Kako narediti solarni polnilnik za iPod/iPhone -tudi MightyMintyBoost: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Želel sem polnilnik za svoj iPodTouch in MintyBoost je bil vsekakor moja prva izbira. Hotel sem iti malo dlje in ga narediti ne samo za ponovno polnjenje, ampak tudi na sončno energijo. Drugo vprašanje je, da imata iPhone in iPodTouch velike baterije in bosta precej hitro izpraznili dve bateriji AA v MintyBoostu, zato sem želel povečati tudi moč baterije. V resnici sem si želel MightyMintyBoost!

Apple je prodal več kot 30 milijonov enot iPodTouch/iPhone- zamislite si, da jih vse napolnite s sončno energijo…. Če bi vsak prodani iPhone/iPodTouch vsak dan v celoti napolnili (povprečili kapaciteto baterije) s sončno energijo namesto energije iz fosilnih goriv, bi prihranili približno 50,644 gWh energije, kar je približno 75, 965, 625 lbs. CO2 v ozračju na leto. Res je, da je to najboljši primer (ob predpostavki, da lahko dobite dovolj sončne svetlobe na dan in približno 1,5 lbs. CO2, proizvedenega na porabljeno kWh.) Seveda to sploh ne velja za vse ostale iPod -e, mobilne telefone, dlančnike, mikrokrmilnike (jaz uporabite ga za napajanje svojih projektov Arduino) in drugih naprav USB, ki jih lahko napaja ta polnilnik- morda se zdi, da en majhen polnilnik za sončne celice ne bo spremenil ničesar, ampak dodajte vse tiste milijone naprav skupaj in to je veliko energije! Ta polnilnik ima nekaj res lepih lastnosti: deluje na sončno energijo! Majhna je. Velika zmogljivost baterije- 3,7 V pri 2000 mAh Vgrajen polnilnik se polni preko sončne, USB ali stenske bradavice. Sprejema vhodno moč od 3.7v do 7v. Po polnjenju odstranite sončno celico in dobili boste lep, kompakten napajalnik USB. Odklopite sončno celico in uporabite Velcro, da pritrdite MightyMintyBoost v nahrbtnik ali torbo- zdaj priključite večjo sončno celico, pritrjeno na torbo za še hitrejše polnjenje. Z nekoliko večjo sončno celico (6v/250mAh) lahko ustvarite dovolj energije, da popolnoma napolnite iPhone v približno 5,5 urah in iPod Touch v 4 urah. Izdelava tega je res enostavna in enostavna- vzelo mi je le približno eno uro, zato sledite in si sestavite eno zase! Varnostna opomba in splošna zavrnitev odgovornosti: Bodite previdni pri rezanju pločevine Altoids, saj ima lahko res ostre robove- po potrebi jih zgladite. To sestavite na lastno odgovornost- čeprav je gradnja zelo enostavna, če nekaj pokvarite, obstaja možnost, da poškodujete elektronsko napravo, ki jo poskušate napolniti. Pri montaži in spajkanju bodite previdni ter upoštevajte dobre varnostne prakse. Uporabljajte samo vrsto polnilnika, ki je posebej zasnovan za vrsto baterije, ki jo uporabljate. Prosimo, da pred postavljanjem vprašanj preberete celotno navodilo- če obstajajo kakšna vprašanja, vprašajte in pomagal vam bom po najboljših močeh!

