Sạc năng lượng mặt trời một ngọn đuốc 9 LED giá rẻ: 14 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Dự án này có một số điều tình cờ và ví dụ đầu tiên về điều này là việc khám phá ra rằng đế pin từ một ngọn đuốc giá rẻ được bán rộng rãi sẽ nằm yên vị bên trong một hộp pin cỡ D. Điều này cho phép sản xuất một bộ sạc năng lượng mặt trời rất nhỏ gọn với giá rẻ.

Hình ảnh tổng hợp ở trên cho thấy ngọn đuốc phổ biến ở bên phải. Ở bên trái của hình ảnh, chúng ta thấy mặt sau của bộ sạc với khối pin đuốc nằm gọn trong hộp pin kích thước D. Ở giữa, chúng ta thấy mặt trước của bộ sạc và pin mặt trời silicon 6 Volt 100 milli-Amp.

Có một số lưu ý cần lưu ý và ngay cả khi bạn không muốn xây dựng dự án này, người dùng loại ngọn đuốc này có thể muốn đọc phần "Không có gì là đơn giản như vậy" ở cuối bài viết.

Bước 1: Bạn sẽ cần

Bạn sẽ cần:

Một ngọn đuốc thân bằng nhôm chín LED. Được bán rộng rãi trên internet.

Một hộp pin kích thước D.

Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời 6 Volt 100mA.

Miếng dán hai mặt.

(Có sẵn trên internet từ eBay, Amazon, v.v. Tôi nhận được của tôi từ CPS Solar--www.cpssolar.co.uk)

Một diode chỉnh lưu. Hoàn toàn không quan trọng và xếp hạng điện áp thấp sẽ đủ - tôi đã sử dụng IN4001

Điện trở 3 X 10 Ohm. Không quan trọng để bao gồm những điều này nhưng hữu ích - xem văn bản.

Băng PVC đỏ sẽ hữu ích - xem văn bản.

Ba tế bào niken / kim loại hyđrua có thể sạc lại AAA (xem văn bản.)

Các công cụ điện tử cơ bản như một cặp máy cắt và kìm mũi hẹp. Bạn sẽ cần phải thực hiện một vài mối nối hàn.

Theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái, hình trên cho thấy ngọn đuốc, hộp pin, miếng đệm hai mặt với bộ chỉnh lưu và ba điện trở ở trên và cuối cùng là bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Bước 2: Chuẩn bị Bảng điều khiển năng lượng mặt trời 1

Khi nhận được bảng điều khiển năng lượng mặt trời của tôi có gắn dây. Chúng phải được loại bỏ bằng mỏ hàn. Nếu bảng điều khiển của bạn không có dây dẫn kèm theo thì hãy bỏ qua bước này.

Bước 3: Chuẩn bị Bảng điều khiển năng lượng mặt trời 2

Bảng điều khiển phải có cực tính của các kết nối được đánh dấu '+' và '-' và điều này có thể được nhìn thấy trong hình trên. Hình ảnh cũng cho thấy cách đầu dương đã có thêm các hình vuông màu đỏ của băng PVC để tăng cường ghi nhãn của đầu dương.

Bước 4: Chuẩn bị hộp pin

Bây giờ chúng ta cần chuẩn bị hộp pin để kết dính với tấm pin mặt trời. Nhẹ nhàng mài mòn mặt sau của hộp pin bằng giấy nhám hoặc tương tự, Điều này là cần thiết vì hộp pin được làm từ một loại vật liệu polythene có khả năng chống lại hầu hết các loại keo thông thường nhưng miếng dính hai mặt dường như có tác dụng. Bây giờ, hãy che mặt sau của hộp pin hoàn toàn bằng các miếng dán hai mặt và cắt bớt phần thừa bằng kéo sắc.

Bước 5: Dán hộp pin vào pin mặt trời

Tháo giấy bảo vệ khỏi miếng dính hai mặt và đưa hộp pin lên bảng điều khiển năng lượng mặt trời với đầu dương của hộp với đầu dương của bộ sạc năng lượng mặt trời, đầu dương của hộp pin được đánh dấu trong khuôn và đầu âm là đầu có lò xo xoăn. Khi bạn đã hoàn toàn chắc chắn về hướng, sau đó ấn mạnh hộp pin xuống bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Điều này được thể hiện rõ trong hình trên - bạn phải thực hiện nó đúng cách vì một khi bạn đã đặt chiếc hộp xuống, sẽ rất lộn xộn để hoàn tác nó!

