ლითიუმ -იონური ბატარეის დატენვა მზის უჯრედით: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ეს არის პროექტი ლითიუმ -იონური ბატარეის დატენვის შესახებ მზის უჯრედთან ერთად.

* რაღაც შესწორებას ვაკეთებ ზამთარში დატენვის გასაუმჯობესებლად.

** მზის უჯრედი უნდა იყოს 6 ვ და მიმდინარე (ან სიმძლავრე) შეიძლება იყოს ცვალებადი, მაგალითად 500 mAh ან 1Ah.

*** დიოდს TP4056 საპირისპირო დენისგან დასაცავად უნდა ჰქონდეს დაბალი ვარდნის ძაბვა ("ამოვარდნა"). მე ვიყენებ ცუდს, რომელიც იღებს 0, 5-0, 6 V, რაც ბევრია. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ Schottky დიოდი, რომელიც იღებს მხოლოდ 0, 1 - 0, 2 ვ.

ნაბიჯი 1: მასალა (ბმულები აფილირებულია)

1 x მზის უჯრედი 6V

ლინკი: 6V 1 W

ბმული: (სხვა უჯრედები სხვადასხვა ვატებით)

ბმული: (უფრო მეტი არჩევანისთვის)

1 x Li - Ion დამტენი დაფა TP4056 (აირჩიეთ დაფა 4 გამომავალი - 2 ბატარეისთვის, 2 დამაკავშირებელი მოწყობილობისთვის)

ბმული: (5 ცალი, დაახლოებით 0.20 $ / ცალი)

ბმული: (1 ცალი, 0.29 $ / ცალი)

1 x Schottky დიოდი (უკეთესი, 0, 1 - 0, 2 ძაბვის ვარდნა) ან 1N4148 (უარესი, 0, 5 - 0, 6 ძაბვის ვარდნა)

ბმული: (დიოდების ნაკრები) (განახლებულია)

ბმული: (1N4148)

1 x ლითიუმ -იონური ბატარეა (18650), მე ვყიდულობ 1 ღარიბს, თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ უკეთესი სიმძლავრით დაახლოებით 2000 mAh - 3000 mAh, ბმული: ლითიუმ -იონური ბატარეა

1 x ლითიუმ - იონური ბატარეის დამჭერი

ბმული: ბატარეის დამჭერი

1 x კაბელი, მე ვიყენებ ინტერნეტ კაბელებს 6 მავთულის შიგნით ან awg 22 მავთულის ნაკრებით

ბმულები:

ხარისხი: AWG 22 კაბელების ნაკრები

Ethernet კაბელი: Ethernet კაბელი (საჭიროა 6 მავთულის გათიშვა)

1 x შესადუღებელი ხელსაწყოები (სადგური, კალის, როზინის და ა.

ნაბიჯი 2: მარჯვენა მზის უჯრედი

* მზის უჯრედი უნდა იყოს მაქსიმუმ 6 ვ, რადგან TP4056 აქვს მაქსიმალური შეყვანის 6 ვ. ჯობია 5 ვ.

* მზის უჯრედიდან (ან ენერგიიდან) დენი შეიძლება იყოს ცვალებადი, რადგან TP4056 "ჭამს" იმდენს, რამდენიც სჭირდება. ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ 500 mAh მზის უჯრედი ან 1 Ah მზის უჯრედი.

Li - Ion ბატარეისთვის მე ვირჩევ მზის უჯრედს 5V და 160 mA. მზის უჯრედის არჩევისთვის, თქვენ უნდა აირჩიოთ:

1. მზის ბატარეის ძაბვა 1.5 x ბატარეის ძაბვა, ასე რომ 3.7V დან 4.2 V Li-Ion არის ექვივალენტი 5.55 V- დან 6.3 V მზის ელემენტამდე.

2. მზის ბატარეის დენს უნდა გააჩნდეს სიმძლავრის 1/10 -ის ბატარეა 1 საათის განმავლობაში (Ni Mh ბატარეებისთვის). მე იგივე წესს ვიყენებ Li - Ion ბატარეისთვის. მას ეწოდება C - განაკვეთის წესი. ასე რომ, თუ მაქვს 500 mAh ბატარეა, უნდა ავირჩიო 50 mA მზის უჯრედი. კარგი Li-Ion ბატარეები აქვს 2000 mAh, ამიტომ დენი უნდა იყოს დაახლოებით 200 mAh ან 1.2 W.

მე ვიყენებ ცუდ Li -Ion ბატარეას, რომლის მოცულობაა დაახლოებით 600 mAh. ამისათვის მე უნდა ავირჩიო მზის უჯრედი 60 mA პიკით, ან 0.360 W (POWER = CURRENT X VOLTAGE).

