شحن الطاقة الشمسية لشعلة 9 LED رخيصة: 14 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

هناك بعض الصدفة في هذا المشروع والمثال الأول على ذلك هو اكتشاف أن حامل البطارية من شعلة رخيصة تباع على نطاق واسع ستبقى بشكل جيد داخل صندوق بطارية بحجم D. وهذا يتيح صنع شاحن شمسي مضغوط للغاية بسعر رخيص.

تُظهر الصورة المركبة أعلاه الشعلة الموجودة في كل مكان على اليمين. على يسار الصورة نرى الجزء الخلفي من الشاحن الخاص بنا مع وحدة بطارية الشعلة الموجودة في صندوق بطارية بحجم D. في المنتصف نرى المنظر الأمامي للشاحن والخلية الشمسية السليكونية 6 فولت 100 ملي أمبير.

هناك بعض التحذيرات التي يجب أن تكون على دراية بها ، وحتى إذا كنت لا ترغب في بناء هذا المشروع ، فقد يرغب مستخدمو هذا النوع من المشاعل في قراءة قسم "لا شيء بهذه البساطة على الإطلاق" في نهاية المقالة.

الخطوة 1: سوف تحتاج

سوف تحتاج:

شعلة مصنوعة من الألمنيوم بتسعة LED. تباع على نطاق واسع على الإنترنت.

صندوق بطارية بحجم D واحد.

لوحة شمسية واحدة 6 فولت 100 مللي أمبير.

ضمادات لاصقة مزدوجة الجوانب.

(متوفر على الإنترنت من موقع eBay و Amazon وما إلى ذلك. حصلت على منجم من CPS Solar-- www.cpssolar.co.uk)

الصمام الثنائي المعدل. سيكون تصنيف الجهد المنخفض وغير الحرج تمامًا كافياً - لقد استخدمت IN4001

مقاومات 3 × 10 أوم. ليس من الضروري تضمين هذه ولكن مفيدة - انظر النص.

سيكون الشريط الأحمر PVC مفيدًا - انظر النص.

ثلاث خلايا قابلة لإعادة الشحن من النيكل / هيدريد المعدن AAA (انظر النص.)

الأدوات الإلكترونية الأساسية مثل زوج من القواطع والكماشة ذات الأنف الضيق. سوف تحتاج إلى عمل بضع مفاصل ملحومة.

في اتجاه عقارب الساعة من أعلى اليسار ، تُظهر الصورة أعلاه الشعلة ، وصندوق البطارية ، والوسادات ذات الوجهين مع المعدل وثلاثة مقاومات في الأعلى ، وأخيراً ، اللوحة الشمسية.

الخطوة 2: تحضير الألواح الشمسية 1

عندما استلمت لوحي الشمسي كانت الأسلاك متصلة. يجب إزالتها بحديد لحام. إذا لم يكن هناك عملاء محتملون في اللوحة الخاصة بك ، فتجاهل هذه الخطوة.

الخطوة 3: تحضير الألواح الشمسية 2

يجب أن تحتوي اللوحة على قطبية التوصيلات المميزة بعلامة "+" و "-" ويمكن رؤية ذلك في الصورة أعلاه. تُظهر الصورة أيضًا كيف تمت إضافة مربعات حمراء من شريط PVC للنهاية الإيجابية لتعزيز وضع العلامات على النهاية الإيجابية.

الخطوة 4: تحضير صندوق البطارية

نحتاج الآن إلى تجهيز صندوق البطارية للالتصاق باللوحة الشمسية. كشط الجزء الخلفي من صندوق البطارية بلطف بورق الصنفرة أو ما شابه ، وهذا ضروري لأن صندوق البطارية مصنوع من مادة البوليثين المقاومة لمعظم المواد اللاصقة الشائعة ولكن يبدو أن الوسادات اللاصقة ذات الوجهين تعمل. الآن قم بتغطية الجزء الخلفي من صندوق البطارية بالكامل بوسادات لاصقة مزدوجة الجوانب وقم بقص أي فائض بمقص حاد.

الخطوة 5: ألصق صندوق البطارية بالخلية الشمسية

قم بإزالة الورق الواقي من الوسادات اللاصقة ذات الوجهين وقدم صندوق البطارية إلى اللوحة الشمسية مع الطرف الموجب للصندوق إلى الطرف الموجب للشاحن الشمسي ، ويتم تمييز الطرف الموجب لصندوق البطارية في القالب و النهاية السالبة هي التي بها زنبرك مجعد. بمجرد أن تكون متأكدًا تمامًا من الاتجاه ، اضغط على صندوق البطارية بقوة لأسفل على اللوحة الشمسية. يظهر هذا جيدًا في الصورة أعلاه - يجب أن تحصل على هذا بالطريقة الصحيحة لأنه بمجرد أن تمسك الصندوق لأسفل ، سيكون من الفوضى للغاية التراجع عنه!

