Κάνοντας το δικό σας φωτοβολταϊκό σύστημα 5V: 4 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Αυτό χρησιμοποιεί έναν μετατροπέα buck ως έξοδο 5V για τη φόρτιση της μπαταρίας (Li Po/Li-ion). Και Boost converter για μπαταρία 3,7V σε έξοδο USB 5V για συσκευές που απαιτούνται 5 V. Παρόμοιο με το αρχικό σύστημα που χρησιμοποιεί μπαταρία μολύβδου οξέος ως φόρτιση αποθήκευσης ενέργειας είτε από ελεγκτή PWM είτε από MPPT. Και τροφοδοσία για συσκευές 12V. Αυτό χρησιμοποιεί μόνο έναν μετατροπέα Buck για τη μετατροπή 12V (ονομαστική τάση ηλιακού πίνακα) σε σταθερό 5V για φόρτιση μπαταρίας ιόντων λιθίου/λιθίου, μετά το φως της ημέρας. Μεταβείτε στον μετατροπέα Boost για να μετατρέψετε την τάση της μπαταρίας 4,2 (ονομαστική τάση 3,7 για Li-Po και Li-ion) σε ξανά 5V για συσκευές ισχύος 5V. (Μπορείτε ακόμα να χρησιμοποιήσετε το 5V στο μετατροπέα Buck κατά τη διάρκεια της ημέρας, ενώ η μπαταρία ιόντων λιθίου/λιθίου φορτίζεται. Might mightσως να μην είναι τόσο αποδοτικό όσο το αρχικό σύστημα (12V). Το έκανα μόνο επειδή η ηλιακή μπαταρία μου τροφοδοτείται είναι μόνο 15W και δεν είναι αρκετός προϋπολογισμός για να αγοράσετε φορτιστή MPPT ή PWM για 12V. και όχι αρκετό για να τροφοδοτήσετε εφαρμογές που χρειάζονται υψηλότερη από 50W. Έτσι, κάνω μια εναλλακτική επιλογή, την έκδοση 5V.

(Υπενθύμιση, το σύστημα δεν διαθέτει χειριστήρια.)

Αυτό το σύστημα προορίζεται για ηλιακούς συλλέκτες που είναι χαμηλότεροι από 30W και μόνο 12V μόνο. (Οι ηλιακοί συλλέκτες 9V θα εξακολουθούσαν να λειτουργούν).

Προδιαγραφές του συστήματος μου Ηλιακός πίνακας εισόδου = 12V (18V)

Ισχύς που χρησιμοποιείται = 15 W

Ο χρόνος φόρτισης = εξαρτάται από την ισχύ του ηλιακού σας συλλέκτη και τη χωρητικότητα της μπαταρίας.

USB Output 1 (Buck converter) = 5V

USB Output 2 (Boost converter) = 5V

Τύπος μπαταρίας = εξαρτάται από τις επιλογές σας (Li-Po/Li-ion) 3,7 και τη χωρητικότητα-Το δικό μου ήταν Li-Po με χωρητικότητα 3500mAh.

Ένα προς επισήμανση:

Ενώ το έργο βρίσκεται σε εξέλιξη για πειράματα για τη βελτίωση και τον υπολογισμό της απόδοσής του και αν άξιζε τον κόπο. Κάντε μου ερωτήσεις για το έργο.

Βήμα 1: Ετοιμάστε τα υλικά

• Purfboard (μεσαίου μεγέθους)
• Καλώδια
• Leads Alligator Crocodile Double-End Test Roach Clip Jumper Wire (προαιρετικό για δοκιμή)
• 2x θύρες USB
• Συγκόλληση μολύβδου.

Ηλιακός θερμοσίφωνας -(προτείνετε 20Watt υψηλότερα, 12V)

• 1x κύκλωμα φόρτισης και προστασίας TP4056 για τα ιόντα Li-Po και Li-ion.
• 1x μπαταρία Li-Po/Li-ion (εξαρτάται από την μπαταρία που θα επιλέξετε και τη χωρητικότητα)

Buck-Converter (Ένα που χρησιμοποιώ)

• (1x) LM2576T (έκδοση 5V, 3Α)
• (1x) 100uH Επαγωγέας
• (1x) 100uF και (1x) 1000uF Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές
• (1x) Δίοδος Schottky
• (1x 1K αντίσταση και μικρό LED) -προαιρετικά

Μαζί με τα εργαλεία μέτρησης

Digitalηφιακό/Αναλογικό Πολύμετρο (Τάση και Ρεύμα που απαιτούνται εδώ για τον υπολογισμό της απόδοσής του)

Βήμα 2: Ακολουθήστε το σχηματικό κύκλωμα

Συγκολλήστε όλα τα εξαρτήματα σε ένα χαρτόνι PCB.

Θα ήταν καλύτερο να συντομεύσετε τις καρφίτσες Data plus και μείον στις θύρες USB για τηλέφωνα Android.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε απενεργοποιήσει τον μετατροπέα Boost για να μην υπερφορτώσετε το TP4056 κατά τη φόρτιση της μπαταρίας.

