Sukurkite savo fotoelektros 5V sistemą: 4 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Tam naudojamas „Buck“keitiklis kaip 5 V išėjimas akumuliatoriui įkrauti (Li Po/Li-ion). Ir „Boost“keitiklis, skirtas 3,7 V baterijai, ir 5 V USB išvestis įrenginiams, kurių reikia 5 V. Panašiai kaip ir originalioje sistemoje, kuri naudoja švino rūgšties akumuliatorių kaip energijos kaupiklį PWM arba MPPT valdikliu. Ir tiekimas 12V įrenginiams. „One One“naudoja tik „Buck“keitiklį, kad po dienos šviesos 12 V (vardinė saulės kolektoriaus įtampa) būtų paversta stabilia 5 V įtampa, kad būtų įkrauta „Li-Po“/„Li-ion“baterija. Perjunkite į „Boost“keitiklį, kad akumuliatoriaus įtampa 4,2 (3,7 nominalioji įtampa „Li-Po“ir „Li-ion“) būtų vėl konvertuojama į 5 V, jei įrenginių galia 5 V. (Dieną, kol įkraunama Li-Po/Li-ion baterija, vis tiek galite naudoti „Buck Converter“5 V įtampą.  Ji gali būti ne tokia efektyvi kaip pradinė sistema (12 V). Tai padariau tik todėl, kad mano saulės baterijos maitina yra tik 15 W ir nepakanka biudžeto norint nusipirkti 12V MPPT arba PWM įkroviklį, ir to nepakanka, kad būtų galima maitinti programas, kurioms reikia didesnės nei 50 W. Taigi aš siūlau alternatyvų variantą, 5V versiją.

(Primename, kad sistemoje nėra jokių valdiklių.)

Ši sistema skirta saulės kolektoriams, kurių galia mažesnė nei 30W ir tik 12V. (9V saulės kolektoriai vis tiek veiktų).

Mano sistemos specifikacijos Įvesties saulės kolektorius = 12V (18V)

Naudojama galia = 15 W

Įkrovimo laikas = priklauso nuo saulės kolektoriaus galios ir akumuliatoriaus talpos.

USB išvestis 1 („Buck“keitiklis) = 5V

USB išvestis 2 (stiprinimo keitiklis) = 5V

Baterijos tipas = priklauso nuo jūsų pasirinkimo (Li-Po/Li-ion) 3.7 ir talpos-mano buvo Li-Po, kurio talpa 3500 mAh.

Vienas į tašką:

Kol projektas tęsiamas, bandymai pagerinti ir apskaičiuoti jo efektyvumą ir ar tai buvo verta. Užduokite man klausimus apie projektą.

1 žingsnis: Paruoškite medžiagas

• Purfboard (vidutinio dydžio)
• Laidai
• Veda aligatoriaus krokodilo dvipusio bandymo kuojos spaustuko jungiamąją vielą (pasirenkama bandymams)
• 2x USB prievadai
• Švino lydmetalis.

Saulės skydelis -(rekomenduojama 20 vatų aukštesnė, 12 V)

• 1x TP4056 įkrovimo ir apsaugos grandinė Li-Po ir Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion baterija (priklauso nuo to, kokią bateriją pasirinksite ir talpos)

„Buck-Converter“(vienas, kurį naudoju)

• (1x) LM2576T (5V versija, 3A)
• (1x) 100uH induktorius
• (1x) 100uF ir (1x) 1000uF elektrolitiniai kondensatoriai
• (1x) Schottky diodas
• (1x 1K rezistorius ir mažas LED) -pasirinktinai

Kartu su matavimo priemonėmis

Skaitmeninis/analoginis multimetras (čia reikia įtampos ir srovės, kad būtų galima apskaičiuoti jo efektyvumą)

2 žingsnis: Sekite grandinės schemą

Lituokite visus komponentus į PCB purfboard.

