Sạc pin Lithium - Ion bằng pin mặt trời: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Đây là dự án về việc sạc pin Lithium-Ion với cell sollar.

* tôi thực hiện một số chỉnh sửa để cải thiện khả năng sạc trong mùa đông.

** pin mặt trời phải là 6 V và dòng điện (hoặc công suất) có thể thay đổi, như 500 mAh hoặc 1Ah.

*** Diode bảo vệ TP4056 khỏi dòng điện ngược nên có điện áp rơi thấp ("drop out"). Tôi sử dụng bad, mất 0, 5-0, 6 V, đó là rất nhiều. Bạn có thể sử dụng diode Schottky, chỉ mất 0, 1 - 0, 2 V.

Bước 1: Chất liệu (liên kết Là đơn vị liên kết)

1 x pin mặt trời 6V

Liên kết: 6V 1 W

Liên kết: (nhiều ô hơn với các watt khác nhau)

Liên kết: (nhiều hơn để lựa chọn)

1 x Bo mạch sạc Li - Ion TP4056 (chọn bo mạch có 4 đầu ra - 2 cho pin, 2 cho thiết bị kết nối)

Liên kết: (5 cái, cca 0.20 $ / cái)

Liên kết: (1 mảnh, 0.29 $ / mảnh)

1 x Diode Schottky (tốt hơn, giảm điện áp 0, 1 - 0, 2) hoặc 1N4148 (kém hơn, giảm điện áp 0, 5 - 0, 6)

Liên kết: (bộ điốt) (đã cập nhật)

Liên kết: (1N4148)

1 x Pin Lithium - Ion (18650), mình mua 1 cái kém, bạn có thể chọn loại tốt hơn với dung lượng khoảng 2000 mAh - 3000 mAh, Liên kết: Pin Lithium - ion

1 x Giá đỡ pin Lithium - Ion

Liên kết: giá đỡ pin

1 x cáp, tôi sử dụng cáp internet có 6 dây bên trong hoặc bộ dây awg 22

Liên kết:

chất lượng: bộ dây cáp AWG 22

cáp ethernet: cáp ethernet (cần cắt bỏ 6 dây)

1 x dụng cụ hàn (ga, thiếc, nhựa thông, v.v.)

Bước 2: Pin mặt trời bên phải

* pin mặt trời nên tối đa 6V, vì TP4056 có đầu vào tối đa 6V. Tốt hơn là sau đó 5V.

* dòng điện từ pin mặt trời (hoặc nguồn) có thể thay đổi, vì TP4056 "ăn" nhiều như nó cần. Vì vậy bạn có thể chọn pin mặt trời 500 mAh hoặc pin mặt trời 1 Ah.

Đối với pin Li - Ion tôi chọn pin mặt trời 5V và 160 mA. Để chọn pin mặt trời, bạn phải chọn:

1. điện áp của pin mặt trời 1,5 x điện áp của pin, vì vậy 3,7V đến 4,2 V của Li-Ion tương đương với 5,55 V đến 6,3 V của pin mặt trời.

2. dòng điện của pin mặt trời nên có 1/10 dung lượng pin lặn 1 giờ (đối với pin Ni Mh). Tôi sử dụng quy tắc tương tự cho pin Li-Ion. Nó được gọi là C - quy tắc tỷ lệ. Vì vậy, nếu tôi có pin 500 mAh, tôi nên chọn cell sollar 50 mA. Pin Li-Ion tốt có 2000 mAh, vì vậy dòng điện nên vào khoảng 200 mAh hoặc 1,2 W.

Tôi sử dụng pin Li-Ion kém với đo được khoảng 600 mAh. Đối với điều đó, tôi nên chọn pin mặt trời có đỉnh 60 mA, hoặc 0,360 W (POWER = CURRENT X VOLTAGE).

Bước 3: Pin Lithium - Ion 18650

Tôi tìm thấy trang web tốt với các bài kiểm tra pin lithium-ion. Chủ yếu là có 3400 mAh tối đa.