Εάν η ισχύς του ηλιακού σας συλλέκτη είναι χαμηλότερη από τη συνιστώμενη ισχύ, η οποία είναι 20Watt παραπάνω, θα πρέπει να συνδέσετε μόνο μία μπαταρία. λόγω της περιορισμένης ισχύος της ισχύος του ηλιακού σας συλλέκτη. Παράδειγμα: 15 Watt είναι 0,83A, που σημαίνει ότι αυτό είναι το μέγιστο ρεύμα σας.

Βήμα 3: Τροφοδοτήστε και μετρήστε το κύκλωμα

Εάν το κύκλωμα λειτουργεί σωστά, δοκιμάστε το χρησιμοποιώντας ανδρικά φορτία όπως αντίσταση 5W στην έξοδο και μετρήστε την τάση και το ρεύμα. όπως αυτή η εικόνα.

Αντιμετώπιση προβλημάτων

- φωτοβολταϊκό σύστημα -

Εάν η τάση εισόδου (φωτοβολταϊκή) στον μετατροπέα κάδου πέσει ξαφνικά χαμηλότερα από την ονομαστική τάση του ΦΒ και την τάση εξόδου. τότε το πρόβλημα θα πρέπει να βρίσκεται σε αυτήν τη λίστα.

*το φορτίο στην έξοδο είναι ήδη συνδεδεμένο και αντλεί περισσότερη ισχύ από το ΦΒ.

*Λιγότερο ηλιακό φως έξω λόγω συννεφιάς κ.λπ.

εάν το πρόβλημά σας δεν βρίσκεται σε αυτήν τη λίστα, αφήστε ένα σχόλιο και θα σας απαντήσω.

Βήμα 4: Ολοκληρώθηκε

Τελειώσαμε.

Μπορείτε να υπολογίσετε την απόδοση του μετατροπέα Buck και του μετατροπέα Boost με αυτόν τον τύπο.

Τάση εξόδου x Ρεύμα εξόδου

----------------------------------------------- x 100% = Αποδοτικότητα

Τάση εισόδου x Ρεύμα εισόδου

Πράγματα για υπενθύμιση !! - Απενεργοποιείτε πάντα τη σύνδεση μεταξύ της μπαταρίας και του ενισχυτή μετατροπέα για να μην υπερφορτώνετε τη διαδικασία φόρτισης TP4056 κατά τη διάρκεια της ημέρας. χρησιμοποιήστε το μόνο για απόψε.

- βεβαιωθείτε ότι υπάρχουν μπαταρίες που φορτίζουν κατά τη μέτρηση του ρεύματος και της τάσης για να επιτύχετε την απόδοσή του.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Λειτουργεί με + 5V. Για φόρτιση και τροφοδοσία εφαρμογών που χρειάζονται 5V- Όχι για εφαρμογές που χρειάζονται 12V/9V. (Μπορεί να ρυθμιστεί εάν ο μετατροπέας ενίσχυσης είναι ρυθμιζόμενος)

+ Το ποσοστό απόδοσης είναι αρκετά καλό. (Τα δικά μου είναι 70% σε μετατροπέα buck και 68% σε μετατροπέα ενίσχυσης) (Λίγο υψηλότερα εάν χρησιμοποιείτε ήδη μια μονάδα κατασκευής.)

- Η απόδοση μπορεί να μειωθεί εάν πέσει η τάση του μετατροπέα buck. Λόγω της ισχύος έλξης εξόδου.

+ Φθηνό σύστημα

- Σύστημα χωρίς ελεγκτή (για παρακολούθηση της μπαταρίας και της κατάστασης και προστασίας της ηλιακής φόρτισης)

+ Εύκολο να το κάνετε αν αγοράσετε την ήδη κατασκευασμένη μονάδα ενίσχυσης και ενίσχυσης.

Ένα πράγμα να επισημάνω

Η περιορισμένη ισχύς του μετατροπέα buck εξαρτάται από την ισχύ του ηλιακού σας πίνακα (Watts). Η ισχύς του ηλιακού μου πάνελ είναι 15 Watt, πράγμα που σημαίνει ότι περιορίζομαι στο ρεύμα των 0,75Α όταν συνδέομαι στο φορτιστή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο προτείνω ένα ηλιακό πάνελ τουλάχιστον τουλάχιστον 20 W.

Μη διστάσετε να σχολιάσετε εάν έχετε ερωτήσεις σχετικά με το έργο.

Αν φτιάξετε το δικό σας Φωτοβολταϊκό Σύστημα 5V. Παρακαλώ μοιραστείτε.

Μπορείτε να με ακολουθήσετε σε οποιοδήποτε μέσο κοινωνικής δικτύωσης. Για να μπορέσετε

Ακολουθήστε με στο Facebook και το Twitter

Facebook:

Twitter:

Εγγραφείτε στο κανάλι μου στο Youtube:

Υποστηρίξτε με στο Patreon:

Υπενθύμιση: Να έχετε πάντα γνώσεις σχετικά με τα ηλεκτρονικά και να σκέφτεστε την ασφάλεια πρώτα πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την εκτέλεση του έργου. Πρώτα η ασφάλεια.