Kuidas teha päikeseenergia iPod/iPhone laadijat -aka MightyMintyBoost: 5 sammu (piltidega)
Kuidas teha päikeseenergia iPod/iPhone laadijat -aka MightyMintyBoost: 5 sammu (piltidega)
Anonim

Tahtsin oma iPodTouchile laadijat ja MintyBoost oli kindlasti minu esimene valik. Tahtsin seda natuke edasi viia ja muuta see mitte ainult laetavaks, vaid ka päikeseenergial töötavaks. Teine probleem on see, et iPhone'il ja iPodTouchil on suured patareid ja need tühjendavad MintyBoostis kaks AA -patareid üsna kiiresti, nii et tahtsin ka akut suurendada. Mida ma tõesti tahtsin, oli MightyMintyBoost!

Apple on müünud üle 30 miljoni iPodTouch/iPhone seadme- kujutage ette, et laadite need kõik päikeseenergia kaudu…. Kui iga müüdud iPhone/iPodTouch oleks fossiilkütuste asemel päikeseenergia abil iga päev täis laetud (keskmiselt aku maht), säästaksime umbes 50,644 gWh energiat, mis vastab ligikaudu 75, 965, 625 naelale. CO2 atmosfääris aastas. Tõsi, see on parim stsenaarium (eeldusel, et saate päevas piisavalt päikesevalgust ja umbes 1,5 naela. CO2 toodetakse kasutatud kWh kohta.) Muidugi ei kehti see isegi kõigi teiste iPodide, mobiiltelefonide, pihuarvutite ja mikrokontrollerite puhul (I kasutage seda minu Arduino projektide) ja muude USB-seadmete toiteks, mida saab selle laadijaga toita- üks väike päikesepatareide laadija ei pruugi tunduda, et see võib midagi muuta, kuid lisage kõik need miljonid seadmed kokku ja see on palju energiat! Sellel laadijal on mõned tõeliselt toredad omadused: see on päikeseenergial töötav! See on väike. Suur aku mahtuvus- 3,7 V @2000 mAh Laadija laadimine päikeseenergia, USB või seintüüka kaudu. Toetab sisendvõimsust 3,7 V kuni 7 V. Pärast laadimist eemaldage päikesepatarei ja teil on kena kompaktne USB -toiteallikas. Ühendage päikesepatarei vooluvõrgust lahti ja kasutage takjapaelaga MightyMintyBoosti kinnitamiseks seljakoti või käekotti- ühendage nüüd koti külge kinnitatud suurem päikesepatarei veelgi kiiremaks laadimiseks. Kasutades veidi suuremat päikesepatareid (6v/250mAh), saate toota piisavalt energiat, et laadida iPhone täielikult umbes 5,5 tunniga ja iPod Touch 4 tunniga. Selle ehitamine on tõesti lihtne ja arusaadav- mul kulus vaid umbes tund, nii et järgige seda ja ehitage see endale! Ohutusnõue ja üldine lahtiütlemine: olge ettevaatlik Altoids-pleki lõikamisel, kuna sellel võivad olla tõesti teravad servad- viilutage need vajadusel siledaks. Pange see kokku omal vastutusel- kuigi seda on tõesti lihtne ehitada, kui midagi segi ajate, võite kahjustada elektroonilist seadet, mida proovite laadida. Olge monteerimis- ja jootetöödel ettevaatlik ning järgige häid ohutustavasid. Kasutage ainult seda tüüpi akulaadijat, mis on spetsiaalselt ette nähtud teie kasutatava aku tüübi jaoks. Enne küsimuste esitamist lugege palun läbi kogu Instructable- kui teil on küsimusi, küsige ja aitan nii hästi kui võimalik!

Samm: tööriistad ja materjalid

Oma MightyMintyBoosti loomiseks vajate järgmist.