Bước 6: Thêm bộ chỉnh lưu và điện trở - 1

Đầu tiên chúng ta xem xét một sơ đồ mạch của bộ phận lắp ráp cuối cùng như trong hình trên. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời tạo ra năng lượng được cung cấp cho ba tế bào có thể sạc lại thông qua một diode chỉnh lưu. (Tùy chọn) ba điện trở 10 Ohm được đấu song song hoàn thành mạch.

Đi-ốt là cần thiết để ngăn pin phóng điện từ từ trở lại qua pin mặt trời khi không được chiếu sáng.

Ba điện trở tùy chọn hữu ích ở chỗ trong quá trình sạc dòng điện đi qua chúng tạo ra một điện áp nhỏ có thể được đo bằng vôn kế nhạy cho phép theo dõi dòng điện sạc. Ba điện trở 10 Ohm song song tạo ra một điện trở kết hợp là 3,3 Ohms và nếu, ví dụ, chúng tôi đo điện áp 0,1 trên chúng thì định luật Ohms, I = V / R, cho thấy rằng dòng điện đi qua là 0,1 / 3,3 = 0,03 Amps.

Bước 7: Thêm bộ chỉnh lưu và điện trở - 2

Bây giờ kết nối diode chỉnh lưu giữa kết nối tích cực của bảng điều khiển năng lượng mặt trời và đầu cộng của hộp pin bằng cách hàn như thể hiện ở phía bên trái của hình trên trong đồ họa tổng hợp ở trên. Tương tự, hàn ba điện trở song song giữa đầu âm của hộp pin và đầu âm của tấm pin mặt trời. Điều này có thể được nhìn thấy ở phía bên phải của hình trên ở trên. Cả hai kết nối được đổ chuông màu đỏ và có thể được nhìn thấy rõ hơn trong hai hình ảnh bên dưới.

Nếu bạn không muốn thiết bị đo dòng điện thì chỉ cần kết nối một đoạn dây giữa đầu âm của hộp pin và đầu âm của bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Bước 8: Pin - 1

Hình trên cho thấy các thành phần của đèn pin của chúng tôi với đế pin đã sẵn sàng để được nạp pin.

Bước 9: Pin - 2

Hình trên cho thấy bốn viên pin niken / kim loại hyđrua được mua từ cửa hàng đồng bảng ở địa phương của chúng tôi với giá hai viên một pound. Giá rẻ như vậy đi kèm với chi phí - chúng chỉ có công suất 350 mA / Giờ nhưng điều này sẽ đủ cho nhiệm vụ của ngọn đuốc. Bất cứ điều gì bạn sử dụng, hãy cố gắng đảm bảo rằng chúng càng giống nhau càng tốt và lý tưởng nhất là từ cùng một lô như trong trường hợp này.

Bước 10: Tự làm quen với Nôi pin

Hình ảnh tổng hợp ở trên cho thấy hai đầu của đế pin. Đầu dương có một pip để kết nối và đầu âm có một vết lõm. Lưu ý rằng cực được đánh dấu trên kim loại - bỏ qua các điểm cộng và điểm trừ được đúc vào nhựa - những điểm này đề cập đến cực của pin tại điểm đó trong giá đỡ.

Bước 11: Thêm pin của bạn

Cắm ba tế bào có thể sạc lại của bạn theo cách bình thường với đầu pin âm ngược với lò xo xoăn trong mỗi trường hợp.

Bước tiếp theo là quan trọng. Có thể dễ dàng đặt đế có pin vào mỏ hàn hoặc vào bộ sạc không đúng cách vì thiết bị gần như đối xứng hoàn hảo. Nếu bạn đặt thiết bị vào ngọn đuốc không đúng cách, điều đó không quan trọng đặc biệt vì ngọn đuốc không hoạt động, (đèn LED là điốt.) NHƯNG nếu bạn đặt thiết bị vào bộ sạc không đúng cách, bạn sẽ sạc pin pin sai cách! Vì vậy, sử dụng thông tin từ bước trước, giảm khả năng mắc sai lầm bằng cách đánh dấu đầu dương bằng một miếng băng PVC màu đỏ như trong hình trên. Khi sử dụng, hãy đảm bảo rằng đầu màu đỏ của giá đỡ khớp với các ô vuông màu đỏ trên bộ sạc.

