Bảng điều khiển năng lượng mặt trời lớn cho MightyMintyBoost: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

MintyBoost và MightyMintyBoost (MMB) đều là những hướng dẫn rất thú vị. Tôi chỉ phải xây dựng một cái và vì tôi thích năng lượng mặt trời nên tôi muốn đi với dự án MMB. Tôi quyết định sử dụng pin mặt trời lớn hơn cho dự án MMB của mình vì tôi muốn có thể sạc iPhone hàng ngày bằng MMB của mình và muốn chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời thuần túy nếu có thể. Nếu bạn có một chiếc iPhone, bạn biết rằng chúng đang rất đói điện. Tôi thường phải xả hết pin vào ban ngày và sạc lại mỗi đêm. MMB với pin lớn 2000 mAhr cho phép bạn làm điều đó. Nó chứa hơn 1/2 lần sạc cho iPhone 3GS, có pin 1150 mAh. Như vậy là đủ để vượt qua tất cả, trừ những ngày khó khăn nhất với cả việc sạc đầy hàng ngày và sạc đầy qua đêm. Pin mặt trời nhỏ hơn được đề xuất trong dự án MMB là rất tốt vì nó đẹp và nhỏ gọn. Nhưng kích thước nhỏ của nó hạn chế lượng điện mà nó có thể tạo ra. Nó có đầu ra khoảng 100mA, sẽ mất khoảng 20 giờ phơi nắng đầy đủ để sạc viên pin MMB s 2000mAh. Một ngày mùa đông đầy nắng tạo ra khoảng 4,5 giờ nắng đầy đủ và một ngày mùa hè khoảng 8,5. Một ngày trung bình quanh năm có khoảng 5 giờ nắng, kể cả trời nhiều mây. Những con số đó phụ thuộc vào khí hậu địa phương và những con số được đưa ra là dành cho khu vực của tôi, gần San Francisco ngay trên bờ biển. Do đó, pin mặt trời nhỏ sẽ mất trung bình 4 ngày để sạc đầy pin MMB. Đó là hiệu suất tốt nếu bạn chỉ có ý định sử dụng nó để mở rộng và sẽ sạc iPhone cho bạn từ lưới điện qua đêm. Nhưng nếu bạn muốn sử dụng năng lượng mặt trời thuần túy như tôi, bạn cần thêm một chút nước từ pin mặt trời của bạn. Pin mặt trời lớn sản xuất 310 mAh, có thể sạc đầy pin MMB chỉ trong 6,5 giờ nắng đầy đủ. Điều đó khá tốt và sẽ đáp ứng nhu cầu sử dụng điện năng của iPhone của bạn hàng ngày trong suốt cả năm, ngoại trừ có thể vào mùa đông khi bạn đang chơi nhiều trò chơi hoặc thứ gì đó. Tôi đã có thể xác minh thời gian sạc đó vào lần đầu tiên tôi sạc MightyMintyBoost hoàn toàn mới của mình. Nhưng để có được hiệu suất đầy đủ, nó giúp tế bào được giữ ở góc tối ưu so với mặt trời và thỉnh thoảng quay vào để nó theo dõi mặt trời vào ban ngày. Vì vậy, tôi đã thiết kế một khung đỡ cho pin mặt trời của mình có ba góc nghiêng khác nhau để tối ưu hóa góc của tế bào cho các thời điểm khác nhau trong năm. Điện áp được điều chỉnh để bạn có thể sử dụng các tế bào có đầu ra hơn 7 vôn. Ba góc nghiêng được tối ưu hóa cho các góc mặt trời Mùa đông, Mùa xuân (mùa xuân và mùa thu) và Mùa hè. Tham khảo Dự án MightyMintyBoost để xây dựng phần pin và bộ sạc MightyMintyBoost, là thứ trong hộp thiếc Altoids. Dự án này bao gồm cách tạo khung và cách nối dây một pin mặt trời lớn hơn.

