Φορτίστε ηλιακά έναν φτηνό φακό 9 LED: 14 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Υπάρχει κάποια αίσθηση σε αυτό το έργο και το πρώτο παράδειγμα αυτού είναι η ανακάλυψη ότι η βάση της μπαταρίας από έναν φτηνό φακό που πωλείται ευρέως θα βρίσκεται όμορφα μέσα σε ένα κουτί μπαταρίας μεγέθους D. Αυτό επιτρέπει τη φθηνή κατασκευή ενός πολύ συμπαγούς ηλιακού φορτιστή.

Η παραπάνω σύνθετη εικόνα δείχνει την πανταχού παρούσα δάδα στα δεξιά. Στα αριστερά της εικόνας βλέπουμε το πίσω μέρος του φορτιστή μας με τη μονάδα μπαταρίας πυρσού να βρίσκεται σε κουτί μπαταρίας μεγέθους D. Στη μέση βλέπουμε την μπροστινή όψη του φορτιστή και την ηλιακή κυψέλη πυριτίου 6 Volt 100 milli-Amp.

Υπάρχουν ορισμένες προειδοποιήσεις για τις οποίες πρέπει να γνωρίζετε και ακόμη και αν δεν θέλετε να δημιουργήσετε αυτό το έργο, οι χρήστες αυτού του τύπου φακού θα ήθελαν να διαβάσουν την ενότητα "Τίποτα δεν είναι τόσο απλό" στο τέλος του άρθρου.

Βήμα 1: Θα χρειαστείτε

Θα χρειαστείτε:

Ένας πυρσός εννέα LED με σώμα από αλουμίνιο. Πωλείται ευρέως στο διαδίκτυο.

Μία μπαταρία μεγέθους D.

Ένα ηλιακό πάνελ 6 Volt 100mA.

Αυτοκόλλητα επιθέματα διπλής όψης.

(Διατίθεται στο διαδίκτυο από το eBay, το Amazon κλπ. Πήρα το δικό μου από το CPS Solar--www.cpssolar.co.uk)

Μία διόδου ανορθωτή. Θα αρκεί εντελώς άκριτη και χαμηλή τάση-χρησιμοποίησα το IN4001

3 αντιστάσεις 10 X 10 Ohm. Δεν είναι ζωτικής σημασίας να συμπεριληφθούν αυτά αλλά χρήσιμα-δείτε το κείμενο.

Η κόκκινη ταινία PVC θα είναι χρήσιμη-δείτε το κείμενο.

Τρεις επαναφορτιζόμενες κυψέλες νικελίου/υδριδίου μετάλλου AAA (βλ. Κείμενο.)

Βασικά ηλεκτρονικά εργαλεία όπως ένα ζευγάρι κόφτες και μια πένσα με στενή μύτη. Θα χρειαστεί να κάνετε μερικές κολλημένες αρθρώσεις.

Δεξιόστροφα από πάνω αριστερά, η παραπάνω εικόνα δείχνει τον φακό, το κουτί της μπαταρίας, τα μαξιλαράκια διπλής όψης με τον ανορθωτή και τρεις αντιστάσεις στην κορυφή και, τέλος, τον ηλιακό πίνακα.

Βήμα 2: Προετοιμάστε το ηλιακό πλαίσιο 1

Όταν παραλήφθηκε το ηλιακό μου πάνελ είχε συνδέσει καλώδια. Αυτά πρέπει να αφαιρεθούν με συγκολλητικό σίδερο. Εάν το πάνελ σας δεν έχει συνδεδεμένα καλώδια, αγνοήστε αυτό το βήμα.

Βήμα 3: Προετοιμάστε το ηλιακό πλαίσιο 2

Ο πίνακας πρέπει να έχει την πολικότητα των συνδέσεων με την ένδειξη "+" και "-" και αυτό φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Η εικόνα δείχνει επίσης πώς στο θετικό άκρο έχουν προστεθεί κόκκινα τετράγωνα ταινίας PVC για να ενισχυθεί η επισήμανση του θετικού άκρου.

