טעינת ליתיום - סוללת יונים עם תא סולארי: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

זהו פרויקט בנושא טעינת סוללת ליתיום -יון עם תא צווארון.

* תיקון כלשהו שאני עושה כדי לשפר את הטעינה במהלך החורף.

** תא סולארי צריך להיות 6 וולט והזרם (או ההספק) יכול להיות משתנה, כמו 500 מיליאמפר / שעה או 1 אמפר.

דיודה *** להגנה על TP4056 מפני זרם הפוך צריכה להיות בעלת ירידה נמוכה ("נשירה"). אני משתמש רע, אשר לוקח 0, 5-0, 6 V, וזה הרבה. אתה יכול להשתמש בדיודה Schottky, שלוקחת רק 0, 1 - 0, 2 V.

שלב 1: חומר (קישורים משפיעים)

1 x תא סולארי 6V

קישור: 6V 1 W

קישור: (יותר תאים עם וואטים שונים)

קישור: (עוד לבחירה)

1 x לוח מטען יונים TP4056 (בחר לוח עם 4 פלט - 2 לסוללה, 2 לחיבור התקן)

קישור: (5 חלקים, כ- $ 20 / חתיכה)

קישור: (חתיכה אחת, 0.29 $ / חתיכה)

1 x דיודת Schottky (טובה יותר, 0, 1 - 0, 2 ירידת מתח) או 1N4148 (גרוע יותר, 0, 5 - 0, 6 ירידת מתח)

קישור: (סט דיודות) (עודכן)

קישור: (1N4148)

1 x סוללת ליתיום - יון (18650), אני קונה 1 גרוע, אתה יכול לבחור טוב יותר עם קיבולת סביב 2000 mAh - 3000 mAh, קישור: סוללת ליתיום -יון

1 x מחזיק סוללות יון

קישור: מחזיק סוללה

1 x כבלים, אני משתמש בכבלי אינטרנט עם 6 חוטים בפנים או ערכת חוט AWG 22

קישורים:

איכות: סט של כבלי AWG 22

כבל אתרנט: כבל אתרנט (צריך לנתק 6 חוטים)

1 x כלי הלחמה (תחנה, פח, רוזין וכו ')

שלב 2: תא סולארי ימני

* תא סולארי צריך להיות מקסימום 6V, מכיוון של- TP4056 יש כניסה מקסימלית של 6V. עדיף על 5V.

* הזרם מהתא הסולארי (או הכוח) יכול להיות משתנה, כי TP4056 "אוכל" כמה שהוא צריך. אז אתה יכול לבחור תא סולארי 500 מיליאמפר / שעה או תא סולארי אחד.

עבור סוללת Li -Ion אני בוחר בתא סולארי עם 5V ו -160 mA. לבחירת תא סולארי, עליך לבחור:

1. מתח התא הסולארי 1.5 x מתח הסוללה, לכן 3.7V עד 4.2 V של ליון יון שווה ערך ל 5.55 עד 6.3 V של תא סולארי.

2. הזרם של התא הסולארי צריך להיות בסוללת 1/10 של קיבולת שצוללה בשעה אחת (עבור סוללות Ni Mh). אני משתמש באותו חוק עבור סוללת ליתיום. זה נקרא כלל C - rate. אז אם יש לי סוללה של 500 מיליאמפר / שעה, עלי לבחור בתא צווארון של 50 mA. לסוללות ליתיום טובות יש 2000 מיליאמפר / שעה, כך שהזרם צריך להיות בסביבות 200 מיליאמפר / שעה או 1.2 וואט.

אני משתמש בסוללת Li -Ion גרועה שנמדדת בסביבות 600 מיליאמפר / שעה. לשם כך, עלי לבחור בתא סולארי בעל שיא של 60 mA, או 0.360 W (POWER = CURRENT X VOLTAGE).

שלב 3: סוללות ליתיום - יונים 18650

אני מוצא אתר טוב עם בדיקות סוללות ליתיום יון. לרוב יש מקסימום 3400 מיליאמפר / שעה.

הנה:

להלן איזו תיאוריה של חיובם:

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

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

שלב 4: מעגל

המעגל הוא פשוט, אבל אני מתאר אותו כאן.

חבר את המסוף החיובי של התא הסולארי לאנודה של דיודה. חבר את המסוף השלילי של הדיודה ל- IN+ (קלט חיובי) של TP4056. אני משתמש בדיודה בגלל זרם הפוך.

חבר גם מסוף שלילי של תא סולארי ל- IN- (קלט שלילי) של TP4056. לבסוף חבר את הסוללה, מסוף החיובי של הסוללה ל- BAT + של TP4056, מסוף שלילי דומה.

שלב 5: דיודות LED על לוח TP

על הסיפון, יש 2 דיודות, אשר גם צריכות קצת כוח. אני מסיר אותם בעזרת סכין. בדוק תמונה.

שלב 6: חישוב יעילות

בדוק את הטעינה שלך, תוכל לחבר את המולטימטר שלך לתא סולארי או לסוללה.

מִבְחָן:

מעונן, עם מעט שמש 10 mA (זרם פלט מ TP4056), 24 mA (מתא סולארי)

מעונן, לא ישיר לשמש 0.87 mA (TP4056), 5.1 mA (תא סולארי)

שמש, שמש ישירה 26 mA (TP4056), 89 mA (תא סולארי)

על פי אתר pveducation.org, אתה יכול לחשב קרינת שמש ישירה ב- kW. פשוט מלא את קו הרוחב והאורך הביתי שלך. וזכור את הזמן, כי הקרינה במהלך היום משתנה. קיבלתי בערך 1 קילוואט/מ ר.

אז, תא סולארי נותן לי 89 mA ו- 5V, כך שהוא נותן 445 mW, או 0.445 W. פני השטח של התא הסולארי הוא בסביבות 70 סמ”ר (בעצם רק קווים קטנים מייצרים אנרגיה, כך סביב 30 סמ”ר).

תפוקת תא סולארי = 0.089A x 5 V = 0.445 וואט

פלט TP4056 = 0.026 A x 4 V = 0.104 W

על מנת לחשב כמה קרינת השמש נופלת על 30 סמ ר על פי אתר חינוך pv, עלינו להמיר משטח ל- m2, הוא 0. 00 30 m2. קרינת תקרית היא 1000 x 0.003 = 3 וואט.

קרינת תקרית = 3W

יעילות התא הסולארי = 0.445 W / 3 W = 0.1483 = 14.8 %.

יעילות TP4056 = 0.104 W / 0.445 W = 23.37 %

יעילות המערכת הכוללת = 0.104 W / 3W = 0.034666 = 3.46 %.

אז היעילות הכוללת היא לא הרבה, אבל עוזרת. אתה זוכר את שיעור C? לפרויקט זה, התא הסולארי הגדול יותר נחוץ. אני בודק בספטמבר, שהוא ממוצע בין חורף לקיץ. אני משתמש בסוללה עבור כורש ה- esp שלי, שחייב לשרוד במהלך החורף, הקיץ טוב. בעתיד אבדוק תאים סולאריים אחרים, ואציג את תוצאותיי.

שלב 7: תוספת: גרף Thingspeak

אני בודק את מתח הסוללה בעזרת כונן ה- esp שלי. קיבלתי גרף על דברים שיא. התוצאות נמצאות בערכי ADC, לא במתח. ערכים 720 שווים לסוללה עם 4.07 V. אני משתמש בסוללת ליתיום -יון 600 mA גרועה.