ đo lường

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số / tương tự (Điện áp và dòng điện cần thiết ở đây để tính toán hiệu quả của nó)

Bước 2: Làm theo Sơ đồ mạch

Hàn tất cả các thành phần trong một tấm bảng PCB.

Sẽ tốt hơn nếu rút ngắn các Ghim cộng và trừ dữ liệu trên các cổng USB cho Điện thoại Android.

đảm bảo tắt bộ chuyển đổi Boost để không làm quá tải TP4056 trong khi sạc pin.

Nếu công suất của bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn thấp hơn công suất được khuyến nghị, ở trên 20Watts, bạn chỉ nên kết nối một pin. vì năng lượng hạn chế trong năng lượng của bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn. Ví dụ: 15Watts là 0,83A, có nghĩa là dòng điện tối đa của bạn.

Bước 3: Nguồn và đo mạch

Nếu mạch hoạt động bình thường, sau đó kiểm tra nó bằng cách sử dụng các tải giả như điện trở 5W ở đầu ra và đo điện áp và dòng điện. giống như hình ảnh này.

Sự cố gặp phải

- Hệ thống quang điện -

Nếu điện áp đầu vào (quang điện) trong bộ chuyển đổi buck đột ngột giảm xuống thấp hơn điện áp danh định của PV và điện áp đầu ra. thì vấn đề nên nằm trong danh sách này.

* tải ở đầu ra đã được kết nối và lấy thêm điện từ PV.

* Ít ánh sáng mặt trời bên ngoài do nhiều mây, v.v.

Nếu vấn đề của bạn không có trong danh sách này, hãy để lại bình luận và tôi sẽ giải đáp.

Bước 4: Hoàn thành

Đã được thực hiện.

Bạn có thể tính toán hiệu quả của bộ chuyển đổi Buck và bộ chuyển đổi Boost theo công thức này.

Điện áp đầu ra x Dòng điện đầu ra

------------------------------------------- x 100% = Hiệu quả

Điện áp đầu vào x Dòng điện đầu vào

Những điều cần nhắc nhở !! - Luôn tắt kết nối giữa Pin và Boost-Converter để không làm quá tải quá trình sạc TP4056 vào ban ngày. chỉ sử dụng nó cho Tối nay.

- Hãy chắc chắn rằng có pin sạc khi đo dòng điện và điện áp để có được hiệu quả của nó.

Ưu điểm và nhược điểm

+ 5V hoạt động. Để sạc và cấp nguồn cho các ứng dụng cần 5V- Không dành cho các ứng dụng cần 12V / 9V. (Có thể điều chỉnh nếu bộ chuyển đổi tăng cường của bạn có thể điều chỉnh được)

+ Tỷ lệ hiệu quả đủ tốt. (Của tôi là 70% trong bộ chuyển đổi buck và 68% trong bộ chuyển đổi Boost) (Cao hơn một chút nếu bạn sử dụng một mô-đun đã xây dựng.)

- Hiệu suất có thể giảm nếu điện áp đầu vào của bộ chuyển đổi buck giảm. Do công suất hòa đầu ra.

+ Hệ thống không tốn kém

- Hệ thống không có Bộ điều khiển (để theo dõi pin và trạng thái sạc năng lượng mặt trời và các biện pháp bảo vệ)

+ Dễ dàng thực hiện nếu mua mô-đun boost và buck đã được tích hợp sẵn.

Một điều cần chỉ ra

Đầu ra giới hạn hiện tại của bộ chuyển đổi buck phụ thuộc vào công suất của bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn (Watts). Công suất của bảng điều khiển năng lượng mặt trời của tôi là 15 Watts, có nghĩa là tôi bị giới hạn dòng điện 0,75A khi kết nối với bộ sạc. Đây là lý do tại sao tôi đề xuất một bảng điều khiển năng lượng mặt trời ít nhất phải cao hơn 20W.

Hãy bình luận nếu bạn có thắc mắc về dự án.

Nếu bạn tự tạo Hệ thống quang điện 5V. xin vui lòng chia sẻ.

Bạn có thể theo dõi tôi trên bất kỳ phương tiện truyền thông xã hội nào. Để bạn có thể

Theo dõi tôi trên Facebook và Twitter

Facebook:

Twitter:

Đăng ký kênh Youtube của tôi:

Hỗ trợ tôi trên Patreon:

Nhắc nhở: Luôn có kiến thức về điện tử và nghĩ đến an toàn trước, trong và sau khi thực hiện dự án. An toàn là trên hết.