ნაბიჯი 3: ლითიუმ -იონური ბატარეები 18650

მე ვპოულობ კარგ ვებსაიტს ლითიუმ -იონური ბატარეების ტესტებით. ძირითადად არის 3400 mAh მაქსიმალური.

აქ არის:

აქ მოცემულია მათი დატენვის რამდენიმე თეორია:

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

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

ნაბიჯი 4: წრე

წრე მარტივია, მაგრამ აქ აღვწერ.

შეაერთეთ მზის უჯრედის დადებითი ტერმინალი დიოდის ანოდთან. შეაერთეთ დიოდის უარყოფითი ტერმინალი TP4056– ის IN+ (შეყვანის დადებითი). მე ვიყენებ დიოდს საპირისპირო დენის გამო.

ასევე დააკავშირეთ მზის უჯრედის უარყოფითი ტერმინალი TP4056- ის IN- (შეყვანის უარყოფითი). საბოლოოდ დააკავშირეთ ბატარეა, ბატარეის დადებითი ტერმინალი BP + TP4056– ით, მსგავსი უარყოფითი ტერმინალი.

ნაბიჯი 5: LED დიოდები TP დაფაზე

ბორტზე არის 2 დიოდი, რომელიც ასევე მოიხმარს გარკვეულ ენერგიას. მე ამოვიღებ მათ დანით. შეამოწმეთ სურათი.

ნაბიჯი 6: ეფექტურობის გაანგარიშება

შეამოწმეთ დატენვა, შეგიძლიათ დაუკავშიროთ თქვენი მულტიმეტრი მზის უჯრედს ან ბატარეას.

ტესტი:

მოღრუბლული, ოდნავ მზიანი 10 mA (გამომავალი დენი TP4056– დან), 24 mA (მზის უჯრედიდან)

მოღრუბლული, მზის პირდაპირ არ არის 0.87 mA (TP4056), 5.1 mA (მზის უჯრედი)

მზიანი, პირდაპირი მზე 26 mA (TP4056), 89 mA (მზის უჯრედი)

Pveducation.org ვებსაიტის მიხედვით, თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ მზის პირდაპირი გამოსხივება კვტ. უბრალოდ შეავსეთ თქვენი სახლის გრძედი და გრძედი. და დაიმახსოვრე დრო, რადგან დღის განმავლობაში გამოსხივება განსხვავდება. მე მივიღე დაახლოებით 1 კვტ/მ 2.

ასე რომ, მზის უჯრედი მომცემს 89 mA- ს და 5V- ს, რაც იძლევა 445 მგვტ, ანუ 0.445 W. მზის უჯრედის ზედაპირი დაახლოებით 70 სმ 2 (ძირითადად მცირე ზომის ხაზები წარმოქმნის ენერგიას, ანუ დაახლოებით 30 სმ 2).

მზის უჯრედების გამომუშავება = 0.089A x 5 V = 0.445 W

TP4056 გამომავალი = 0.026 A x 4 V = 0.104 W

Pv განათლების ვებგვერდის მიხედვით მზის რადიაციის რაოდენობის გამოსათვლელად 30 სმ 2, ჩვენ უნდა გადავაქციოთ ზედაპირი მ 2, ეს არის 0. 00 30 მ 2. ინციდენტის გამოსხივება არის 1000 x 0.003 = 3 ვტ.

ინციდენტის გამოსხივება = 3W

მზის უჯრედის ეფექტურობა = 0.445 W / 3 W = 0.1483 = 14.8 %.

TP4056 ეფექტურობა = 0.104 ვტ / 0.445 ვ = 23.37 %

სისტემის მთლიანი ეფექტურობა = 0.104 ვტ / 3W = 0.034666 = 3.46 %.

ასე რომ, მთლიანი ეფექტურობა არ არის ბევრი, მაგრამ ეხმარება. გახსოვთ C კურსი? ამ პროექტისთვის უფრო დიდი მზის უჯრედია საჭირო. ვამოწმებ სექტემბერში, რაც საშუალოა ზამთარსა და ზაფხულს შორის. მე ვიყენებ ბატარეას ჩემი esp logger– ისთვის, რომელიც ზამთარში უნდა გაძლოს, ზაფხული კარგია. მომავალში შევამოწმებ სხვა მზის უჯრედებს და ვაჩვენებ ჩემს შედეგებს.

ნაბიჯი 7: დამატებითი: Thingspeak გრაფიკი

ვამოწმებ ბატარეის ძაბვას ჩემი esp logger– ით. მე მივიღე გრაფიკი რაღაცაზე. შედეგები არის ADC მნიშვნელობებში და არა ძაბვაში. ღირებულებები 720 ექვივალენტია ბატარეის 4.07 ვ. მე ვიყენებ ცუდად 600 mA ლითიუმ -იონ ბატარეას.