شاحن الهاتف بالطاقة النظيفة: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

في هذا المشروع ، ستقوم ببناء بنك طاقة شمسية بسيط للغاية يمكنه شحن هاتفك. كثير من الناس غير مدركين لمدى رخص التكلفة ومن السهل بناء بنك طاقة DIY. كل ما هو مطلوب حقًا هو لوحتان إلكترونيتان وكابل USB وبطارية قابلة لإعادة الشحن ومهارات لحام كافية.

ما يحدث أساسًا هو شحن البطارية باستخدام دائرة شحن بطارية 18650. يمكن أن تأتي طاقة الإدخال لشحن البطارية إما من USB أو من الألواح الشمسية. بعد ذلك ، يتم استخدام 5V USB Booster بحيث يمكنك توصيل USB من هاتفك بالبطارية.

يمكن أن تستوعب الدائرة أيضًا مصادر طاقة التيار المتردد مثل دينامو دورة أو توربين محمول. يمكنك القيام بذلك عن طريق تحويل مصدر التيار المتردد إلى تيار مستمر باستخدام مقوم الجسر.

اللوازم

1) 1 × وصلة مقوم جسر DB107

2) 1 × لوحة TP4056 مع وصلة حماية

3) رابط لوحة أداء 5 سم × 5 سم

4) 1 × 5V USB وصلة معززة

5) أسلاك توصيل أو وصلة أسلاك عادية

6) 1 × 18650 وصلة بطارية قابلة لإعادة الشحن

7) 1 × 18650 رابط حامل البطارية

8) وصلة لوحة 1 × 6VSolar

9) 1 × 1000 فائق التوهج مكثف كهربائيا

10) 2 × وصلة الثنائيات IN4007

الخطوة 1: فهم الدائرة

يوجد في الواقع ثلاثة أجزاء للدائرة

يعالج الجزء الأول جهد التيار المستمر من الألواح الشمسية. الجزء الثاني يعالج جهد التيار المتردد. يأخذ الجزء الثالث الطاقة ويخزنها في البطارية ، مما يتيح لك وقتما ترغب في توصيل كابل USB.

سأبدأ بالجزء 3

الجزء 3

بالنسبة لهذا الجزء من الدائرة ، يتم استخدام البطارية و TP4056 ومنظم الجهد 7805 والمعزز 5V. يتم إرسال الطاقة القادمة من منظم الجهد إلى لوحة TP4056. تقوم اللوحة بعد ذلك بتغيير التيار والجهد لتحسين شحن البطارية. هناك أيضًا ميزة حماية في لوحة TP4056 تمنع الجهد الكهربي للبطارية القابلة لإعادة الشحن من أن يصبح مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا. هنا شرح جيد بالفيديو: الرابط

سوف يقوم TP4056 بشحن البطارية عند توفير جهد كهربائي بين 4.5V-6.0V. أي شيء أعلاه واللوحة سوف تقلى. هذا هو السبب في أننا نستخدم منظم الجهد 7805. يقوم منظم الجهد بتخفيض الجهد من أي قيمة إلى 5 فولت وبالتالي يضمن عدم تلف لوحة TP4056.

يتم توصيل اللوحة أيضًا بمعزز تصعيد 5 فولت والذي يأخذ الجهد في بطارية 18650 ويحولها إلى الشكل الذي يمكن استخدامه لهاتفك أو الأجهزة الأخرى التي تعمل بنظام USB. يمكنك الآن فقط توصيل هاتفك بمنفذ USB ويجب أن يبدأ الشحن.

الجزء الأول

هذا هو الجزء الذي يعالج هذا الجهد القادم من مصدر طاقة التيار المستمر للوحة الشمسية. هناك صمام ثنائي يستخدم لمنع التيار من مصدر طاقة التيار المتردد من التدفق إلى اللوحة الشمسية حيث أن كلاهما متصل بـ 7805 بالتوازي.

الجزء 2

يعالج هذا الجزء من الدائرة التيار القادم من مصدر طاقة التيار المتردد. إليك مقطع فيديو جيد لشرح ماهية تيار التيار المتردد: link. يتم تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر باستخدام مقوم جسر كامل الموجة. مقوم الجسر به 4 دبابيس. اثنان للإدخال ، واثنان للإخراج. يتم توصيل دبابيس الإخراج التي تحمل الآن جهد التيار المستمر بمكثف 1000 فائق التوهج على التوازي للمساعدة في تخفيف جهد التيار المستمر. أخيرًا من خلال الصمام الثنائي ، لنفس السبب كما كان من قبل ، يتم توصيل السلك الموجب بمنظم الجهد 7805 وتدخل الجزء 3 من الدائرة.

الخطوة 2: وضع الجزء 1 من الدائرة معًا

لوحة الطاقة الشمسية DC متصلة بـ 7805 من خلال الصمام الثنائي IN4007.