Korak: Orodja in materiali

Za izdelavo lastnega MightyMintyBoost boste potrebovali:

Orodja: Spajkalnik Škarje Žice za rezanje Klešče (ali muiltitool) Multimetrske škarje za kovine Prozoren pakirni trak Materiali: Komplet MintyBoost Litij -polimerni polnilnik baterij (prvotni je bil opuščen) Za boljše delovanje uporabite Adafruit Solar Lithium polnilnik (priključki so podobni, vendar so nekoliko večji - glejte posodobitev spodaj) 3.7v 2000mAh litij -polimerna baterijaJST konektor/žica Majhna solarna celica 2 "x 3" Velcro Majhni dvostranski lepilni kvadratki Altoids kositer 7/10/10 UPDATE: Adafruit zdaj prodaja tudi vse dele, ki jih potrebujete za to nekoliko močnejši. Oglejte si tukaj! Http: //www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- DRUGA POSNOVITEV: Adafruit je pred kratkim predstavil nov polnilnik LiPo, ki je posebej zasnovan za solarno polnjenje, ki ima veliko boljše zmogljivosti. Ni tako majhna, vendar se zaradi rezultatov splača. O dizajnu si oglejte in preberite tukaj-https://www.adafruit.com/products/390 Nekaj opomb: Enocelični polnilnik iz litijevega polimera lahko sprejme vhodno moč, ki se giblje od 3,7 do 7 V največ. Ko se baterija popolnoma napolni, se polnilnik samodejno preklopi na kapljanje. Pri polnjenju prek vrat mini USB je polnilni tok omejen na 100 mA. Pri polnjenju z vtičnico za cev je polnilni tok omejen na 280 mA. Sončna celica se pri močni sončni svetlobi izklopi pri približno 5v @ 100mA. Če potrebujete hitrejše polnjenje, preprosto uporabite večjo sončno celico- 6-voltna celica pri 250 mA bi delovala zelo dobro in jih je enostavno dobiti in so poceni. Uporabil sem velikost sončne celice, ki sem jo naredil, ker sem hotel, da je super kompaktna. Od proizvajalca nisem mogel izvedeti, ali ima sončna celica, ki sem jo uporabil, blokirno diodo. Blokirna dioda se uporablja v mnogih solarnih sistemih za polnjenje, da prepreči, da bi sončna celica izpraznila baterijo v slabih svetlobnih pogojih. Član instruktorjev RBecho je poudaril, da uporabljeno polnilno vezje v tej aplikaciji izničuje potrebo po blokirni diodi. Lahko ugotovite, kdaj sončna celica proizvaja dovolj energije, ker se bo med polnjenjem prižgala rdeča LED na polnilniku.

2. korak: Zgradite Minty Boost Kit

Najprej sestavite komplet MIntyBoost v skladu z njegovimi navodili. Sestavljati ga je zelo enostavno- to lahko stori celo novinec. Namesto da bi držalo baterije priložili v kompletu, bomo spajkali priključek JST na tiskano vezje MintyBoost. Ta majhen priključek bo nato omogočil povezavo vezja MintyBoost z vezjem polnilnika litijevih polimerov. Prepričajte se, da imate pravilno polariteto! Preizkusite MintyBoost tako, da priključite baterijo (preverite, ali je baterija napolnjena) in vezje polnilnika. MintyBoost se poveže s priključkom z oznako SYS na plošči polnilnika, litij -polimerna baterija pa s priključkom z oznako GND. Zdaj izrežite zarezo v pločevinki Altoids za vrata USB in uporabite dvostransko lepilo za pritrditev tiskanega vezja na pločevino Altoids.

Korak: Dodajte baterijo in polnilnik

Zdaj izrežite zarezo na drugi strani pločevinke Altoids, da se prilega polnilniku, in pritrdite polnilno vezje na dno pločevinke Altoids z dvostranskim lepilom. Znova priključite baterijo in tiskano vezje MintyBoost v polnilno vezje. Prepričajte se, da se nič na dnu obeh vezij ne dotika dna pločevine Altoids.

4. korak: Dodajte sončno celico

Obstaja več načinov za povezovanje sončne celice. Prvi je tako, da preprosto skrajšate priključne kable in vtaknete cevni vtič v vtičnico na polnilnem krogu.