الخطوة 6: أضف المعدل والمقاومات - 1

أولاً نأخذ في الاعتبار مخطط الدائرة للتجميع النهائي كما هو موضح في الصورة أعلاه. تولد اللوحة الشمسية الطاقة التي يتم تغذيتها للخلايا الثلاث القابلة لإعادة الشحن عبر الصمام الثنائي المعدل. (اختياري) ثلاثة مقاومات 10 أوم سلكية بالتوازي تكمل الدائرة.

يعتبر الصمام الثنائي ضروريًا لمنع البطاريات من التفريغ ببطء مرة أخرى عبر الخلية الشمسية عندما لا تكون مضاءة.

تعتبر المقاومات الثلاثة الاختيارية مفيدة في ذلك أثناء الشحن ، فإن التيار الذي يمر عبرها يولد جهدًا صغيرًا يمكن قياسه باستخدام مقياس الفولتميتر الحساس ، مما يسمح بمراقبة تيار الشحن. توفر المقاومات الثلاثة 10 أوم على التوازي مقاومة مجتمعة تبلغ 3.3 أوم ، وإذا قمنا ، على سبيل المثال ، بقياس جهد 0.1 عبرها ، فإن قانون أوم ، I = V / R ، يوضح أن تمرير التيار هو 0.1 / 3.3 = 0.03 أمبير.

الخطوة 7: أضف المعدل والمقاومات - 2

الآن قم بتوصيل الصمام الثنائي المعدل بين التوصيل الإيجابي للوحة الشمسية والنهاية الإضافية لصندوق البطارية عن طريق اللحام كما هو موضح في الجانب الأيسر من الصورة العلوية في الرسم المركب أعلاه. وبالمثل ، قم بلحام المقاومات الثلاثة بالتوازي بين الطرف السلبي لصندوق البطارية والجانب الناقص للوحة الشمسية. يمكن رؤية هذا على الجانب الأيمن من الصورة العلوية أعلاه. كلا الوصالتين مرنان باللون الأحمر ويمكن رؤيتهما بشكل أفضل في الصورتين السفليتين.

إذا كنت لا تريد وسيلة القياس الحالية ، فقم ببساطة بتوصيل قطعة من السلك بين الطرف السالب لصندوق البطارية والجانب الناقص من اللوحة الشمسية.

الخطوة 8: البطاريات - 1

توضح الصورة أعلاه مكونات الشعلة الخاصة بنا مع حامل البطارية الجاهز ليتم تحميله بالبطاريات.

الخطوة 9: البطاريات - 2

توضح الصورة أعلاه أربع بطاريات هيدريد نيكل / معدن تم شراؤها من متجر الجنيه المحلي الخاص بنا بسعر بطاريتين لكل رطل. يأتي هذا الرخص بتكلفة - فهي تتمتع بسعة 350 مللي أمبير / ساعة فقط ، لكن هذا يكفي لواجب الشعلة. مهما كان ما تستخدمه ، حاول التأكد من أنها متشابهة مع بعضها البعض قدر الإمكان وبشكل مثالي من نفس المجموعة كما في هذه الحالة.

الخطوة 10: تعرف على مهد البطارية

تُظهر الصورة المركبة أعلاه طرفي حامل البطارية. يحتوي الطرف الموجب على نقطة للاتصال والنهاية السالبة بها غمازة. لاحظ أن القطبية محددة على المعدن - تجاهل الإيجابيات والسلبيات المصبوبة في البلاستيك - تشير هذه إلى قطبية البطارية في تلك النقطة في الحامل.

الخطوة 11: أضف بطارياتك

أدخل الخلايا الثلاث القابلة لإعادة الشحن بالطريقة العادية بحيث يكون الطرف السالب للبطارية ضد الزنبرك المجعد في كل حالة.

