Încărcați solar o lanternă ieftină cu 9 LED-uri: 14 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Există un pic de serendipitate în acest proiect și primul exemplu în acest sens este descoperirea că suportul bateriei dintr-o lanternă ieftină vândută pe scară largă se va odihni frumos într-o cutie de baterii de dimensiuni D. Acest lucru permite fabricarea ieftină a unui încărcător solar foarte compact.

Imaginea compusă de mai sus arată torța omniprezentă din dreapta. În partea stângă a imaginii vedem partea din spate a încărcătorului nostru, cu unitatea de baterie a lanternei amplasată într-o cutie de baterii de dimensiuni D. În mijloc vedem vederea frontală a încărcătorului și a celulei solare din siliciu de 6 Volți 100 mili-Amp.

Există câteva avertismente despre care trebuie să fiți conștienți și chiar dacă nu doriți să construiți acest proiect, utilizatorii acestui tip de torță ar putea dori să citească secțiunea „Nimic nu este atât de simplu” la sfârșitul articolului.

Pasul 1: Veți avea nevoie

Vei avea nevoie:

O lanternă din aluminiu cu nouă LED-uri. Vândut pe larg pe internet.

O cutie de baterii de dimensiunea D.

Un panou solar de 6 Volți 100mA.

Plăcuțe adezive pe două fețe.

(Disponibil pe internet de pe eBay, Amazon etc. Am primit al meu de la CPS Solar--www.cpssolar.co.uk)

O diodă redresoare. Evaluarea total necritică și de joasă tensiune va fi suficientă - am folosit IN4001

Rezistențe 3 X 10 Ohm. Nu este vital să le includeți, dar este util - a se vedea textul.

Banda roșie din PVC va fi utilă - vezi textul.

Trei celule AAA nichel / hidrură metalică reîncărcabile (a se vedea textul.)

Unelte electronice de bază, cum ar fi o pereche de freze și clește cu nas îngust. Va trebui să faceți câteva îmbinări lipite.

În sensul acelor de ceasornic, din stânga sus, imaginea de mai sus prezintă lanterna, cutia bateriei, tampoanele cu două fețe cu redresorul și trei rezistențe deasupra și, în cele din urmă, panoul solar.

Pasul 2: Pregătiți panoul solar 1

Când am primit panoul solar avea cabluri atașate. Acestea trebuie îndepărtate cu un fier de lipit. Dacă panoul dvs. nu are cabluri atașate, ignorați acest pas.

Pasul 3: Pregătiți panoul solar 2

Panoul ar trebui să aibă polaritatea conexiunilor marcate „+” și „-” și acest lucru poate fi văzut în imaginea de mai sus. Imaginea arată, de asemenea, modul în care capătul pozitiv a adăugat pătrate roșii de bandă din PVC pentru a spori etichetarea capătului pozitiv.

Pasul 4: Pregătiți cutia bateriei

Acum trebuie să pregătim cutia bateriei pentru aderarea la panoul solar. Scurgeți ușor partea din spate a cutiei bateriei cu șmirghel sau altele similare. Acest lucru este necesar, deoarece cutia bateriei este fabricată dintr-un material din polietilenă, care este rezistent la cele mai frecvente lipici, dar tampoanele lipicioase cu două fețe par să funcționeze. Acum acoperiți complet partea din spate a cutiei bateriei cu plăcuțe adezive duble și tăiați orice exces cu foarfece ascuțite.

Pasul 5: lipiți cutia bateriei de celula solară

Îndepărtați hârtia de protecție de pe tampoanele lipicioase duble și oferiți cutia bateriei către panoul solar cu capătul pozitiv al cutiei până la capătul pozitiv al încărcătorului solar, capătul pozitiv al cutiei bateriei este marcat în turnare și capăt negativ este cel cu arcul buclat. Odată ce sunteți absolut sigur de orientare, apăsați ferm bateria în jos pe panoul solar. Acest lucru este afișat bine în imaginea de mai sus - trebuie să obțineți acest lucru în sensul corect, deoarece odată ce ați blocat cutia, va fi o treabă foarte dezordonată să o anulați!

Pasul 6: Adăugați redresorul și rezistoarele - 1

Mai întâi luăm în considerare o schemă de circuit a ansamblului final așa cum se arată în imaginea de mai sus. Panoul solar generează energie care este alimentată către cele trei celule reîncărcabile printr-o diodă redresoare. Cele trei rezistențe (opționale) de 10 Ohm conectate în paralel completează circuitul.

Dioda este necesară pentru a preveni descărcarea lentă a bateriilor înapoi prin celula solară atunci când nu este iluminată.

Cele trei rezistențe opționale sunt utile deoarece în timpul încărcării curentul care trece prin ele generează o mică tensiune care poate fi măsurată cu un voltmetru sensibil care permite monitorizarea curentului de încărcare. Cele trei rezistențe de 10 Ohm în paralel oferă o rezistență combinată de 3,3 Ohmi și dacă, de exemplu, măsurăm o tensiune de 0,1 peste ele, atunci legea Ohmi, I = V / R, arată că trecerea curentului este de 0,1 / 3,3 = 0,03 Amperi.

Pasul 7: Adăugați redresorul și rezistoarele - 2

Acum conectați dioda redresorului între conexiunea pozitivă a panoului solar și capătul plus al cutiei bateriei prin lipire, așa cum se arată în partea stângă a imaginii superioare din graficul compozit de mai sus. În mod similar, lipiți cele trei rezistențe în paralel între capătul negativ al cutiei bateriei și partea minus a panoului solar. Acest lucru poate fi văzut în partea dreaptă a imaginii superioare de mai sus. Ambele conexiuni sunt inelate în roșu și pot fi văzute mai bine în cele două imagini inferioare.