Βήμα 4: Προετοιμάστε το κουτί μπαταριών

Τώρα πρέπει να προετοιμάσουμε το κουτί της μπαταρίας για πρόσφυση στο ηλιακό πάνελ. Τρίψτε απαλά το πίσω μέρος της μπαταρίας με γυαλόχαρτο ή παρόμοια, Αυτό είναι απαραίτητο καθώς το κουτί της μπαταρίας είναι κατασκευασμένο από υλικό πολυαιθυλενίου που είναι ανθεκτικό στις περισσότερες κοινές κόλλες, αλλά φαίνεται ότι δουλεύουν κολλώδη διπλής όψης. Τώρα καλύψτε πλήρως το πίσω μέρος του κουτιού της μπαταρίας με αυτοκόλλητα μαξιλαράκια διπλής όψης και κόψτε κάθε περίσσεια με κοφτερό ψαλίδι.

Βήμα 5: Κολλήστε το κουτί της μπαταρίας στο ηλιακό κελί

Αφαιρέστε το προστατευτικό χαρτί από τα κολλητικά διπλής όψης και τοποθετήστε το κουτί μπαταριών στον ηλιακό πίνακα με το θετικό άκρο του κουτιού στο θετικό άκρο του ηλιακού φορτιστή, το θετικό άκρο του κουτιού μπαταρίας σημειώνεται στο καλούπι και αρνητικό τέλος είναι αυτό με το σγουρό ελατήριο. Μόλις είστε απόλυτα σίγουροι για τον προσανατολισμό, πιέστε το κουτί της μπαταρίας σταθερά προς τα κάτω στον ηλιακό πίνακα. Αυτό φαίνεται καλά στην παραπάνω εικόνα-πρέπει να το κάνετε σωστά, καθώς μόλις κολλήσετε το κουτί, θα είναι πολύ ακατάστατο να το αναιρέσετε!

Βήμα 6: Προσθέστε τον ανορθωτή και τις αντιστάσεις-1

Αρχικά εξετάζουμε ένα διάγραμμα κυκλώματος της τελικής συναρμολόγησης όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Ο ηλιακός συλλέκτης παράγει ενέργεια η οποία τροφοδοτείται στις τρεις επαναφορτιζόμενες κυψέλες μέσω διόδου ανορθωτή. Οι (προαιρετικές) τρεις αντιστάσεις 10 Ohm που συνδέονται παράλληλα ολοκληρώνουν το κύκλωμα.

Η δίοδος είναι απαραίτητη για να αποφευχθεί η αργή εκφόρτιση των μπαταριών μέσω της ηλιακής κυψέλης όταν δεν φωτίζονται.

Οι προαιρετικές τρεις αντιστάσεις είναι χρήσιμες στο ότι κατά τη φόρτιση το ρεύμα που διέρχεται από αυτές παράγει μια μικρή τάση που μπορεί να μετρηθεί με ένα ευαίσθητο βολτόμετρο επιτρέποντας την παρακολούθηση του ρεύματος φόρτισης. Οι τρεις αντιστάσεις 10 Ohm παράλληλα δίνουν μια συνδυασμένη αντίσταση 3,3 Ohms και αν, για παράδειγμα, μετρήσουμε μια τάση 0,1 κατά μήκος αυτών, τότε ο νόμος Ohms, I = V/R, δείχνει ότι το ρεύμα που περνάει είναι 0,1/3,3 = 0,03 Amps Το

Βήμα 7: Προσθέστε τον ανορθωτή και τις αντιστάσεις-2

Τώρα συνδέστε τη δίοδο ανορθωτή μεταξύ της θετικής σύνδεσης του ηλιακού συλλέκτη και του συν άκρου του κουτιού της μπαταρίας με συγκόλληση όπως φαίνεται στην αριστερή πλευρά της επάνω εικόνας στο σύνθετο γραφικό παραπάνω. Ομοίως συγκολλήστε τις τρεις αντιστάσεις παράλληλα μεταξύ του αρνητικού άκρου του κουτιού της μπαταρίας και της μείον πλευράς του ηλιακού συλλέκτη. Αυτό φαίνεται στη δεξιά πλευρά της επάνω εικόνας παραπάνω. Και οι δύο συνδέσεις είναι κόκκινες και φαίνονται καλύτερα στις δύο κάτω εικόνες.