Tööriistad: jootekolb Käärid Traatlõikurid Tangid (või muiltitool) Multimeeter Metallkäärid Selge pakkelint Materjalid: MintyBoost komplekt - vt värskendust allpool) 3.7v 2000mAh liitiumpolümeeraku JST -pistik/juhe natuke vägevam. Vaata siit! Http: //www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- TEINE VÄRSKENDUS: Adafruit tutvustas hiljuti uut LiPo laadijat, mis on spetsiaalselt ette nähtud päikeseenergia laadimiseks ja millel on palju parem jõudlus. See ei ole nii väike, kuid jõudluse kasv teeb seda väärt. Vaadake ja lugege disaini kohta siit-https://www.adafruit.com/products/390 Mõned märkused: Üheelemendiline liitiumpolümeerlaadija võtab vastu sisendvõimsust, mis jääb vahemikku 3,7 kuni 7 V. Kui element on täis laetud, lülitub laadija automaatselt ülelaadimisele. Kui laadite mini -USB -porti kasutades, on laadimisvool piiratud 100 mA -ga. Kui laadimine toimub silindripistiku abil, on laadimisvool piiratud 280 mA -ga. Päikesepatarei töötab ereda päikesevalguse korral umbes 5 V @ 100 mA juures. Kui vajate kiiremat laadimist, kasutage lihtsalt suuremat päikesepatarei- 6v element @ 250mA töötaks väga hästi ning need on kergesti kättesaadavad ja odavad. Kasutasin päikesepatarei suurust, kuna tahtsin, et see oleks ülikompaktne. Tootjalt ei õnnestunud mul teada saada, kas minu kasutatud päikesepatareil on blokeeriv diood. Blokeerivat dioodi kasutatakse paljudes päikeseenergia laadimissüsteemides, et vältida päikesepatarei aku tühjenemist hämaras. Instructablesi liige RBecho juhtis tähelepanu sellele, et kasutatav laadimisahel ei võimalda selles rakenduses blokeerida dioodi. Saate aru, millal päikesepatarei piisavalt energiat toodab, sest laadijal süttib laadija väike punane LED.

2. samm: ehitage Minty Boost Kit

Esmalt ehitage MIntyBoost komplekt vastavalt selle juhistele. Seda on tõesti lihtne kokku panna- isegi täielik algaja saab seda teha. Komplekti patareihoidiku ühendamise asemel hakkame JST-pistikut MintyBoost PCB-ga jootma. See pisike pistik võimaldab MintyBoosti vooluringil ühendada liitiumpolümeerist akulaadija vooluahelaga. Veenduge, et polaarsus oleks õige! Kontrollige MintyBoost'i, ühendades aku (veenduge, et akul on laeng) ja laadija vooluahel. MintyBoost ühendatakse laadimisplaadil oleva SYS -tähisega pistikuga ja liitiumpolümeeraku ühendatakse pistikuga GND. Nüüd lõigake USB -pordi Altoids -tinasse sälk ja kasutage trükkplaadi Altoids -pleki külge kinnitamiseks kahepoolset liimi..

Samm: lisage aku ja laadija

Nüüd lõigake Altoids -pleki teisest küljest välja sälk, et see sobiks laadijaga, ja kinnitage laadimisahel kahepoolse liimiga Altoids -vormi põhja. Ühendage aku ja MintyBoost PCB uuesti laadimisahelaga. Veenduge, et trükkplaadi põhjas poleks midagi, mis puudutaks Altoids -vormi põhja.

Samm: lisage päikesepatarei

Päikesepatarei ühendamiseks on paar erinevat võimalust. Esimene on lihtsalt pistikute juhtmete lühendamine ja silindripistiku ühendamine laadimisahela silindripesasse.