الخطوة التالية مهمة. من السهل وضع الحامل وبطارياته في الشعلة أو في الشاحن بالطريقة الخاطئة حيث أن الوحدة تكاد تكون متماثلة تمامًا. إذا وضعت الوحدة في الشعلة بطريقة خاطئة ، فلا يهم بشكل خاص لأن الشعلة لا تعمل ، (مصابيح LED عبارة عن صمامات ثنائية.) ولكن إذا وضعت الوحدة في الشاحن بطريقة خاطئة ، فستشحن البطاريات بطريقة خاطئة! لذلك ، باستخدام المعلومات من الخطوة السابقة ، قلل من احتمالية حدوث أخطاء عن طريق وضع علامة على النهاية الإيجابية بقطعة من الشريط الأحمر PVC كما هو موضح في الصورة أعلاه. أثناء الاستخدام ، تأكد من أن الطرف الأحمر للحامل يطابق المربعات الحمراء على الشاحن.

الخطوة 12: أدخل بطاريات Cradle Plus في الشاحن

يمكن الآن إدخال حامل البطارية في الشاحن. اضغط على الطرف السالب لوحدة البطارية مقابل الزنبرك المجعد لصندوق البطارية وحدد موقع النقطة الإيجابية مقابل التوصيل الموجب. ستجد أن حامل البطارية سيتدلى داخل صندوق البطارية بطريقة إيجابية إلى حد ما ويستغرق تحريكه قوة كبيرة إلى حد ما.

يظهر هذا بشكل جيد في الصورة أعلاه.

الشاحن جاهز الآن للاستخدام.

الخطوة 13: نشر الشاحن

تعتمد طريقة استخدامك لشاحنك على ظروفك. تُظهر الصورة أعلاه الوحدة مدعومة بزخرفة على نافذة في الحديقة الشتوية الخاصة بنا ولكن يمكنك إضافة حلقة وتعليقها في النافذة أو بالخارج في ظروف جافة بشكل مناسب.

يعتمد معدل الشحن إلى حد كبير على ظروفك المحلية. هنا في جنوب غرب المملكة المتحدة على سبيل المثال في الغطاء السحابي الكلي والمطر في شهر مارس ، تنتج الخلية الشمسية حوالي أربعة فولت فقط وهي غير كافية لإنتاج أي تيار على الإطلاق بينما يعطي ضوء الشمس المتواضع معدل شحن يبلغ حوالي ثلاثين ملي أمبير. وهكذا تختلف المدة التي تتركها لشحن وحدتك. من المهم أيضًا أن تكون سعة الخلايا التي قد تصل إلى 800 ملي أمبير / ساعة ، لذا قد يستغرق الأمر من يوم إلى عدة أيام. يمكن الإشارة إلى الشحن الكامل بجهد يبلغ حوالي 4.1 فولت عبر الخلايا الثلاث.

الخطوة 14: لا شيء بهذه البساطة

الفيديو أعلاه المنشور على موقع يوتيوب "themetalwithin" يجعل المشاهدة واقعية. الحكمة التقليدية هي أن LED يجب أن يحتوي على مقاوم في سلسلة معه ومصدر الطاقة للحد من التيار من خلال LED وعلى الأرجح 20 مللي أمبير لكل LED. بشكل لا يصدق ، لا تحتوي هذه المشاعل الرخيصة على أي مقاوم محدد حالي على الإطلاق في السلسلة ، ومن الممكن أن تضعف LED خاصة إذا تم استخدام بطاريات قادرة على توفير تيار عالٍ. إذا كنت تستخدم خلايا الليثيوم AAA ، وكانت متوفرة ، فقد يكون لشعلتك حياة مشرقة جدًا ولكنها قصيرة ، ومن المحتمل أن ينطبق هذا على الخلايا القلوية الجديدة عالية الأداء. قد يُنصح أولئك الذين لا يبنون هذا المشروع باستخدام خلايا كلوريد الزنك وقبول ناتج ضوئي أقل ولكن عمر أطول للشعلة.

قد تنطبق الصدفة هنا مرة أخرى حيث تستند هذه المقالة إلى خلايا هيدريد النيكل / المعدن التي تعمل عند حوالي 1.2 فولت والتي ستكون أكثر لطفًا مع الشعلة ، ومع ذلك فقد قيل إنني أقيس استهلاك 0.45 أمبير والذي يعمل عند حوالي 50 مللي أمبير لكل LED والتي قد تبدو مفرطة بعض الشيء. ومع ذلك ، لم أواجه أي مشاكل مع تدهور LED أثناء الاستخدام ، لذا ربما يكون لمصباح LED المستخدم في هذه المشاعل تصنيفات أقوى ويعرف مصنعو الشعلة شيئًا لا أعرفه - إذا نظرت حولك ، يمكنك بالتأكيد العثور على مصابيح LED فردية مصنفة عند 100 مللي أمبير. قام المساهم "themetalwithin" بتشغيل مشاعله لفترات طويلة ، لذا ضع ذلك في الاعتبار.