Bước 12: Gắn pin Cradle Plus vào bộ sạc

Giờ đây, giá đỡ pin có thể được lắp vào bộ sạc. Nhấn đầu âm của bộ pin vào lò xo xoăn của hộp pin và định vị pipet dương so với kết nối dương. Bạn sẽ thấy rằng giá đỡ pin sẽ treo bên trong hộp pin theo một cách khá tích cực và cần một lực khá lớn để di chuyển nó.

Điều này được thể hiện rõ trong hình trên.

Bộ sạc hiện đã sẵn sàng để sử dụng.

Bước 13: Triển khai bộ sạc của bạn

Cách bạn sử dụng bộ sạc của mình tùy thuộc vào hoàn cảnh của bạn. Hình trên cho thấy thiết bị được trang trí bằng một vật trang trí trên cửa sổ trong nhà kính của chúng tôi nhưng bạn có thể thêm một vòng và treo nó trong cửa sổ hoặc bên ngoài trong điều kiện khô ráo thích hợp.

Tỷ lệ phí sẽ phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện địa phương của bạn. Ví dụ ở đây ở phía tây nam Vương quốc Anh với tổng lượng mây che phủ và mưa vào tháng 3, pin mặt trời chỉ sản xuất khoảng bốn Volts, không đủ để tạo ra bất kỳ dòng điện nào trong khi ánh nắng mặt trời khiêm tốn cho mức phí khoảng ba mươi mili Amps. Do đó, thời gian bạn để thiết bị sạc sẽ khác nhau. Điều quan trọng nữa là công suất của các tế bào có thể lên đến 800 mili Amp / giờ nên có thể mất từ một ngày đến vài ngày. Sạc đầy có thể được biểu thị bằng hiệu điện thế khoảng 4,1 Vôn trên ba ô.

Bước 14: Không có gì là đơn giản

Đoạn video trên được đăng trên YouTube bởi 'themetalwithin' khiến người xem tỉnh táo. Sự khôn ngoan thông thường là một đèn LED phải có một điện trở mắc nối tiếp với nó và nguồn điện để giới hạn dòng điện qua đèn LED và nhiều khả năng là 20 mA trên mỗi đèn LED. Đáng kinh ngạc là những ngọn đuốc giá rẻ này KHÔNG có điện trở hạn chế dòng điện nào mắc nối tiếp và nó có thể làm hỏng đèn LED, đặc biệt nếu sử dụng pin có khả năng cung cấp dòng điện cao. Nếu bạn sử dụng pin lithium AAA và chúng có sẵn, thì đèn pin của bạn có thể có tuổi thọ rất cao nhưng tuổi thọ ngắn và điều này có thể áp dụng cho các tế bào kiềm hiệu suất cao mới. Những người không xây dựng dự án này có thể được khuyên tốt hơn nên sử dụng các tế bào kẽm clorua và chấp nhận sản lượng ánh sáng thấp hơn nhưng tuổi thọ của ngọn đuốc lâu hơn.

Serendipity có thể áp dụng lại ở đây vì bài viết này dựa trên các tế bào hyđrua niken / kim loại chạy ở xung quanh 1,2 Volt và sẽ nhẹ nhàng hơn với ngọn đuốc. và điều đó dường như hơi quá mức. Tuy nhiên, tôi không gặp vấn đề gì với sự xuống cấp của đèn LED trong quá trình sử dụng, vì vậy có lẽ đèn LED được sử dụng trong những ngọn đuốc này có xếp hạng cao hơn và các nhà sản xuất đèn pin biết điều gì đó mà tôi không biết - nếu bạn nhìn xung quanh, bạn chắc chắn có thể tìm thấy từng đèn LED được đánh giá ở 100 mA. Người đóng góp 'themetalwithin' đã điều hành ngọn đuốc của mình trong thời gian dài nên hãy ghi nhớ điều đó.