Teine meetod on asendada pistik teise JST -pistikuga ja ühendada see laadimisahela kolmanda pistikuga, mis on tähistatud 5v. Mul polnud teist JST -pistikut käepärast, nii et ma lihtsalt jootsin päästetud kaheharulise pistiku laadimisahelasse, kus 5v liinil on kaks avatud tihvti. Teise meetodi kasutamine on kindlasti natuke puhtam, kuna teil pole suurt tünnipistikut pleki küljelt välja. UPDATE- Kuna algne laadimisahel on katkestatud, on parim viis uue versiooni Sparkfun LiPo laadija ühendamiseks on ühendada mini -USB -kaabel päikesepatareide juhtmetega, nii et seda saab otse laadijaga ühendada. Siin on lihtne juhend selle kohta, kuidas seda teha-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Nüüd kinnitage päikesepatarei 2-tollise takjapaela abil Altoids-pleki ülaosale. Pakkisin aku kokku kiht läbipaistvat pakkelinti, mis aitab seda kaitsta. Siis on aku lihtne asetada kahe trükkplaadi peale- see sobib peaaegu ideaalselt. Nüüd seadke MightyMintyBoost ereda päikese käes ja laadige see üles! laadimisplaadil süttib väike punane LED. Kui see on täielikult laetud, ühendage oma iPod/iPhone/USB -toitega seade ja nautige!