Bước 1: Công cụ và vật liệu

Chỉ là một lời nhắc nhở. Sách này chỉ nói về việc tạo khung và lắp đặt pin mặt trời lớn. Xem MightyMintyBoost để biết hướng dẫn về cách thực hiện phần còn lại của dự án. bạn đang cắt bằng tay) Động cơ khoan Mũi khoan 7/64 " Cây dương rất đẹp, nhưng bất kỳ loại gỗ nào cũng vậy) Gỗ dán bạch dương, dày 1/4, 2 miếng, ít nhất 5 x 4 mỗi miếng được điều chỉnh xuống để tránh chiên bộ sạc. Vì tế bào tạo ra điện áp một chiều êm nên không cần tụ điện đôi khi được sử dụng với bộ điều chỉnh điện áp 7805. Bộ điều chỉnh điện áp sẽ chỉ tiêu tán khoảng 1,5 watt nên không cần bộ tản nhiệt. Tôi có cả một ca máy cưa bàn binetmaker và máy cưa cắt ngang, giúp cho dự án này trở nên siêu đơn giản, nhanh chóng và rất chính xác. Tuy nhiên, nếu bạn không có tất cả những thứ đó, đừng lo lắng, nó có thể dễ dàng được thực hiện bằng các dụng cụ cầm tay nếu bạn cẩn thận và dành thời gian của bạn và có thể thực hiện một hoặc hai lần cắt nếu bạn chưa làm nhiều công việc về gỗ trước đây. Chỉ có một số vết cắt để bạn có thể tận dụng mọi thời gian bạn thích mà vẫn hoàn thành dự án một cách nhanh chóng. Thực hiện các đường cắt 90 độ chính xác, đặc biệt là khi cắt theo chiều dài 1x2, điều quan trọng là làm cho dự án vừa khít, vì vậy hãy sử dụng hộp cắt. Độ dài càng chính xác thì sản phẩm cuối cùng càng tốt, nhưng nó sẽ hoạt động tốt ngay cả khi mọi thứ không hoàn hảo nên đừng đổ mồ hôi. Tôi rất muốn có cơ hội sử dụng từ "analemma" trong văn bản;-). Tôi đã sử dụng nó để ước tính thời điểm sử dụng độ nghiêng của mùa đông, mùa hè và điểm phân. Thêm về điều đó sau.

Bước 2: Tính toán góc nghiêng của bạn cho bạn Latitude

Điều đầu tiên bạn cần thiết lập là vĩ độ của bạn, bởi vì điều đó xác định góc của tia nắng mặt trời trong khu vực của bạn. Bạn thường có thể tìm thấy nó rất dễ dàng bằng cách thực hiện tìm kiếm trên google về một thành phố lớn gần bạn bằng cách sử dụng chuỗi tìm kiếm: "CityName Latitude". Ví dụ đây là vĩ độ của San Francisco, bạn cần tính toán ba góc: Góc Equinox = 90 - LatitudeSummer Angle = Equinox + 23Winter Angle = Equinox - 23 Điều đó khá đơn giản. Trong bước tiếp theo, bản vẽ cho thấy nơi sử dụng các góc đó. Chúng cho phép bạn chỉ cần đặt khung hình xuống một trong ba cạnh đã được đặt trước thành các góc tối ưu cho mỗi mùa. Trong hình bên dưới khung của tôi đang ngồi trên góc mùa hè của nó. Mỗi góc được dán nhãn trên bản vẽ.

Bước 3: Cắt các bộ phận khung, thanh ray

In ra ở kích thước đầy đủ của bản vẽ đính kèm trong tệp PDF. Khung được tạo thành bốn phần. Có hai tấm cuối và hai thanh ray. Bản vẽ đính kèm bên dưới cho thấy kích thước chính xác mà tôi đã sử dụng dựa trên kích thước của pin mặt trời của tôi. Các ô có thể thay đổi một chút vì vậy bạn có thể cần phải điều chỉnh kích thước để phù hợp với ô của mình. Vì vậy, việc đầu tiên cần làm là đo ô của bạn và viết các kích thước đó ra. Bạn sẽ thấy rằng tôi đã tạo một rãnh để ô của tôi nằm trên hai thanh ray. Điều đó khá dễ thực hiện nếu bạn có một chiếc cưa bàn, tuy nhiên sẽ rất khó nếu bạn cắt các bộ phận bằng tay, vì vậy nếu trường hợp đó xảy ra với bạn, tôi sẽ bỏ qua việc tạo ra những vết khía 1/8 "đó. Tuy nhiên, nếu bạn muốn để tạo chúng, hãy thực hiện thao tác phay đó trước khi bạn cắt 1x2 theo chiều dài. Lưu ý rằng 1x2 có kích thước thực tế là 3/4 "x 1 1/2", đó là những gì tôi hiển thị trên bản vẽ. Hãy cắt 1x2 của bạn thành 2 mảnh cùng chiều dài hoặc chỉ dài hơn một chút so với kích thước chiều dài pin mặt trời của bạn. Sử dụng hộp kích thước của bạn cho những vết cắt này. Làm cho chúng vuông vắn là điều quan trọng để mọi thứ trở nên phù hợp sau này. Không chà nhám các bộ phận này vào thời điểm này. Kiểm tra kỹ các thanh ray đã cắt của bạn để xem có độ dài so với pin mặt trời không. Chúng phải có cùng chiều dài với tế bào hoặc dài hơn một chút. Nếu quá ngắn, bạn cần phải cắt những thanh ray mới đủ dài.

