Ličio jonų akumuliatoriaus įkrovimas su saulės elementu: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Tai projektas, skirtas įkrauti ličio jonų akumuliatorių su soliniu elementu.

* šiek tiek pataisau, kad pagerinčiau įkrovimą žiemą.

** saulės elementas turi būti 6 V, o srovė (arba galia) gali būti kintama, pvz., 500 mAh arba 1 Ah.

*** diodas, apsaugantis TP4056 nuo atvirkštinės srovės, turi turėti mažą įtampos kritimą („iškristi“). Aš naudoju blogą, kuris naudoja 0, 5-0, 6 V, o tai yra daug. Galite naudoti Schottky diodą, kuris užima tik 0, 1 - 0, 2 V.

1 žingsnis: medžiaga (nuorodos yra filialo)

1 x saulės elementas 6V

Nuoroda: 6V 1 W

Nuoroda: (daugiau elementų su skirtingais vatais)

Nuoroda: (daugiau renkantis)

1 x ličio jonų įkroviklio plokštė TP4056 (pasirinkite plokštę su 4 išėjimais - 2 akumuliatoriui, 2 prijungimo įrenginiui)

Nuoroda: (5 vnt., Apie 0,20 USD / vnt.)

Nuoroda: (1 vnt., 0,29 USD / vnt.)

1 x Schottky diodas (geresnis, 0, 1 - 0, 2 įtampos kritimas) arba 1N4148 (blogiau, 0, 5 - 0, 6 įtampos kritimas)

Nuoroda: (diodų rinkinys) (atnaujinta)

Nuoroda: (1N4148)

1 x ličio jonų akumuliatorius (18650), aš nusipirkau vieną prastą, galite pasirinkti geriau, kurio talpa yra apie 2000 mAh - 3000 mAh, Nuoroda: Ličio jonų baterija

1 x ličio jonų akumuliatoriaus laikiklis

Nuoroda: akumuliatoriaus laikiklis

1 x kabeliai, aš naudoju interneto kabelius su 6 laidais viduje arba „awg 22“laidų rinkinį

Nuorodos:

kokybė: AWG 22 kabelių rinkinys

eterneto kabelis: eterneto kabelis (reikia nutraukti 6 laidus)

1 x litavimo įrankiai (stotis, skarda, kanifolija ir kt.)

2 žingsnis: dešinysis saulės elementas

* Saulės elementas turi būti maksimalus 6V, nes TP4056 turi didžiausią įėjimą 6V. Geriau tada 5V.

* srovė iš saulės elementų (arba galios) gali būti kintama, nes TP4056 „valgo“tiek, kiek reikia. Taigi galite pasirinkti 500 mAh arba 1 Ah saulės elementą.

Ličio jonų akumuliatoriui renkuosi saulės elementą su 5 V ir 160 mA. Norėdami pasirinkti saulės elementą, turite pasirinkti:

1. Saulės elemento įtampa 1,5 x akumuliatoriaus įtampa, taigi nuo 3,7 V iki 4,2 V Li-Ion atitinka 5,55 V-6,3 V saulės elementą.

2. Saulės elementų srovėje turėtų būti 1/10 akumuliatoriaus talpos, 1 valandą nardyta (Ni Mh baterijoms). Aš naudoju tą pačią taisyklę ličio jonų akumuliatoriui. Tai vadinama C normos taisykle. Taigi, jei turiu 500 mAh bateriją, turėčiau pasirinkti 50 mA solinį elementą. Geros ličio jonų baterijos turi 2000 mAh, todėl srovė turėtų būti apie 200 mAh arba 1,2 W.

Aš naudoju blogą ličio jonų akumuliatorių, kurio matmenys yra apie 600 mAh. Tam turėčiau pasirinkti saulės elementą, kurio smailė yra 60 mA, arba 0,360 W (POWER = CURRENT X VOLTAGE).

3 žingsnis: ličio jonų baterijos 18650

Radau gerą svetainę su ličio jonų akumuliatorių bandymais. Dažniausiai yra 3400 mAh.

Čia yra:

Štai keletas jų įkrovimo teorijų:

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

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

4 žingsnis: grandinė

Grandinė paprasta, bet aš ją aprašau čia.

Prijunkite teigiamą saulės elemento gnybtą prie diodo anodo. Prijunkite neigiamą diodo gnybtą prie TP4056 IN+ (įvestis teigiama). Aš naudoju diodą dėl atvirkštinės srovės.

Taip pat prijunkite neigiamą saulės elemento gnybtą prie TP4056 IN- (įvesties neigiamas). Galiausiai prijunkite akumuliatorių, teigiamą akumuliatoriaus gnybtą prie TP4056 GPGB +, panašų neigiamą gnybtą.

5 žingsnis: LED diodai TP plokštėje

Laive yra 2 diodai, kurie taip pat sunaudoja tam tikrą energiją. Aš juos pašalinu peiliu. Patikrinkite paveikslėlį.

6 veiksmas: efektyvumo apskaičiavimas

Patikrinkite įkrovimą, galite prijungti multimetrą prie saulės elemento arba akumuliatoriaus.

Bandymas:

drumstas, su šiek tiek saulėta 10 mA (išėjimo srovė iš TP4056), 24 mA (nuo saulės elemento)

drumstas, tiesioginis nuo saulės 0,87 mA (TP4056), 5,1 mA (saulės elementas)

saulėta, tiesioginė saulė 26 mA (TP4056), 89 mA (saulės elementas)

Pagal pveducation.org svetainę, galite apskaičiuoti tiesioginę saulės spinduliuotę kW. Tiesiog užpildykite savo namų platumą ir ilgumą. Ir nepamirškite laiko, nes radiacija dieną skiriasi. Aš gavau apie 1 kW/m2.

Taigi, saulės elementas man suteikia 89 mA ir 5 V, taigi jis suteikia 445 mW arba 0,445 W. Saulės elemento paviršius yra apie 70 cm2 (iš esmės tik mažos linijos sukuria energiją, taigi apie 30 cm2).

Saulės elementų išėjimas = 0,089A x 5 V = 0,445 W

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

Norėdami apskaičiuoti, kiek saulės spindulių patenka į 30 cm2 pagal pv švietimo svetainę, turime paversti paviršių į m2, tai yra 0,00 30 m2. Atsitiktinė spinduliuotė yra 1000 x 0,003 = 3 W.

Atsitiktinė spinduliuotė = 3W

Saulės elementų efektyvumas = 0,445 W / 3 W = 0,1483 = 14,8 %.

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

Bendras sistemos efektyvumas = 0,104 W / 3W = 0,034666 = 3,46 %.

Taigi bendras efektyvumas nėra didelis, bet padeda. Ar prisimenate C kursą? Šiam projektui reikalingas didesnis saulės elementas. Bandau rugsėjį, kuris yra vidutinis tarp žiemos ir vasaros. Aš naudoju bateriją savo esp registratoriui, kuris turi išgyventi žiemą, vasara yra gera. Ateityje išbandysiu kitus saulės elementus ir parodysiu savo rezultatus.

7 veiksmas: papildomas: „Thingspeak“diagrama

Aš išbandau akumuliatoriaus įtampą su savo esp registruokliu. Turiu grafiką apie kalbas. Rezultatai pateikiami ADC reikšmėse, o ne įtampoje. Reikšmės 720 atitinka akumuliatorių su 4,07 V. Naudoju netinkamą 600 mA ličio jonų bateriją.