Geriau būtų sutrumpinti „Android“telefonų USB prievadų duomenų pliuso ir minuso kaiščius.

būtinai išjunkite „Boost“keitiklį, kad neperkrautumėte TP4056 įkrovimo metu.

Jei saulės kolektoriaus galia yra mažesnė už rekomenduojamą galią, kuri yra 20 vatų aukščiau, turėtumėte prijungti tik vieną bateriją. dėl to, kad jūsų saulės kolektoriaus galia yra ribota. Pavyzdys: 15 vatai yra 0,83 A, tai reiškia, kad tai yra jūsų maksimali srovė.

3 žingsnis: maitinkite ir išmatuokite grandinę

Jei grandinė veikia tinkamai, išbandykite ją naudodami išvesties manekeno apkrovas, pvz., 5 W rezistorių, ir išmatuokite įtampą ir srovę. kaip šis paveikslas.

Susidūrimas su problemomis

- fotoelektros sistema

Jei įvesties įtampa (fotoelektrinė) buck-konverteryje staiga nukrenta žemiau nei vardinė PV įtampa ir išėjimo įtampa. tada problema turėtų būti šiame sąraše.

*išvesties apkrova jau prijungta ir iš elektros energijos gauna daugiau energijos.

*Mažiau saulės spindulių lauke dėl debesuotumo ir pan.

jei jūsų problema nėra šiame sąraše, palikite komentarą ir aš atsakysiu.

4 žingsnis: Baigta

Baigėme.

Buck konverterio ir Boost konverterio efektyvumą galite apskaičiuoti pagal šią formulę.

Išėjimo įtampa x išėjimo srovė

------------------------------------------- x 100% = efektyvumas

Įėjimo įtampa x įėjimo srovė

Dalykai, kuriuos reikia priminti !! - Visada išjunkite ryšį tarp akumuliatoriaus ir „Boost-Converter“, kad dienos metu neperkrautumėte TP4056 įkrovimo proceso. naudokite tik šį vakarą.

- įsitikinkite, kad matuojant srovę ir įtampą įkraunamos baterijos, kad jos būtų efektyvesnės.

Privalumai ir trūkumai

+ 5V veikia. Įkrovimo ir maitinimo programoms, kurioms reikia 5 V,- ne toms, kurioms reikia 12 V/9 V. (Galima reguliuoti, jei jūsų padidinimo keitiklis yra reguliuojamas)

+ Efektyvumo rodiklis yra pakankamai geras. (Mano yra 70% „Buck Converter“ir 68% „Boost Converter“) (šiek tiek didesnis, jei naudojate jau sukurtą modulį.)

- Efektyvumas gali sumažėti, jei kintamosios srovės keitiklio įtampa sumažės. Dėl išėjimo traukimo galios.

+ Nebrangi sistema

- Sistema be valdiklio (stebėti akumuliatorių, saulės energijos įkrovimo būseną ir apsaugą)

+ Lengva padaryti, jei perkate jau pastatytą „boost“ir „buck“modulį.

Vienas dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį

Ribota srovės keitiklio srovės galia priklauso nuo saulės kolektoriaus galios (vatų). Mano saulės kolektoriaus galia yra 15 vatų, o tai reiškia, kad jungdamasis prie įkroviklio, srovė yra tik 0,75A. Todėl aš rekomenduoju saulės kolektorių, kurio galia ne mažesnė kaip 20W.

Nesivaržykite komentuoti, jei turite klausimų apie projektą.

Jei sukuriate savo fotovoltinę 5V sistemą. prasau pasidalinti.

Galite sekti mane bet kurioje socialinėje žiniasklaidoje. Kad galėtum

Sekite mane „Facebook“ir „Twitter“

„Facebook“:

„Twitter“:

Prenumeruokite mano „Youtube“kanalą:

Palaikykite mane „Patreon“:

Priminimas: visada turite žinių apie elektroniką ir pirmiausia pagalvokite apie saugumą prieš projektą, jo metu ir po jo. Svarbiausia saugumas.