Bước 4: Cắt hai tấm bên

Bạn nên bắt đầu bằng cách cắt hai miếng bảng điều khiển bên từ ván ép của bạn rộng hơn 1/2 "so với pin mặt trời của bạn. Đó phải là khoảng 5" rộng và dài 4-6 ". Cắt miếng đó càng vuông càng tốt. Điều này dễ dàng hơn nếu được thực hiện với một vết cắt ngang hoặc cưa bàn, nhưng bạn cũng có thể thực hiện tốt việc sử dụng cưa tay và hình vuông của mình để vẽ một đường cắt hình vuông. Thật không may, nhiều hộp Mitre quá nhỏ so với phần rộng này, nhưng nếu hộp của bạn lớn Đủ dùng rồi Dùng xi măng cao su để dán hai tấm lại với nhau sao cho các cạnh được căn chỉnh tốt. Sau đó dùng xi măng cao su để dán khung hình bên bản vẽ vào hai tấm để dùng làm khuôn cắt. Đảm bảo xi măng cao su có cơ hội khô kỹ để các tấm không bị trượt xung quanh khi bạn đang cắt. Nếu bạn có dụng cụ để giữ chúng sẽ giúp thực hiện bước cắt. Bắt đầu cắt. Vì các tấm được dán lại với nhau nên bạn sẽ cắt cả hai tấm tại đồng thời theo các đường cắt trên bản vẽ. Các tấm hoàn thiện phải giống như hình vẽ phía dưới. Giữ cho các vết cắt của bạn vuông vắn nhất có thể để các tấm có cùng kích thước. Chà sạch xi măng cao su. Chà nhám nhẹ cả các cạnh và mặt để chúng trông đẹp mắt và loại bỏ các mảnh vụn.

Bước 5: Lắp ráp khung

Xếp các cạnh của thanh ray với một tấm bảng và chạy một hạt keo nóng chảy nhẹ dọc theo mối nối mặt sau giữa các bộ phận. Điều này chỉ tạm thời để giữ các bộ phận thẳng hàng trong khi các vít được lắp đặt. Làm tương tự cho cả 4 khớp nối giữa ray và tấm. Chú ý để keo quá nguội so với độ bền và cẩn thận để không làm gãy các khớp nối tạm thời này. Khi khung đã được dán lại với nhau. Đặt nó ở cuối trên bề mặt làm việc ổn định bằng phẳng và cẩn thận khoan lỗ thí điểm cho các vít số 8 của bạn bằng cách sử dụng mũi khoan 7/64 . Hãy khoan lỗ có độ sâu bằng chiều dài vít. Đừng bỏ qua bước này, bạn nhé. sẽ có rất nhiều thời gian với việc tách và lái các vít. Bạn có thể nhìn vào vị trí vít hoặc đo chúng, điều này bạn cảm thấy thoải mái hơn bao giờ hết. Hãy đảm bảo rằng bạn cầm mũi khoan của mình vuông vắn và đẹp mắt để các lỗ không bị lệch. Chú ý không làm gãy các khớp keo tạm thời của khung khi bạn thực hiện bước này. Hãy khoan từng lỗ một rồi vặn vít vào để giảm thiểu sự cố gãy các khớp keo khung. Hãy kéo các vít vào cho đến khi đầu phẳng Với bề mặt gỗ, hãy hoàn thiện phần nhám ngay bây giờ.

