Електронні гаджети, такі як мобільні телефони та iPod, значно полегшили нам життя. Але всі вони страждають одним загальним недоліком заряджання через рівні періодичні проміжки часу. Це стає проблемою, коли ми подорожуємо або в місці, де немає електрики. Також використання відновлюваного джерела енергії вказано як паливо наступного покоління для всіх наших потреб у електроенергії.
Отже, у цьому проекті давайте дізнаємось, як легко зробити власний сонячний зарядний пристрій, а також як це працює.
Необхідні матеріали:
- Сонячна панель 5,5 В 245 мА (3 ні)
- Модуль перетворювача Boost 5V
- Перемикач
- Малярські стрічки
- Провід
- Набір для пайки
Робоче пояснення:
Основним принципом цього проекту є перетворення сонячної енергії в електричну. Для цього нам просто потрібна сонячна панель, але на вибір є безліч типів та рейтингів сонячних панелей. Монокристалічний, полікристалічний та аморфний - це три типи сонячних панелей, в яких ми будемо використовувати монокристалічну, оскільки вона є загальнодоступною та дешевшою, ніж дві інші.
Для того, щоб визначити напругу та номінальний струм наших панелей, ми повинні врахувати напругу та струм, які споживаються навантаженням. У нашому випадку навантаження є мобільним, і йому потрібно близько 5 В і 1 А, щоб зарядитися з максимальною ефективністю. Оскільки надання 1А та 5В за допомогою сонячної панелі зробило б проект громіздкішим та дорожчим, ми вирішили розробити систему з ефективністю понад 70%. Таким чином, ми вибрали сонячні панелі 5,5 В на 245 мА. Ми будемо використовувати три з цих панелей, які будуть з'єднані паралельно, оскільки всі ми знаємо, що паралельне підключення збереже постійну напругу і підведе підсумок поточного значення. Отже, остаточна напруга та струм усіх трьох модулів становитимуть 5,5 В та 735 мА (245 + 245 + 245). Рейтинг однієї панелі наведено в таблиці нижче
|
Деталі сонячної панелі |
|
|
Тип |
Монокристалічний |
|
Вихідна напруга |
5,5 В |
|
Вихідний струм |
245 мА |
|
Номінальна потужність |
1,2 Вт |
|
Розмір (L * H * B) |
130 мм * 64 мм * 2,5 мм |
Як ми всі знаємо вихідну напругу і струм, що подається від панелі, безпосередньо залежить від сонячного випромінювання, яке падає на панель. Це дає зрозуміти, що наша панель не буде постійно забезпечувати 5,5 В та 735 мА. Отже, нам потрібно щось, що могло б постійно підвищувати і регулювати напругу до 5 В, незалежно від випромінювання. Саме тут ми будемо подавати позов до 5V Boost-конвертора, від якого ми безпосередньо живимо свій телефон. Деталі модуля підсилення наведені нижче:
|
Детальніше про підсилювач DC-DC |
|
|
Тип |
Boost Converter |
|
Вихідна напруга |
5,1-5,2 В |
|
Робоча вхідна напруга |
2,7 В-5 В |
|
Вихідний струм |
1,5 А (максимум) |
|
Ефективність |
96% |
|
Регулювання навантаження |
1% |
Тут ми також можемо використовувати схему сонячного відстежувача, щоб сонячне світло могло падати на панелі цілий день.
Кругова діаграма:
Принципова схема сонячного зарядного пристрою стільникового телефону наведена нижче:
Як показано на наведеній вище схемі підключення, просто паяйте сонячні батареї паралельно і підключайте їх до модуля підсилювального перетворювача за допомогою перемикача. Тепер просто скористайтеся будь-яким кабелем живлення і підключіть його до USB-контакту модуля, а інший кінець - до мобільного телефону. Коли є належне випромінювання, телефон почне заряджатися.
Тестування сонячного зарядного пристрою:
Ефективність зарядного пристрою залежить від кількості струму, який він може подавати для зарядки телефону. Це допоможе нам якнайшвидше зарядити телефон. Щоб знати це, ми використовували додаток для Android під назвою “Ampere” (завантажено з Play Store). Ця програма повідомить нам, скільки струму забирає акумулятор для зарядки. Спочатку ми підключили телефон до звичайного зарядного пристрою (мережа змінного струму) і виявили, що для заряджання мого телефону (Asus Zenfone) потрібно близько 1000 мА, як показано на знімку екрана нижче.
Пізніше я підключив телефон до нашого сонячного зарядного пристрою і виміряв струм близько 700 мА, що майже наближається до фактичного струму зарядки. Це допоможе вам швидко зарядити телефон, навіть заряджаючись за допомогою сонячної енергії.
Повна робота показана на відео нижче. Сподіваюся, вам сподобався проект і ви плануєте побудувати власний. Якщо у вас є якісь сумніви, опублікуйте їх у розділі коментарів нижче. Також перевірте попередню схему зарядного пристрою стільникового телефону.