صنع نظام 5 فولت الكهروضوئي الخاص بك: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

يستخدم هذا محول باك كمخرج 5 فولت لشحن البطارية (Li Po / Li-ion). ومحول Boost لبطارية 3.7 فولت إلى مخرج USB 5 فولت للأجهزة المطلوبة 5 فولت. على غرار النظام الأصلي الذي يستخدم بطارية حمض الرصاص كشحن لتخزين الطاقة إما عن طريق وحدة تحكم PWM أو MPPT. وتوريد لأجهزة 12 فولت. يستخدم هذا المحول فقط محول باك لتحويل 12 فولت (الجهد الاسمي للوحة الشمسية) إلى 5 فولت ثابت لشحن بطارية Li-Po / Li-ion ، بعد ضوء النهار. قم بالتبديل إلى محول Boost لتحويل جهد البطارية 4.2 (3.7 الجهد الاسمي لـ Li-Po و Li-ion) إلى 5 فولت مرة أخرى للأجهزة التي تعمل بجهد 5 فولت. (لا يزال بإمكانك استخدام 5 فولت في محول باك أثناء النهار أثناء شحن بطارية Li-Po / Li-ion. قد لا يكون بنفس كفاءة النظام الأصلي (12 فولت). لقد فعلت ذلك فقط لأن لوحتي الشمسية تعمل بالطاقة 15 واط فقط ولا تكفي الميزانية لشراء شاحن MPPT أو PWM لجهد 12 فولت. ولا يكفي لتشغيل التطبيقات التي تحتاج إلى أعلى من 50 واط ، لذا أقوم بعمل خيار بديل ، الإصدار 5 فولت.

(تذكير ، النظام لا يحتوي على أي وحدات تحكم.)

هذا النظام مخصص للألواح الشمسية التي تقل عن 30 وات و 12 فولت فقط. (ستظل الألواح الشمسية 9V تعمل).

مواصفات نظامي إدخال لوحة الطاقة الشمسية = 12 فولت (18 فولت)

الطاقة المستخدمة = 15 وات

وقت الشحن = يعتمد على طاقة الألواح الشمسية وسعة البطارية.

خرج USB 1 (محول باك) = 5 فولت

خرج USB 2 (محول دفعة) = 5 فولت

نوع البطارية = يعتمد على اختياراتك (Li-Po / Li-ion) 3.7 والقدرة - كان المنجم Li-Po بسعة 3500mAh.

واحد للنقطة:

بينما المشروع جاري لتجارب تحسين وحساب كفاءته وما إذا كان يستحق ذلك. اسألني أسئلة عن المشروع.

الخطوة 1: جهز المواد

• Purfboard (حجم متوسط)
• الأسلاك
• يؤدي التمساح التمساح مزدوج نهاية اختبار سلك الطائر مشبك (اختياري للاختبار)
• 2 منفذ USB
• لحام الرصاص.

لوحة شمسية - (أوصي بـ 20 وات أعلى ، 12 فولت)

• 1x TP4056 دائرة شحن وحماية لـ Li-Po و Li-ion.
• 1x Li-Po / Li-ion (يعتمد على البطارية التي تختارها والسعة)

محول باك (واحد أستخدمه)

• (1x) LM2576T (إصدار 5 فولت ، 3 أمبير)
• (1x) 100 فائق التوهج محث
• (1x) 100 فائق التوهج و (1x) 1000 فائق التوهج المكثفات الالكتروليتية
• (1x) شوتكي ديود
• (مقاوم 1x 1K و LED صغير) - اختياري

جنبًا إلى جنب مع أدوات القياس

مقياس متعدد رقمي / تناظري (الجهد والتيار مطلوبان هنا لحساب كفاءته)

الخطوة 2: اتبع مخطط الدائرة

قم بتلحيم جميع المكونات الموجودة في لوحة PCB.

سيكون من الأفضل اختصار Data plus و minus Pins على منافذ USB لهواتف Android.