Bước 6: Chuẩn bị Pin mặt trời để lắp

Tại bước này, bạn sẽ thêm bộ điều chỉnh điện áp vào cell và rút ngắn cáp cell nếu bạn muốn. Chì màu đỏ đặc là dương tính trên ô được gợi ý. Đầu cực âm có màu đen sọc đỏ. Nếu bạn sử dụng một nhãn hiệu ô khác, hãy đảm bảo rằng bạn hiểu phân cực chì trên ô đó. Cắt dây dẫn dương khoảng 2-3 "từ điểm kết nối trên cell. Dải cách điện trở lại cả hai đầu khoảng 1/2". Chỉ cắt lớp cách điện của dây dẫn âm chứ không cắt dây và kéo nó ra phía sau khoảng 1/2 "để lộ ra dây. Nếu bạn không thể làm như vậy, bạn có thể cắt và tước cả hai đầu, nhưng bạn sẽ cần phải cắt khoảng 1 / 2 "từ dây dẫn dương và nối lại nó để độ dài khớp với nhau. Bẻ cong hai dây dẫn bên ngoài khỏi dây dẫn trung tâm của Bộ điều chỉnh điện áp 7805 và keo siêu dính hoặc keo nóng chảy nó vào mặt sau của pin mặt trời như trong hình dưới đây. Đảm bảo rằng các dây dẫn có thể tiếp cận nó với độ chùng đủ để quấn dây đã tước xung quanh các dây dẫn của 7805. Đảm bảo rằng nó được định hướng như thể hiện trong hình. Hàn dây dẫn dương vào hai dây dẫn bên ngoài bị uốn cong của 7805, quấn dây dẫn bằng dây để tạo thành mối hàn an toàn. Hãy chắc chắn rằng nó được định hướng như thể hiện trong hình dưới đây. Nếu bạn nhận được nó ngược lại, bộ điều chỉnh điện áp sẽ không hoạt động. Hàn dây dẫn âm, cả hai dây dẫn nếu bạn phải cắt nó, vào dây dẫn trung tâm. Kiểm tra đầu ra của ô. Tôi phải là 5 volt trong ánh nắng mặt trời đầy đủ. Nếu không, hãy kiểm tra lại khách hàng tiềm năng của bạn và sửa lỗi móc nối. Cách điện các dây dẫn tiếp xúc bằng Băng dính điện có chổi than. Rút ngắn cáp tế bào (dải cắt và vật hàn) và cách điện mối nối đó ngay bây giờ nếu bạn muốn cáp ngắn hơn.

Bước 7: Gắn ô vào khung

Đặt ô trên khung và gắn nó với một vài hạt keo nóng chảy ở mặt sau của ô vào thanh ray. Đừng làm quá. Bằng cách đó, bạn có thể loại bỏ tế bào một lần nữa sau này nếu bạn muốn bằng cách cắt các hạt keo nóng chảy. Sử dụng keo nóng chảy để dán cáp vào mặt sau của ô. Sử dụng một quả cầu lớn đẹp để hoạt động như một lực giảm căng trên cáp. Xem hình ảnh. Điều đó sẽ giúp các dây dẫn của bộ điều chỉnh điện áp không bị giật và hư hỏng sau này.

Bước 8: Sử dụng Khung

Khung có ba góc có thể hỗ trợ nó ở ba góc nghiêng khác nhau. Trong các hình ảnh dưới đây, bạn có thể thấy các góc mùa hè, điểm phân và mùa đông đang được sử dụng. Vào mùa hè, từ tháng 5 đến tháng 7, bạn sẽ muốn sử dụng góc mùa hè vào giữa ngày. Vào mùa xuân và mùa thu, đó là tháng 3, tháng 4, tháng 8, tháng 9 và tháng 10 sử dụng góc phân. Vào mùa đông, từ tháng 11 đến tháng 2 sử dụng góc chụp mùa đông. Tôi xác định các tháng và các góc độ này bằng cách sử dụng phép suy luận được hiển thị bên dưới. Chúng chỉ mang tính chất gần đúng và sử dụng phép so sánh, bạn có thể xác định chính xác hơn những ngày tốt nhất để chuyển từ góc độ này sang góc độ tiếp theo. Góc mùa đông thích hợp cho sáng sớm và chiều mát quanh năm khi mặt trời xuống thấp trên bầu trời. Bạn có thể thu được nhiều năng lượng hơn nếu bạn có thể xoay khung hình vài giờ một lần trong ngày để khung quay theo mặt trời. Điều đó đặc biệt đúng vào mùa đông. Bạn cũng có thể thu được nhiều năng lượng hơn vào mùa đông, bạn cần tất cả những gì bạn có thể có được khi những ngày ngắn ngủi, nếu bạn đặt khung trên một miếng bìa cứng lớn được phủ bằng lá nhôm với hầu hết những thứ đó ở phía nam của tủ. Giấy bạc bắt ánh sáng mặt trời chiếu vào phía trước của ô và phản chiếu nó tới ô làm tăng sản lượng hiện tại lên tới 50%.