Εάν δεν θέλετε την τρέχουσα εγκατάσταση μέτρησης, απλώς συνδέστε ένα κομμάτι σύρμα μεταξύ του αρνητικού άκρου της μπαταρίας και της μείον πλευράς του ηλιακού συλλέκτη.

Βήμα 8: Μπαταρίες-1

Η παραπάνω εικόνα δείχνει τα στοιχεία του φακού μας με τη βάση της μπαταρίας έτοιμη να φορτωθεί με μπαταρίες.

Βήμα 9: Μπαταρίες-2

Η παραπάνω εικόνα δείχνει τέσσερις μπαταρίες νικελίου/υδριδίου μετάλλου που αγοράστηκαν από το τοπικό μας κατάστημα λιβρών σε δύο ανά λίβρα. Μια τέτοια φθηνότητα έχει ένα κόστος-έχουν χωρητικότητα μόνο 350 mA/butρες, αλλά αυτό θα αρκεί για τη λειτουργία του πυρσού. Ό, τι και αν χρησιμοποιήσετε προσπαθήστε να διασφαλίσετε ότι είναι όσο το δυνατόν πιο παρόμοια μεταξύ τους και ιδανικά από την ίδια παρτίδα όπως σε αυτήν την περίπτωση.

Βήμα 10: Εξοικειωθείτε με τη βάση της μπαταρίας

Η παραπάνω σύνθετη εικόνα δείχνει τα δύο άκρα της βάσης της μπαταρίας. Το θετικό άκρο έχει ένα pip για σύνδεση και το αρνητικό άκρο έχει ένα λακκάκι. Σημειώστε ότι η πολικότητα επισημαίνεται στο μέταλλο-αγνοήστε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του πλαστικού-αυτά αναφέρονται στην πολικότητα της μπαταρίας σε εκείνο το σημείο στη βάση.

Βήμα 11: Προσθέστε τις μπαταρίες σας

Τοποθετήστε τις τρεις επαναφορτιζόμενες κυψέλες σας με τον κανονικό τρόπο με το αρνητικό άκρο της μπαταρίας να πηγαίνει στο σγουρό ελατήριο σε κάθε περίπτωση.

Το επόμενο βήμα είναι σημαντικό. Είναι εύκολο να βάλετε τη βάση με τις μπαταρίες της στο φακό ή στο φορτιστή λάθος, καθώς η μονάδα είναι σχεδόν απόλυτα συμμετρική. Εάν τοποθετήσετε τη μονάδα στον πυρσό λάθος, δεν έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς ο φακός δεν λειτουργεί, (οι λυχνίες LED είναι δίοδοι.) ΑΛΛΑ αν τοποθετήσετε τη μονάδα στο φορτιστή με λάθος τρόπο, θα φορτίσετε μπαταρίες με λάθος τρόπο! Έτσι, χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες από το προηγούμενο βήμα, μειώστε την πιθανότητα λαθών σημειώνοντας το θετικό άκρο με ένα κομμάτι κόκκινης ταινίας PVC όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Κατά τη χρήση, βεβαιωθείτε ότι το κόκκινο άκρο της βάσης ταιριάζει με τα κόκκινα τετράγωνα του φορτιστή.

Βήμα 12: Τοποθετήστε τις μπαταρίες Cradle Plus στο φορτιστή

Η βάση της μπαταρίας μπορεί τώρα να εισαχθεί στον φορτιστή. Πιέστε το αρνητικό άκρο της μονάδας μπαταρίας στο σγουρό ελατήριο του κουτιού της μπαταρίας και εντοπίστε το θετικό pip έναντι της θετικής σύνδεσης. Θα διαπιστώσετε ότι η βάση της μπαταρίας θα κρέμεται μέσα στο κουτί της μπαταρίας με αρκετά θετικό τρόπο και θα χρειαστεί μια αρκετά σημαντική δύναμη για να τη μετακινήσετε.

Αυτό φαίνεται καλά στην παραπάνω εικόνα.

Ο φορτιστής είναι τώρα έτοιμος για χρήση.