Samm: KKK ja lisateave

Siin on nimekiri korduma kippuvatest küsimustest: K: Kas liitiumpolümeerakut on võimalik üle laadida? V: Ei, laadija lülitub automaatselt tühjakslaadimisele ja lülitub seejärel välja. K: Kas on võimalik liitiumpolümeeraku täielikult tühjendada ja V: Ei- akul on oma madalpinge katkestusskeem, mis hoiab ära selle täieliku tühjenemise- madalpinge katkestus on umbes 2,8 vQ: Kas päikesepatareil on blokeerimisdiood, mis takistab selle liitiumi äravoolu Polümeeraku? V: Blokeerivat dioodi pole vaja- liitiumpolümeerist laadija takistab aku voolu lekkimist. K: Kui kaua võtab aega liitiumpolümeeraku täielik laadimine ja kui kaua võtab aega iPodi/iPhone'i laadimine?: Täielikuks laadimiseks kuluv aeg sõltub saadaolevast päikesevalgusest, kuid ligikaudse oletusena kulub väikese päikesepatarei kasutamisel otsese päikesevalguse käes umbes 20 tundi. Suurema päikesepatarei kasutamine võib hõlpsalt võtta poole, kui mitte ühe kolmandiku ajast. Need arvud kehtivad ka siis, kui laadite seda USB -ühenduse kaudu või kasutate seina tüügaste toiteallikat. IPodi laadimine on palju kiirem. Kui kiiresti see töötab, sõltub teie seadme aku mahtuvusest. IPod Touchil on 1000mAh aku, nii et see peaks täis laadima umbes 2 tunni pärast. 3G iPhone'il on 1150 mAh aku, nii et see võtab veidi kauem aega ja 2G iPhone'il on 1400 mAh aku, nii et see võtab aega umbes 3 tundi. kui soovin kiirema laadimise jaoks kasutada suurema väljundvõimsusega päikesepatareid? V: Päikesepatareide kasutamiseks, mille väljundpinge on suurem kui 7 V, on vaja pingeregulaatorit, mis alandaks pinge tasemele, millega laadija hakkama saab. Võiksite kasutada pingeregulaatorit 7805, et piirata väljundit +5 V -ni -need maksavad vaid umbes 1,50 dollarit ja neid on väga lihtne ühendada. 7805 annab teile fikseeritud +5v ja on tavaliselt hea kuni 1A vooluga. Võite kasutada ka reguleeritavat regulaatorit LM317T, kuid see hõlmaks natuke rohkem vooluringi. Mõned inimesed kasutavad ka dioode pinge langetamiseks, kuna paljudel dioodidel on pingelangus.7v. Siin on palju rohkem teavet: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator Teine võimalus oleks kasutada 6v/250mA päikesepaneeli. See jääb liitiumpolümeerlaadija praeguse sisendvahemiku ja pinge sisendvahemiku piiresse. Pidage meeles, et olemasoleva voolu suurendamiseks saate paralleelselt ühendada ka väiksemaid päikesepatareid- kaks paralleelselt ühendatud 5v/100mA päikesepatareid annavad väljundi 5v @200mA K: Mis siis, kui soovin kasutada suurema sisendvooluga laadijat V: Sparkfunil on liitiumpolümeerist laadija, mis töötab maksimaalselt 1A juures: Tundub, et see on selge viis seda teha? V: Võimsama 1A laadija kasutamiseks peate ühendama akuga kahesuunalise lüliti, nii et ühes asendis oleks aku laadijaga ühendatud ja teises asendis aku ühendatakse MintyBoosti vooluahelaga. K: Kas see töötab ka muude USB -seadmetega peale iPodi ja iPhone'i? Siin on nimekiri: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/ K: Kas Altoidide tina sisemus ei aita vooluringi? A: Ei, kasutades trükkplaatide kinnitamiseks kahepoolset vahtteipi tahvli põhi ei puutu kokku vormi sisemise põhjaga. Kui olete tõesti mures, võite katta vormi sisemise põhja läbipaistva pakkelindiga. K: Kui palju see maksab? Kas ma saan seda vähem ehitada? V: Kui ostate kõik loetletud asjad, maksab see 70,75 dollarit (välja arvatud Altoidide tina või kohaletoimetamine.) erinevatest allikatest saate säästa üsna palju. Nii laadimisahel kui ka MintyBoosti vooluring on saadaval võrgus- minge tööriistade ja materjalide jaotises loetletud veebilehtedele- need on loetletud ka selle lehe allosas. Nii Maxim kui ka Linear Technology pakuvad tasuta proove (vastavalt nende veebisaite), nii et peate lihtsalt pakkuma kõik muud bitid (saadaval sellistest kohtadest nagu Mouser ja Digikey.) Veidi väiksema päikesepatarei ja 2200mAh aku abil saate selle ehitada palju vähem: 2200 mAh aku päikesepatarei MintyBoost PCBA kui liita MintyBoosti vooluahela väikesed osad, väike tühi trükkplaat laadimisahela jaoks (peate plaadi ise söövitama) ja mini -USB -pistik, võite selle ehitada umbes 21,00 dollari eest (ei sisalda saatmist ega Altoids -tina).) See poleks muidugi täpselt sama, kuid funktsionaalselt sama. Ma ei tea, kas 2200 mAh aku mahuks ka Altoidsi pleki sisse. See oleks muidugi PALJU rohkem tööd ja kui teil pole kogemusi seda tüüpi vooluahelate ehitamisel või pinnakinnituse komponentide jootmisel, võiks olla palju rohkem tõrkeotsingut. Niisiis, kas see on tasuv? Absoluutselt- see sõltub lihtsalt töö mahust, mida soovite teha. Mõlemal juhul saate väga kasuliku ja mitmekülgse päikeseenergiaga laadija. K: Kuidas arvutasite energiatarbimist ja samaväärseid CO2 väärtusi? A: Siin on matemaatika-3,7v (LiPo nimipinge) x.1A (päikeseenergia laadimisvool) = 0,37 W 37 W x 12,5 tundi (laadimisaeg aku keskmise mahutavuse alusel) = 4,625 Wh 4,625 Wh x 365 päeva = 1688,125 Wh aastas 1688,125 Wh aastas x 30 000 000 müüdud ühikut = 50, 643, 750, 000Wh kokku aastas (50,644gWh) 50,644gWh aastas x 1,5 lbs CO2 toodetud kWh kohta = 75, 965, 625 naela. Aastas toodetud süsinikdioksiid Need on küll enam -vähem maksimumväärtused, kuid näitavad selgelt mõningast tõsise energiasäästu potentsiaali. 12,5 -tunnine päikeseenergia laadimisaeg päevas ei ole enamiku planeedi jaoks realistlik, kuid kui lühendate päikeseenergia laadimisaega ligikaudu 4,5 tunnini 280 mA voolu juures, jäävad tulemused endiselt samaks. Üldine teave liitiumpolümeeri laadimisringi samuti vooluahela ja andmelehe leiate siit: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726MüntyBoosti vooluringi täieliku kirjelduse ja dokumentatsiooni leiate siit: https:// www.ladyada.net/make/mintyboost/

Peaauhind Ameerika Ühendriikide tõhususvõistlusel Earthjustice