Đây là:

Đây là một số lý thuyết về việc tính phí chúng:

www.instructables.com/id/Li-ion-battery-charging/

www.instructables.com/id/SOLAR-POWERED-ARDUINO-WEATHER-STATION/

Bước 4: Mạch

Mạch rất đơn giản, nhưng tôi mô tả nó ở đây.

Kết nối cực dương của pin mặt trời với cực dương của diode. Kết nối cực âm của diode với IN + (đầu vào tích cực) của TP4056. Tôi sử dụng diode vì ngược dòng.

Đồng thời kết nối đầu cuối âm của pin mặt trời với IN- (đầu vào âm) của TP4056. Cuối cùng kết nối pin, cực dương của pin với BAT + của TP4056, đầu cực âm tương tự.

Bước 5: Điốt LED trên TP Board

Trên bo mạch, có 2 điốt, cũng hỗ trợ một số năng lượng. Tôi loại bỏ chúng bằng dao. Kiểm tra hình ảnh.

Bước 6: Tính toán hiệu quả

Kiểm tra bạn đang sạc, bạn có thể kết nối đồng hồ vạn năng với pin mặt trời hoặc pin.

Thử nghiệm:

nhiều mây, có một chút nắng 10 mA (dòng điện đầu ra từ TP4056), 24 mA (từ pin mặt trời)

có mây, không trực tiếp với mặt trời 0,87 mA (TP4056), 5,1 mA (pin mặt trời)

nắng, mặt trời trực tiếp 26 mA (TP4056), 89 mA (pin mặt trời)

Theo trang web pveducation.org, bạn có thể tính toán bức xạ mặt trời trực tiếp theo đơn vị kW. Chỉ cần điền vào độ trễ và độ dài trong nhà của bạn. Và hãy nhớ thời gian, vì bức xạ trong ngày khác nhau. Tôi nhận được khoảng 1 kW / m2.

Vì vậy, pin mặt trời cung cấp cho tôi 89 mA và 5V, vì vậy nó cung cấp 445 mW, hoặc 0,445 W. Bề mặt của pin mặt trời là khoảng 70 cm2 (về cơ bản chỉ có các đường nhỏ tạo ra năng lượng, vì vậy khoảng 30 cm2).

Đầu ra pin mặt trời = 0,089A x 5 V = 0,445 W

TP4056 đầu ra = 0,026 A x 4 V = 0,104 W

Để tính toán bao nhiêu bức xạ mặt trời rơi trên 30 cm2 theo trang web giáo dục pv, chúng ta phải chuyển đổi bề mặt sang m2, nó là 0, 00 30 m2. Bức xạ sự cố là 1000 x 0,003 = 3 W.

Bức xạ sự cố = 3W

Hiệu suất của pin mặt trời = 0,445 W / 3 W = 0,1483 = 14,8%.

Hiệu quả của TP4056 = 0,104 W / 0,445 W = 23,37%

Hiệu suất tổng của hệ thống = 0,104 W / 3W = 0,034666 = 3,46%.

Vì vậy, tổng hiệu quả không nhiều, nhưng có ích. Bạn có nhớ C-rate không? Đối với dự án này, pin mặt trời lớn hơn là cần thiết. Tôi kiểm tra vào tháng 9, trung bình giữa mùa đông và mùa hè. Tôi sử dụng pin cho máy ghi nhật ký điện tử của mình, pin này phải tồn tại trong mùa đông, mùa hè là tốt. Tôi sẽ thử nghiệm các tế bào năng lượng mặt trời khác, trong tương lai, và hiển thị kết quả của tôi.

Bước 7: Bổ sung: Đồ thị Thingspeak

Tôi kiểm tra điện áp pin bằng máy ghi nhật ký điện tử của mình. Tôi đã có đồ thị trên thingspeak. Kết quả là ở giá trị ADC, không phải ở điện áp. Giá trị 720 tương đương với pin 4.07 V. Tôi sử dụng pin Lithium - Ion 600 mA không tốt.