Az olyan elektronikus kütyük, mint a mobiltelefonok és az iPod-ok, nagyon megkönnyítették életünket. De mindannyian szenvednek egy közös hátránnyal, ha rendszeres időközönként töltik őket. Ez akkor válik problémává, amikor utazunk, vagy olyan helyen, ahol nincs áram. A megújuló energiaforrások felhasználását is megemlítik a következő generációs üzemanyagként az összes villamosenergia-szükséglethez.
Tehát ebben a projektben tanuljuk meg, milyen egyszerű elkészíteni saját napelemes mobiltelefon-töltőnket, és hogyan is működik.
Szükséges anyagok:
- Napelem 5.5V 245mA (3 Nos)
- 5V Boost átalakító modul
- Kapcsoló
- Maszkoló szalagok
- Vezetékek
- Forrasztókészlet
Munka magyarázat:
A projekt elsődleges elve a napenergia elektromos energiává történő átalakítása. Ehhez csak egy napelemre van szükségünk, de a napelemekből sokféle típus és besorolás közül választhatunk. A monokristályos, a polikristályos és az amorf a három típusú napelem, amelyben a monokristályosat fogjuk használni, mivel általában elérhető és olcsóbb, mint a másik kettő.
A panelek feszültségének és áramerősségének eldöntéséhez figyelembe kell vennünk azt a feszültséget és áramot, amelyet a terhelés elfogyasztana. Esetünkben a terhelés mobil, és körülbelül 5 V-ra és 1 A-ra van szükség ahhoz, hogy a maximális hatékonyságában feltöltődjön. Mivel 1A és 5V szolár panel használatával a projekt nagyobb volumenűvé és drágábbá válhat, úgy döntöttünk, hogy a rendszert több mint 70% -os hatékonysággal tervezzük. Így kiválasztottuk az 5.5V 245mA napelemeket. Három ilyen panelt fogunk használni, amelyeket párhuzamosan fognak csatlakoztatni, mivel mindannyian tudjuk, hogy a párhuzamos összekapcsolás állandóan tartja a feszültséget, és összegzi az aktuális névleges értéket. Ennélfogva a három modul végső feszültsége és áramerőssége 5,5 V és 735 mA lesz (245 + 245 + 245). A minősítés egyetlen panelből az alábbi táblázat tartalmazza
|
Napelem részletei |
|
|
típus |
Monokristályos |
|
Kimeneti feszültség |
5.5V |
|
Kimeneti áram |
245mA |
|
Teljesítmény értékelése |
1,2 Watt |
|
Méret (L * H * B) |
130mm * 64mm * 2,5mm |
Mivel mindannyian tudjuk, hogy a panel kimeneti feszültsége és árama közvetlenül a panelre eső napsugárzástól függ. Ez világossá teszi, hogy a panelünk nem fog folyamatosan 5,5 V-ot és 735 mA-t biztosítani. Szükségünk van tehát valamire, amely a sugárzástól függetlenül folyamatosan növelheti és 5 V-ra szabályozhatja a feszültséget. Itt fogjuk beperelni az 5V Boost átalakítót, ahonnan közvetlenül tápláljuk a telefonunkat. A Booster modul részletei az alábbiak:
|
DC-DC Booster részletek |
|
|
típus |
Boost Converter |
|
Kimeneti feszültség |
5,1-5,2 V |
|
Üzemi bemeneti feszültség |
2,7 V-5 V |
|
Kimeneti áram |
1,5 A (maximum) |
|
Hatékonyság |
96% |
|
Terhelésszabályozás |
1% |
Itt használhatjuk a Solar Tracker áramkört is, így a napfény egész nap eshet a paneleken.
Kördiagramm:
A mobiltelefon szolár töltő áramköri diagramja az alábbiakban látható:
Amint az a fenti kapcsolási rajzon látható, egyszerűen párhuzamosan forrasztja a napelemet, és egy kapcsolón keresztül csatlakoztassa őket egy boost átalakító modulhoz. Most egyszerűen használjon bármilyen tápkábelt, és csatlakoztassa a modul USB-csatlakozójához, a másik végéhez pedig a mobiltelefonjához. Megfelelő sugárzás esetén a telefon töltődni kezd.
A napelemes töltő tesztelése:
A töltő teljesítménye attól függ, hogy mekkora áramot tud a telefon feltölteni. Ez segít a telefon mielőbbi feltöltésében. Ennek megismeréséhez használtunk egy „Ampere” nevű Android alkalmazást (letöltve a Play Áruházból). Ez az alkalmazás tudatja velünk, hogy az akkumulátor mennyi áramot vesz fel a töltéshez. Mi először csatlakoztassa a telefont egy normál töltő (AC hálózat), és megállapította, hogy a telefon (Asus Zenfone) szükséges mintegy 1000mA töltés, amint azt az alábbi képernyőkép.
Később csatlakoztattam a telefont a napelemes töltőnkhöz, és az áramot 700mA körülire mértem, ami nagyjából megközelíti a tényleges töltőáramot. Ez segít a telefon gyors töltésében, még akkor is, ha napenergián keresztül tölt.
A teljes munkát az alábbi videó mutatja. Remélem, hogy tetszett a projekt és a saját építésének tervezése. Ha kétségei vannak, tegye őket az alábbi megjegyzés szakaszba. Ellenőrizze az előző mobiltelefon-töltő áramkörünket is.