Liitium -ioonaku laadimine päikesepatareiga: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See on projekt, mis käsitleb liitium -ioonaku laadimist sollaarelemendiga.

* Tegin mõned parandused, et parandada laadimist talvel.

** päikesepatarei peaks olema 6 V ja vool (või võimsus) võib olla muutuv, näiteks 500 mAh või 1Ah.

*** dioodil TP4056 kaitsmiseks tagasivoolu eest peaks olema madalpinge ("väljalangemine"). Ma kasutan halba, mis võtab 0, 5-0, 6 V, mis on palju. Võite kasutada Schottky dioodi, mis võtab ainult 0, 1 - 0, 2 V.

Samm: materjal (lingid on sidusettevõtted)

1 x päikesepatarei 6V

Link: 6V 1 W

Link: (rohkem lahtreid erinevate vattidega)

Link: (rohkem valimiseks)

1 x Li -Ion laadimisplaat TP4056 (valige 4 väljundiga plaat - 2 aku jaoks, 2 seadme ühendamiseks)

Link: (5 tk, umbes 0,20 $ / tk)

Link: (1 tk, 0,29 $ / tk)

1 x Schottky diood (parem, 0, 1 - 0, 2 pingelangus) või 1N4148 (halvem, 0, 5 - 0, 6 pingelangus)

Link: (dioodide komplekt) (uuendatud)

Link: (1N4148)

1 x liitium -ioon aku (18650), ostan ühe kehva, saate valida parema võimsusega umbes 2000 mAh - 3000 mAh, Link: Liitium -ioon aku

1 x liitium -ioon akuhoidik

Link: akuhoidik

1 x kaablid, ma kasutan Interneti -kaableid, mille sees on 6 juhet või 22 -juhtmeline komplekt

Lingid:

kvaliteet: AWG 22 kaablite komplekt

Etherneti kaabel: Etherneti kaabel (vaja katkestada 6 juhet)

1 x jootetööriist (jaam, tina, kampol jne)

2. samm: parem päikesepatarei

* päikesepatarei peaks olema maksimaalselt 6V, sest TP4056 maksimaalne sisend on 6V. Parem on siis 5V.

* Päikesepatareide (või võimsuse) vool võib olla muutuv, sest TP4056 "sööb" nii palju kui vaja. Seega saate valida 500 mAh või 1 Ah päikesepatarei.

Liitium -ioonaku puhul valin 5 V ja 160 mA päikesepatareid. Päikesepatarei valimiseks peate valima:

1. päikesepatarei pinge 1,5 x aku pinge, seega 3,7 V kuni 4,2 V Li-Ion võrdub 5,55 V kuni 6,3 V päikesepatareiga.

2. Päikesepatarei voolul peaks olema 1/10 aku mahutavusest 1 tund (Ni Mh akude puhul). Ma kasutan sama reeglit Li -Ion aku puhul. Seda nimetatakse C -määra reegliks. Nii et kui mul on 500 mAh aku, peaksin valima 50 mA sollaarelemendi. Head liitium-ioonakud on 2000 mAh, seega peaks vool olema umbes 200 mAh või 1,2 W.

Kasutan halba Li -Ion akut, mille maht on umbes 600 mAh. Selleks peaksin valima päikesepatarei, mille tipp on 60 mA ehk 0,360 W (POWER = CURRENT X POLTAGE).

Samm: liitium -ioonakud 18650

Leian hea veebisaidi, kus testitakse liitiumioonakusid. Enamasti on seal maksimaalselt 3400 mAh.

Siin on:

Siin on nende laadimise teooria:

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

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

4. samm: ahel

Vooluring on lihtne, kuid kirjeldan seda siin.

Ühendage päikesepatarei positiivne klemm dioodi anoodiga. Ühendage dioodi negatiivne klemm TP4056 IN+ (sisend positiivne) külge. Kasutan dioodi tagasivoolu tõttu.

Ühendage ka päikesepatarei negatiivne klemm TP4056 IN- (sisend negatiivne). Lõpuks ühendage aku, aku positiivne klemm TP4056 PVT + -ga, sarnane negatiivne klemm.

Samm: LED -dioodid TP -plaadil

Pardal on 2 dioodi, mis samuti tarbivad energiat. Eemaldan need noaga. Kontrollige pilti.

6. samm: efektiivsuse arvutamine

Laadimise testimiseks saate oma multimeetri ühendada päikesepatarei või akuga.

Test:

hägune, vähese päikesepaistelisega 10 mA (väljundvool TP4056 -st), 24 mA (päikesepatareist)

hägune, mitte päikese kätte 0,87 mA (TP4056), 5,1 mA (päikesepatarei)

päikeseline, otsene päike 26 mA (TP4056), 89 mA (päikesepatarei)

Pveducation.org veebisaidi andmetel saate otsese päikesekiirguse arvutada kilovattides. Täitke lihtsalt oma kodu laius ja pikkus. Ja pidage meeles aega, sest kiirgus päevasel ajal on erinev. Sain umbes 1 kW/m2.

Niisiis, päikesepatarei annab mulle 89 mA ja 5 V, seega annab see 445 mW ehk 0,445 W. Päikesepatarei pind on umbes 70 cm2 (põhimõtteliselt toodavad energiat ainult väikesed jooned, seega umbes 30 cm2).

Päikesepatareide väljund = 0,089A x 5 V = 0,445 W

TP4056 väljund = 0,026 A x 4 V = 0,104 W

Arvutamaks, kui palju päikesekiirgust pv hariduse veebisaidi järgi 30 cm2 langeb, peame pinna teisendama m2 -ks, see on 0,00 30 m2. Juhtumkiirgus on 1000 x 0,003 = 3 W.

Juhtumikiirgus = 3W

Päikesepatareide kasutegur = 0,445 W / 3 W = 0,1483 = 14,8 %.

TP4056 kasutegur = 0,104 W / 0,445 W = 23,37 %

Süsteemi kogutõhusus = 0,104 W / 3W = 0,034666 = 3,46 %.

Seega pole kogu efektiivsus palju, kuid aitab. Kas mäletate C-määra? Selle projekti jaoks on vajalik suurem päikesepatarei. Testin septembris, mis on keskmine talve ja suve vahel. Kasutan oma esp -logija jaoks akut, mis peab talvel vastu pidama, suvi on hea. Katsetan tulevikus teisi päikesepatareid ja näitan oma tulemusi.

7. samm: ekstra: asjade graafik

Testin aku pinget oma esp loggeriga. Sain graafiku asjade kohta. Tulemused on ADC väärtustes, mitte pinges. Väärtused 720 on samaväärne akuga, millel on 4,07 V. Ma kasutan halba 600 mA liitium -ioonakut.