جندى المفاصل للتوصيلات الدائمة

الخطوة 3: وضع الجزء 2 معًا من الدائرة

يتم توصيل مصدر طاقة التيار المتردد بمدخلات التيار المتردد لمقوم الجسر.

يقوم مقوم الجسر بعد ذلك بتحويل مدخل التيار المتردد إلى خرج تيار مستمر بطرف موجب وسالب.

يتم توصيل مكثف 1000 فائق التوهج بالتوازي مع المحطتين الخارجتين من مقوم الجسر DB107.

يتم توصيل السلك الموجب من مقوم الجسر بصمام ثنائي ثم يتم توصيل الصمام الثنائي بـ Pin 1 من 7805. السلك السالب متصل بالدبوس 2.

الخطوة 4: عمل مقوم جسر DB107 مع الثنائيات (اختياري)

إذا لم تتمكن من شراء مقوم جسر DB107 بسهولة ، فيمكنك صنع واحد باستخدام الثنائيات.

ما عليك سوى اتباع تكوين الصمام الثنائي ومطابقته مع التخطيطي الأصلي.

في الصورة ، الطرفان الأفقيان هما طرف إدخال التيار المتردد بينما الطرفان الرأسيان هما طرفي إخراج التيار المستمر.

جندى المفصل من أجل اتصال آمن.

الخطوة 5: وضع الجزء 3 معًا من الدائرة

هذا الجزء بسيط للغاية إذا اتبعت التخطيطي.

يتم توصيل دبوس 3 من 7805 بالإدخال الإيجابي لـ TP4056.

دبوس 2 من 7805 متصل بالإدخال السلبي لـ TP4056.

تأكد من لف أي وصلات مفتوحة بشريط عازل حيث قد يتسبب ذلك في حدوث قصر في الدائرة الكهربائية لبطارية ليثيوم أيون وانفجارها.

الخطوة 6: خيار تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لقد صممت ثنائي الفينيل متعدد الكلور لهذا المشروع. إذا كنت ترغب في تخطي العمل التقريبي ، يمكنك طلب PCB النهائي من SEEED ويجب أن يصل في غضون أسبوع تقريبًا. ستبدو الدائرة النهائية أكثر مصقولة.

هذا رابط لملف جربر:

في PCB ، يرمز A إلى مصدر التيار المتردد ، و D + و D- يرمزان إلى مصدر التيار المستمر الموجب والسالب على التوالي. و O + و O- يمثلان الناتج الموجب والسالب لـ TP4056 على التوالي.

لطلب PCB ، انتقل إلى هذا الموقع:

قم بإرفاق ملف Gerber الموجود في مجلد google drive. قم بتغيير الأبعاد إلى 39.5 مم و 21.4 مم. اترك جميع الإعدادات الأخرى كما هي. ثم اطلبها.

الخطوة السابعة: السكن

هناك نوعان من الخيارات المختلفة التي لديك لإسكان المنتج. ولكن قبل ذلك ، هناك طريقتان لإيواء الدائرة. الأول هو مجرد مربع بسيط بدون ميزات إضافية. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب في مواجهة التحدي وإضافة المزيد من الوظائف إلى دائرتك ، فقد قمت أيضًا بتصميم نسخة من السكن يحتوي على قضبان على الجانب وقاعدة منحنية. يتيح لك ذلك ربط المنتج حول ذراعك أو الزجاجة باستخدام حزام أو حتى قطعة قماش عادية. التحدي هو أنه سيتعين عليك طباعة التصميم ثلاثي الأبعاد للحصول على هذه الوظيفة الإضافية.

1) تركها بدون غلاف. ليست مثالية ولكنها الأسهل

2) قطع الليزر لصندوق بسيط يمكن بعد ذلك تجميعه باستخدام الغراء الفائق. يمكنك العثور على.dxf لقاطع الليزر في مجلد google drive هذا: https://drive.google.com/open؟id=1iUivo-afLw3i5XBT… كل ما عليك القيام به ، إذا لم يكن لديك قاطع ليزر ، هو العثور على خدمة القطع بالليزر المحلية ومنحهم هذا الملف على محرك أقراص USB.

3) طباعة ثلاثية الأبعاد للغلاف مع ميزة تأمين إضافية. ستتمكن من العثور على ملف. STEP أو. STL في مجلد google drive هذا: https://drive.google.com/open؟id=1iUivo-afLw3i5XBT… ستحتاج إلى برنامج CAD مثل Fusion360 و Onshape و Tinkercad و إلخ ، لطباعة الغلاف ثلاثي الأبعاد.

4) هنا رابط لتصميم الانصهار عبر الإنترنت:

يمكنك تأمين المكونات واللوح في الصندوق باستخدام الغراء الساخن أو الغراء الفائق. لا تحاول استخدام الصواميل والمسامير.