Dacă nu doriți instalația de măsurare actuală, conectați pur și simplu o bucată de sârmă între capătul negativ al cutiei bateriei și partea minus a panoului solar.

Pasul 8: Baterii - 1

Imaginea de mai sus prezintă componentele torței noastre cu suportul bateriei gata să fie încărcat cu baterii.

Pasul 9: Baterii - 2

Imaginea de mai sus prezintă patru baterii de nichel / hidrură metalică cumpărate de la magazinul nostru local de lire sterline la două pe lire sterline. O astfel de ieftinitate are un cost - au o capacitate de numai 350 mA / ore, dar acest lucru va fi suficient pentru funcționarea cu torță. Orice folosiți, încercați să vă asigurați că acestea sunt cât mai asemănătoare între ele și, în mod ideal, din același lot ca în acest caz.

Pasul 10: Familiarizați-vă cu suportul bateriei

Imaginea compozită de mai sus prezintă cele două capete ale suportului bateriei. Capătul pozitiv are un pip pentru conectare, iar capătul negativ are o gropiță. Rețineți că polaritatea este marcată pe metal - ignorați plusurile și minusurile turnate în plastic - acestea se referă la polaritatea bateriei în acel punct al leagănului.

Pasul 11: Adăugați bateriile

Introduceți cele trei celule reîncărcabile în mod normal, cu capătul negativ al bateriei care se îndreaptă împotriva arcului creț în fiecare caz.

Următorul pas este important. Este ușor să puneți leagănul cu bateriile în torță sau în încărcător în sens greșit, deoarece unitatea este aproape perfect simetrică. Dacă puneți unitatea în torță în sensul greșit, nu contează mai ales că torța nu funcționează, (LED-urile sunt diode.) DAR dacă puneți unitatea în încărcător în sens greșit, veți încărca bateriile într-un mod greșit! Deci, folosind informațiile din pasul anterior, reduceți probabilitatea de greșeli marcând capătul pozitiv cu o bucată de bandă roșie din PVC așa cum se arată în imaginea de mai sus. În timpul utilizării, asigurați-vă că capătul roșu al suportului se potrivește cu pătratele roșii de pe încărcător.

Pasul 12: Introduceți bateriile Cradle Plus în încărcător

Suportul bateriei poate fi acum introdus în încărcător. Apăsați capătul negativ al bateriei împotriva arcului buclat al cutiei bateriei și localizați conducta pozitivă împotriva conexiunii pozitive. Veți descoperi că suportul bateriei va atârna în interiorul cutiei bateriei într-un mod destul de pozitiv și este nevoie de o forță destul de substanțială pentru ao muta.

Acest lucru este bine arătat în imaginea de mai sus.

Încărcătorul este acum gata de utilizare.

Pasul 13: Implementați încărcătorul

Modul în care vă folosiți încărcătorul depinde de circumstanțele dvs. Imaginea de mai sus arată unitatea sprijinită cu un ornament pe o fereastră din seră, dar puteți adăuga o buclă și o puteți agăța într-o fereastră sau în exterior, în condiții de uscare adecvate.

Rata de taxare va depinde foarte mult de condițiile locale. Aici, în sud-vestul Marii Britanii, de exemplu, cu acoperire totală de nori și ploaie în martie, celula solară produce doar aproximativ patru volți, ceea ce nu este suficient pentru a produce curent, în timp ce soarele modest oferă o rată de încărcare de aproximativ treizeci de mili amperi. Cât timp părăsiți încărcarea unității dvs. va varia astfel. De asemenea, importantă va fi capacitatea celulelor, care ar putea fi de până la 800 de mili Amp / oră, astfel încât ar putea dura de la o zi la câteva zile. Încărcarea completă poate fi notată printr-o tensiune de aproximativ 4,1 volți în cele trei celule.

Pasul 14: Nimic nu este atât de simplu

Videoclipul de mai sus postat pe YouTube de „themetalwithin” face vizionarea îngrijorătoare. Înțelepciunea convențională este că un LED trebuie să aibă un rezistor în serie cu acesta și sursa de alimentare pentru a limita curentul prin LED-uri și cel mai probabil la 20 mA per LED. Incredibil, aceste torțe ieftine nu au rezistență de limitare a curentului în serie și este posibil să se afecteze LED-urile, mai ales dacă sunt utilizate baterii capabile să furnizeze curent mare. Dacă utilizați celule AAA cu litiu și acestea sunt disponibile, atunci torța dvs. poate avea o viață foarte strălucitoare, dar una scurtă și acest lucru se va aplica probabil celulelor alcaline proaspete de înaltă performanță. Cei care nu construiesc acest proiect ar putea fi mai bine sfătuiți să utilizeze celule de clorură de zinc și să accepte o lumină mai mică, dar o durată de viață mai lungă.

Serendipitatea se poate aplica din nou aici, deoarece acest articol se bazează pe celule de hidrură de nichel / metal care rulează la aproximativ 1,2 volți și care vor fi mai blânde cu torța, cu toate acestea, a spus că măsoară un consum de 0,45 Amperi, care funcționează la aproximativ 50 mA pe LED și care ar părea puțin excesiv. Cu toate acestea, nu am avut probleme cu degradarea LED-urilor în timpul utilizării, deci poate că LED-urile utilizate în aceste lanterne au ratinguri mai puternice, iar producătorii de lanterne știu ceva ce nu știu - dacă te uiți în jur, poți găsi cu siguranță LED-uri individuale de 100 mA. Contribuitorul „în temeiul lor” și-a rulat torțele pentru perioade lungi, așa că țineți cont de asta.