Druga metoda je, da konektor zamenjate z drugim priključkom JST in ga priključite v tretji konektor z oznako 5v na polnilnem vezju. Nisem imel pri roki drugega konektorja JST, zato sem le spajkal priključen dvotirni konektor na polnilno vezje, kjer sta dva odprta zatiča na liniji 5V. Uporaba druge metode je vsekakor nekoliko čistejša, saj nimate velikega vtiča, ki bi štrlel s strani pločevine. kabel mini USB priključite na žice sončne celice, da se lahko priključi neposredno v polnilnik. Tukaj je preprost vodnik o tem, kako to storiti-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Zdaj pritrdite sončno celico na vrh pločevinke Altoids z uporabo 2-palčnega širokega ježka. Baterijo sem zavil v plast čistega pakirnega traku, ki ga ščiti. Nato je akumulator preprosto nameščen na obe vezji- skoraj popolnoma se prilega. Zdaj nastavite MightyMintyBoost na močno sonce in ga napolnite! na polnilni plošči zasveti majhna rdeča LED -lučka. Ko je popolnoma napolnjena, povežite napravo z iPod/iPhone/USB in uživajte!

5. korak: Pogosta vprašanja in dodatne informacije

Tu je seznam pogosto zastavljenih vprašanj: V: Ali je mogoče litijevo polimerno baterijo preveč napolniti? A: Ne- baterija ima lastno nizkonapetostno izklopno vezje, ki preprečuje njeno popolno izpraznitev- prekinitev nizke napetosti je okoli 2,8 vQ: Ali ima sončna celica blokirno diodo, ki preprečuje, da bi izpraznila litij Polimerna baterija? O: Blokirajoča dioda ni potrebna- polnilnik iz litijevega polimera preprečuje, da bi akumulator uhajal tok. V: Koliko časa bo trajalo, da se litij-polimerna baterija popolnoma napolni in koliko časa bo potrebno za polnjenje iPod/iPhone?: Koliko časa bo trajalo, da se baterija popolnoma napolni, je odvisno od količine razpoložljive sončne svetlobe, vendar bi po grobi oceni trajalo približno 20 ur z uporabo majhne sončne celice na neposredni sončni svetlobi. Uporaba večje sončne celice bi lahko zlahka vzela polovico, če ne celo tretjino časa. Enake številke bi veljale, če bi ga polnili prek USB -ja ali uporabljali napajalnik za stenske bradavice. Polnjenje vašega iPod -a je veliko hitrejše. Kako hitro bo to odvisno, je odvisno od zmogljivosti baterije vaše naprave. IPod Touch ima 1000mAh baterijo, zato ga mora popolnoma napolniti v približno 2 urah. 3G iPhone ima baterijo 1150mAh, zato bo trajalo nekoliko dlje, 2G iPhone pa 1400mAh baterijo, zato bo trajalo približno 3 ure. če želim za hitrejše polnjenje uporabiti sončno celico z večjo močjo? Lahko uporabite regulator napetosti 7805, da omejite izhod na +5V -stanejo le približno 1,50 USD in jih je zelo enostavno povezati. 7805 vam bo dal fiksno +5v in je običajno dober do 1A toka. Uporabite lahko tudi LM317T, ki je nastavljiv regulator, vendar bi za uporabo potreboval malo več vezja. Nekateri uporabljajo tudi diode za padec napetosti, saj imajo mnoge diode padec napetosti.7v Tukaj je veliko več informacij: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator Druga možnost bi bila uporaba sončne celice 6v/250mA. To bo ostalo v trenutnem vhodnem območju in vhodnem območju napetosti polnilnika iz litijevega polimera. Ne pozabite, da lahko hkrati povečujete manjše sončne celice, da povečate razpoložljivi tok- dve vzporedno povezani sončni celici 5v/100mA bosta dali izhod 5v @200mA V: Kaj pa, če želim uporabiti polnilnik z višjim vhodnim tokom O: Sparkfun ima