Βήμα 13: Ανάπτυξη φορτιστή

Ο τρόπος χρήσης του φορτιστή εξαρτάται από τις περιστάσεις σας. Η παραπάνω εικόνα δείχνει τη μονάδα στηριγμένη με ένα στολίδι σε ένα παράθυρο στο ωδείο μας, αλλά μπορείτε να προσθέσετε ένα βρόχο και να το κρεμάσετε σε ένα παράθυρο ή έξω σε κατάλληλα στεγνές συνθήκες.

Το ποσοστό χρέωσης θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από τις τοπικές σας συνθήκες. Εδώ, στο νοτιοδυτικό Ηνωμένο Βασίλειο, για παράδειγμα, στο συνολικό σύννεφο και τη βροχή τον Μάρτιο, η ηλιακή κυψέλη αποδίδει μόνο τέσσερα Volts, τα οποία είναι ανεπαρκή για να παράγουν καθόλου ρεύμα, ενώ η μέτρια ηλιοφάνεια δίνει ρυθμό φόρτισης περίπου τριάντα χιλιοστά Amps. Το πόσο καιρό αφήνετε τη μονάδα σας να φορτίζει θα ποικίλει. Επίσης σημαντική θα είναι η χωρητικότητα των κυψελών που μπορεί να είναι έως 800 milli Amp/ώρα, οπότε θα μπορούσε να διαρκέσει από μια μέρα έως αρκετές ημέρες. Η πλήρης φόρτιση μπορεί να συμβολίζεται με τάση περίπου 4,1 Volt στις τρεις κυψέλες.

Βήμα 14: Τίποτα δεν είναι ποτέ τόσο απλό

Το παραπάνω βίντεο που δημοσιεύτηκε στο YouTube από το 'themetalwithin' καθιστά τη νηφάλια προβολή. Η συμβατική σοφία είναι ότι ένα LED πρέπει να έχει μια σειρά αντιστάσεων μαζί του και την πηγή ισχύος για να περιορίσει το ρεύμα μέσω των LED και πιθανότατα στα 20 mA ανά LED. Απίστευτα αυτοί οι φτηνοί φακοί ΔΕΝ έχουν καμία αντίσταση περιορισμού ρεύματος σε σειρά και είναι πιθανό να βλάψουν τα LED ειδικά εάν χρησιμοποιούνται μπαταρίες ικανές να παρέχουν υψηλό ρεύμα. Εάν χρησιμοποιείτε κελιά λιθίου ΑΑΑ και είναι διαθέσιμα, τότε ο φακός σας μπορεί να έχει μια πολύ φωτεινή αλλά σύντομη ζωή και αυτό πιθανότατα θα ισχύει για φρέσκα αλκαλικά κύτταρα υψηλής απόδοσης. Όσοι δεν χτίζουν αυτό το έργο θα μπορούσαν καλύτερα να χρησιμοποιούν κύτταρα χλωριούχου ψευδαργύρου και να δέχονται χαμηλότερη απόδοση φωτός αλλά μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Το Serendipity μπορεί να εφαρμοστεί ξανά εδώ, καθώς αυτό το άρθρο βασίζεται σε κυψέλες νικελίου/υδριδίου μετάλλου που λειτουργούν στα 1,2 Volt και οι οποίες θα είναι πιο ήπιες με τον πυρσό, ωστόσο αυτό είπε ότι μετράω περίπου 0,45 Amps κατανάλωση που λειτουργεί περίπου στα 50 mA ανά LED και που θα φαινόταν λίγο υπερβολικό. Παρ 'όλα αυτά, δεν είχα κανένα πρόβλημα με την υποβάθμιση της λυχνίας LED κατά τη χρήση, οπότε ίσως τα LED που χρησιμοποιούνται σε αυτούς τους πυρσούς να έχουν ισχυρότερη βαθμολογία και οι κατασκευαστές πυρσών να γνωρίζουν κάτι που δεν ξέρω-αν κοιτάξετε γύρω σας, σίγουρα μπορείτε να βρείτε μεμονωμένα LED με 100 mA. Ο συνεργάτης «themetalwithin» έτρεξε τους πυρσούς του για μεγάλα χρονικά διαστήματα, οπότε λάβετε αυτό υπόψη.