Nagcha-charge na Lithium - Ion Battery Na May Solar Cell: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ito ang proyekto tungkol sa pagsingil ng baterya ng Lithium - Ion gamit ang sollar cell.

* ilang pagwawasto na ginagawa ko upang mapabuti ang pagsingil sa panahon ng taglamig.

** Ang solar cell ay dapat na 6 V at ang kasalukuyang (o lakas) ay maaaring maging variable, tulad ng 500 mah o 1Ah.

*** diode upang maprotektahan ang TP4056 mula sa reverse current ay dapat magkaroon ng mababang boltahe ng drop ("drop out"). Gumagamit ako ng masama, na kukuha ng 0, 5-0, 6 V, na marami. Maaari mong gamitin ang Schottky diode, na kukuha lamang ng 0, 1 - 0, 2 V.

Hakbang 1: Materyal (Mga Affiliate ang mga link)

1 x Solar cell 6V

Link: 6V 1 W

Link: (mas maraming mga cell na may iba't ibang watts)

Link: (higit pa para sa pagpili)

1 x Li - Ion charger board TP4056 (pumili ng board na may 4 na output - 2 para sa baterya, 2 para sa pagkonekta ng aparato)

Link: (5 piraso, cca 0.20 $ / piraso)

Link: (1 piraso, 0.29 $ / piraso)

1 x Schottky diode (mas mabuti, 0, 1 - 0, 2 boltahe na drop) o 1N4148 (mas masahol, 0, 5 - 0, 6 boltahe na drop)

Link: (hanay ng mga diode) (na-update)

Link: (1N4148)

1 x Lithium - Ion baterya (18650), bumili ako ng 1 mahirap, maaari kang pumili ng mas mahusay na may kapasidad sa paligid ng 2000 mah - 3000 mAh, Link: Baterya ng lithium - ion

1 x Lithium - May hawak ng baterya ng Ion

Link: may hawak ng baterya

1 x mga kable, gumagamit ako ng mga kable sa internet na may 6 na mga wire sa loob o awg 22 wire kit

Mga Link:

kalidad: hanay ng mga AWG 22 na kable

ethernet cable: ethernet cable (kailangang putulin ang 6 na mga wire)

1 x mga tool ng panghinang (istasyon, lata, rosin atbp.)

Hakbang 2: Kanan Solar Cell

* Ang solar cell ay dapat na maximum 6V, dahil ang TP4056 ay may maximum na input 6V. Ito ay mas mahusay pagkatapos 5V.

* Ang kasalukuyang mula sa solar cell (o kapangyarihan) ay maaaring maging variable, dahil ang TP4056 "kumain" hangga't kailangan nito. Kaya maaari kang pumili ng 500 mAh solar cell o 1 Ah solar cell.

Para sa Li - Ion na baterya pinili ko ang solar cell na may 5V at 160 mA. Para sa pagpili ng solar cell, dapat kang pumili ng:

1. boltahe ng solar cell na 1.5 x boltahe ng baterya, kaya ang 3.7V hanggang 4.2 V ng Li-Ion ay katumbas ng 5.55 V hanggang 6.3 V ng solar cell.

2. kasalukuyang ng solar cell ay dapat na may 1/10 ng kapasidad baterya diveded ng 1 oras (para sa Ni Mh baterya). Gumagamit ako ng parehong panuntunan para sa Li - Ion na baterya. Tinatawag itong panuntunang C - rate. Kaya't Kung mayroon akong 500 mAh na baterya, dapat akong pumili ng 50 mA sollar cell. Ang mga magagandang baterya ng Li-Ion ay mayroong 2000 mah, kaya't ang kasalukuyang ay dapat na nasa 200 mAh o 1.2 W.

Gumagamit ako ng masamang Li - Ion na baterya na may sinusukat na halos 600 mAh. Para doon, dapat kong piliin ang solar cell na may 60 mA na rurok, o 0.360 W (POWER = CURRENT X VOLTAGE).