polnilnik iz litijevega polimera, ki doseže največ 1A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id = 8293Q: Kako bi priključil močnejši polnilnik- ni O: Če želite uporabiti močnejši polnilnik 1A, morate dvosmerno stikalo priključiti na baterijo, tako da bo v enem položaju baterija priključena na polnilnik, v drugem položaju pa baterija bi bila priključena na vezje MintyBoost. V: Ali bo to delovalo z drugimi napravami USB, razen z iPod -om in iPhoneom? O: Stavite! Tu je seznam: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: Ali notranjost pločevine Altoids ne bo prekinila stika? A: Ne- uporaba dvostranskega penastega traku za pritrditev vezja ohranja dno deske, da ne pride v stik z notranjim dnom pločevine. Če vas res skrbi, lahko notranje dno pločevinke prekrijete s prozornim pakirnim trakom. V: Koliko to stane? Ali ga lahko zgradim za manj? Ali je stroškovno učinkovit? O: Če kupite vse, kot je navedeno, bi to stalo 70,75 USD (ne vključuje pločevine Altoids ali pošiljanja.) Če bi jo radi opraskali z uporabo MintyBoost PCB iz Adafruit, zgradite lastno polnilno vezje in dobavite svoje dele iz različnih virov lahko precej prihranite. Tako polnilno vezje kot vezje MintyBoost sta na voljo na spletu- pojdite na spletne strani, navedene v razdelku z orodji in materiali- navedene so tudi na dnu te strani. Maxim in Linear Technology dobavljata brezplačne vzorce (glede na spletna mesta) njihovih IC -jev, zato morate samo zagotoviti vse ostale bite (na voljo na mestih, kot sta Mouser in Digikey.) Z uporabo nekoliko manjše sončne celice in 2200mAh baterije jo je mogoče zgraditi za precej manj: 2200mAh baterijasolarna celica MintyBoost PCBA po če seštejemo majhne dele za vezje MintyBoost, majhno prazno tiskano vezje za polnilno vezje (ploščo bi morali sami jedkati) in mini USB priključek, bi to lahko zgradili za približno 21,00 USD (brez pošiljanja ali pločevinke Altoids.) Seveda ne bi bilo popolnoma enako, funkcionalno pa bi bilo enako. Ne vem, ali bi tudi baterija 2200mAh ustrezala pločevinki Altoids. Seveda bi bilo veliko več dela in lahko bi prišlo do precej odpravljanja težav, če nimate izkušenj pri gradnji tovrstnih vezij ali spajkanju komponent za površinsko montažo. Je torej stroškovno učinkovito? Vsekakor- odvisno je samo od količine dela, ki ga želite opraviti. Kakorkoli, dobite zelo uporaben in vsestranski polnilnik na sončno energijo. V: Kako ste izračunali porabo energije in enakovredne vrednosti CO2?.37 W 37,7 x 12,5 ur (čas polnjenja glede na povprečno kapaciteto baterije) = 4,625 Wh 4,625 Wh x 365 dni = 1688,125 Wh na leto 1688,125 Wh na leto x 30 000 000 prodanih enot = skupaj 50, 643, 750, 000 Wh porabljenih na leto (50.644 gWh) 50.644 gWh na leto x 1,5 lbs CO2 proizvedenega na kWh = 75, 965, 625 lbs. Proizveden CO2 na leto Res je, da so to bolj ali manj najvišje vrednosti, vendar jasno kažejo določen potencial za resne prihranke energije. 12,5 urni čas polnjenja sonca na dan za večino planeta ni realen, če pa čas polnjenja sonca skrajšate na približno 4,5 ure pri toku 280 mA, rezultati ostanejo enaki. diagram vezja in podatkovni list najdete tukaj: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726Popoln opis in dokumentacijo vezja MintyBoost najdete tukaj: https:// www.ladyada.net/make/mintyboost/

Velika nagrada na tekmovanju Earthjustice United States of Efficiency Contest