Izdelava lastnega fotovoltaičnega 5V sistema: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ta uporablja pretvornik dolarjev kot 5V izhod za polnjenje baterije (Li Po/Li-ion). In pretvornik Boost za baterijo 3,7 V na izhod USB 5 V za naprave, ki potrebujejo 5 V. Podobno kot pri prvotnem sistemu, ki uporablja svinčeno kislinsko baterijo kot polnilo za shranjevanje energije s krmilnikom PWM ali MPPT. In napajanje za 12V naprave. Ta uporablja samo pretvornik Buck za pretvorbo 12V (nazivna napetost sončne celice) v stabilnih 5V za polnjenje Li-Po/Li-ionske baterije po dnevni svetlobi. Preklopite na pretvornik Boost za pretvorbo napetosti baterije 4,2 (nazivna napetost 3,7 za Li-Po in Li-ion) v 5 V za naprave z močjo 5 V. (Še vedno lahko uporabljate 5V v pretvorniku Buck podnevi, medtem ko se polni Li-Po/Li-ion baterija.  Morda ne bo tako učinkovit kot prvotni sistem (12V). To sem storil samo zato, ker je napajanje moje sončne celice je le 15 W in ni dovolj proračuna za nakup polnilnika MPPT ali PWM za 12 V. in ne dovolj za napajanje aplikacij, ki potrebujejo več kot 50 W. Zato se odločim za alternativno možnost, različico 5V.

(Opomnik, sistem nima krmilnikov.)

Ta sistem je namenjen samo sončnim kolektorjem, ki so manjši od 30 W in samo 12 V. (9V sončne celice bi še vedno delovale).

Moje sistemske specifikacije Vhodna sončna plošča = 12V (18V)

Uporabljena moč = 15 W

Čas polnjenja = je odvisen od moči vaše sončne celice in zmogljivosti baterije.

USB izhod 1 (pretvornik Buck) = 5V

USB izhod 2 (ojačevalni pretvornik) = 5V

Vrsta baterije = odvisno od vaše izbire (Li-Po/Li-ion) 3,7 in zmogljivosti-Moja je bila Li-Po z zmogljivostjo 3500mAh.

Ena na točko:

Medtem ko projekt poteka za poskuse za izboljšanje in izračun njegove učinkovitosti in ali je bilo vredno. Postavite mi vprašanja za projekt.

1. korak: Pripravite materiale

• Purfboard (srednje velikosti)
• Žice
• Vodi aligatorski krokodilski dvostranski preskusni žica skakalec Roach (neobvezno za testiranje)
• 2x USB priključek
• Svinčeni spajkalnik.

Sončna plošča -(priporočamo 20 Watts višje, 12V)

• 1x TP4056 polnilno in zaščitno vezje za Li-Po in Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion baterija (odvisno od izbrane baterije in zmogljivosti)

Pretvornik dolarjev (tisti, ki ga uporabljam)

• (1x) LM2576T (različica 5V, 3A)
• (1x) Induktor 100uH
• (1x) 100uF in (1x) 1000uF elektrolitski kondenzatorji
• (1x) Schottkyjeva dioda
• (1x 1K upor in majhna LED) -neobvezno

Skupaj z merilnimi orodji

Digitalni/analogni multimeter (napetost in tok sta tukaj potrebna za izračun njegove učinkovitosti)

Korak: Sledite shemi vezja

Spajkajte vse komponente v ploščo iz PCB.

Bolje bi bilo, da na USB -vratih za telefone Android skrajšate zatiči Data plus in minus.

ne pozabite izklopiti pretvornika Boost, da med polnjenjem baterije ne preobremenite TP4056.

Če je moč sončne celice nižja od priporočene, kar je 20 vatov nad, morate priključiti samo eno baterijo. zaradi omejene moči vaše sončne celice. Primer: 15 vatov je 0,83 A, kar pomeni, da je to vaš največji tok.

3. korak: Vklopite in izmerite vezje

Če vezje deluje pravilno, ga preizkusite z uporabo lažnih obremenitev, kot je 5W upor, in izmerite napetost in tok. všeč ta slika.

Srečanje s težavami

- fotovoltaični sistem -

Če vhodna (fotovoltaična) napetost v pretvorniku padca nenadoma pade pod nazivno napetost PV in izhodno napetost. potem bi morala biti težava na tem seznamu.

*obremenitev na izhodu je že priključena in črpa več energije iz PV.

*Manj sončne svetlobe zunaj zaradi oblačnosti itd.

če vaše težave ni na tem seznamu, pustite komentar in odgovoril vam bom.

4. korak: Končano

Končali smo.

Po tej formuli lahko izračunate učinkovitost pretvornika Buck in pretvornika Boost.

Izhodna napetost x izhodni tok

------------------------------------------- x 100% = Učinkovitost

Vhodna napetost x vhodni tok

Stvari za opomnik !! - Vedno izklopite povezavo med baterijo in ojačevalnikom, da ne boste preobremenili postopka polnjenja TP4056 podnevi. uporabite samo za nocoj.

- pri merjenju toka in napetosti se prepričajte, da se baterije polnijo, da dosežete njegovo učinkovitost.

Prednosti in slabosti

Deluje + 5V. Za aplikacije za polnjenje in napajanje, ki potrebujejo 5V- Ni za aplikacije, ki potrebujejo 12V/9V. (Lahko se prilagodi, če je vaš ojačevalni pretvornik nastavljiv)

+ Stopnja učinkovitosti je dovolj dobra. (Moji so 70% v pretvorniku dolarjev in 68% v pretvorniku Boost) (Nekoliko višje, če uporabljate že sestavljen modul.)

- Učinkovitost se lahko zmanjša, če vhodna napetost pretvornika padca pade. Zaradi izhodne črpalne moči.

+ Poceni sistem

- Sistem brez krmilnika (za spremljanje stanja akumulatorja ter stanja in zaščite solarnega polnjenja)

+ Enostaven za nakup, če kupite že zgrajen modul za povečanje in znižanje.

Na eno stvar je treba opozoriti

Omejena tokovna moč pretvornika je odvisna od moči sončne celice (vati). Moč moje sončne celice je 15 vatov, kar pomeni, da sem pri priključitvi na polnilnik omejen na tok 0,75A. Zato priporočam sončno celico z močjo najmanj 20W.

Če imate vprašanja o projektu, komentirajte.

Če izdelate svoj fotovoltaični 5V sistem. prosim deli.

Spremljate me lahko na katerem koli družabnem omrežju. Tako da lahko

Sledite mi na Facebooku in Twitterju

Facebook:

Twitter:

Naročite se na moj Youtube kanal:

Podprite me na Patreonu:

Opomnik: Vedno imejte znanje o elektroniki in najprej pomislite na varnost pred, med in po izvedbi projekta. Varnost na prvem mestu.