Hakbang 3: Lithium - Ion Baterya 18650

Nahanap ko ang mahusay na website na may mga pagsubok na baterya ng lithium - ion. Karamihan ay may maximum na 3400 mah.

Narito ang:

Narito ang ilang teorya ng pagsingil sa kanila:

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

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

Hakbang 4: Circuit

Ang circuit ay simple, ngunit inilalarawan ko ito dito.

Ikonekta ang positibong terminal ng solar cell sa anode ng diode. Ikonekta ang negatibong terminal ng diode sa IN + (positibong pag-input) ng TP4056. Gumagamit ako ng diode dahil sa reverse current.

Ikonekta din ang negatibong terminal ng solar cell sa IN- (input na negatibo) ng TP4056. Sa wakas ikonekta ang baterya, positibong terminal ng baterya sa BAT + ng TP4056, katulad na negatibong terminal.

Hakbang 5: Mga LED Diode sa TP Board

Sa board, mayroong 2 diode, na nag-e-consupt din ng ilang lakas. Tinatanggal ko sila gamit ang kutsilyo. Suriin ang larawan.

Hakbang 6: Pagkalkula ng Kahusayan

Subukan kang singilin, maaari mong ikonekta ang iyong multimeter sa solar cell, o baterya.

Pagsusulit:

maulap, na may isang maliit na maaraw na 10 mA (kasalukuyang output mula sa TP4056), 24 mA (mula sa solar cell)

maulap, hindi direkta sa araw 0.87 mA (TP4056), 5.1 mA (solar cell)

maaraw, direktang araw 26 mA (TP4056), 89 mA (solar cell)

Ayon sa website ng pvedidikan.org, maaari mong kalkulahin ang direktang solar radiation sa kW. Punan lamang ang iyong lattitude at longtitude sa bahay. At tandaan ang oras, dahil ang radiation sa araw ay magkakaiba. Nakuha ko ang paligid ng 1 kW / m2.

Kaya, bibigyan ako ng solar cell ng 89 mA, at 5V, kaya nagbibigay ito ng 445 mW, o 0.445 W. Ang ibabaw ng solar cell ay nasa paligid ng 70 cm2 (karaniwang maliit na linya lamang ang gumagawa ng enerhiya, kaya't sa paligid ng 30 cm2).

Output ng Solar cell = 0.089A x 5 V = 0.445 W

Output ng TP4056 = 0.026 A x 4 V = 0.104 W

Upang makalkula kung magkano ang pagbagsak ng solar radiation sa 30 cm2 ayon sa website ng edukasyon sa pv, dapat nating baguhin ang ibabaw sa m2, ito ay 0. 00 30 m2. Ang radiation ng insidente ay 1000 x 0.003 = 3 W.

Insidente radiation = 3W

Kahusayan ng solar cell = 0.445 W / 3 W = 0.1483 = 14.8%.

Kahusayan ng TP4056 = 0.104 W / 0.445 W = 23.37%

Kabuuang kahusayan ng system = 0.104 W / 3W = 0.034666 = 3.46%.

Kaya't ang kabuuang kahusayan ay hindi gaanong, ngunit makakatulong. Naaalala mo ba ang C-rate? Para sa proyektong ito, kinakailangan ang mas malaking solar cell. Sumubok ako noong Setyembre, na average sa pagitan ng taglamig at tag-init. Gumagamit ako ng baterya para sa aking esp logger, na dapat mabuhay sa panahon ng taglamig, mabuti ang tag-init. Susubukan ko ang iba pang mga solar cell, sa hinaharap, at ipakita ang aking mga resulta.

Hakbang 7: Dagdag: Graph ng Thingspeak

Sinusubukan ko ang boltahe ng baterya gamit ang aking esp logger. Nakakuha ako ng grap sa mga bagay na sinasabi. Ang mga resulta ay nasa mga halaga ng ADC, hindi sa boltahe. Ang mga halagang 720 ay katumbas ng baterya na may 4.07 V. Gumagamit ako ng masamang 600 mA Lithium - Ion na baterya.