تأكد من إيقاف تشغيل محول Boost حتى لا تفرط في تحميل TP4056 أثناء شحن البطارية.

إذا كانت طاقة اللوح الشمسي أقل من الطاقة الموصى بها ، والتي تزيد عن 20 وات ، يجب عليك توصيل بطارية واحدة فقط. بسبب الطاقة المحدودة في طاقة الألواح الشمسية الخاصة بك. مثال: 15 واط تساوي 0.83 أمبير ، مما يعني أن هذا هو الحد الأقصى الحالي.

الخطوة 3: الطاقة وقياس الدائرة

إذا كانت الدائرة تعمل بشكل صحيح ، فاختبرها باستخدام أحمال وهمية مثل المقاوم 5W في الإخراج وقياس الجهد والتيار. مثل هذه الصورة.

مواجهة المشاكل

- نظام الضوئية -

إذا انخفض جهد الدخل (الكهروضوئية) في محول باك فجأة إلى أقل من الجهد الاسمي للجهد الكهروضوئي والجهد الناتج. ثم يجب أن تكون المشكلة في هذه القائمة.

* الحمل في الخرج متصل بالفعل ويسحب المزيد من الطاقة من الكهروضوئية.

* قلة ضوء الشمس بالخارج بسبب الغيوم ، وما إلى ذلك.

إذا لم تكن مشكلتك في هذه القائمة ، فاترك تعليقًا وسأجيب عليها.

الخطوة 4: انتهى

لقد انتهينا.

يمكنك حساب كفاءة محول Buck ومحول Boost بهذه الصيغة.

جهد الإخراج × تيار الإخراج

------------------------------------------- × 100٪ = الكفاءة

جهد الإدخال x تيار الإدخال

أشياء للتذكير !! - قم دائمًا بإيقاف الاتصال بين البطارية ومحول Boost-Converter حتى لا تفرط في تحميل عملية شحن TP4056 أثناء النهار. استخدمه فقط الليلة.

- التأكد من وجود بطاريات تشحن عند قياس التيار والجهد للحصول على كفاءتها.

المميزات والعيوب

+ 5V تعمل. لشحن وتشغيل التطبيقات التي تحتاج إلى 5 فولت - ليس للتطبيقات التي تحتاج 12 فولت / 9 فولت. (يمكن تعديلها إذا كان محول التعزيز الخاص بك قابل للتعديل)

+ معدل الكفاءة جيد بما فيه الكفاية. (المنجم هو 70٪ في محول باك و 68٪ في محول Boost) (أعلى قليلاً إذا كنت تستخدم وحدة بناء بالفعل.)

- قد تنخفض الكفاءة إذا انخفض دخل جهد محول باك. بسبب قوة السحب الناتج.

+ نظام غير مكلف

- نظام بدون جهاز تحكم (لمراقبة البطارية وحالة الشحن الشمسي والحمايات)

+ من السهل القيام بذلك في حالة شراء وحدة التعزيز ووحدة باك المبنية بالفعل.

شيء واحد للإشارة

يعتمد الإخراج الحالي المحدود لمحول باك على طاقة الألواح الشمسية (واتس). تبلغ طاقة الألواح الشمسية الخاصة بي 15 واط ، مما يعني أنني مقيد بتيار 0.75 أمبير عند التوصيل بالشاحن. هذا هو السبب في أنني أوصي بلوحة شمسية أعلى من 20 وات على الأقل.

لا تتردد في التعليق إذا كانت لديك أسئلة حول المشروع.

إذا قمت بإنشاء نظام 5V الكهروضوئية الخاص بك. شارك من فضلك.

يمكنك متابعتي على أي من وسائل التواصل الاجتماعي. بحيث يمكنك

تابعوني على Facebook و Twitter

الفيسبوك:

تويتر:

اشترك في قناتي على اليوتيوب:

ادعمني على Patreon:

تذكير: كن دائمًا على دراية بالإلكترونيات وفكر في السلامة أولاً قبل وأثناء وبعد تنفيذ المشروع. السلامة اولا.