|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Саморобний сонячний зарядний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії Настає літній сезон, пора відпусток та виїзду для відпочинку на природу. Ось і я, після кількох поїздок на природу і мук із бензиновим генератором, який має велику вагу, пристойно гуркотить і смердить, вирішив обзавестися сонячним зарядним пристроєм. Мені необхідно заряджати портативну радіостанцію, електронну книгу, ноутбук, ліхтарик на світлодіодах, фотоапарат та мобільні телефони, використовувати світлодіодну лампу, а також можна підзарядити 12-вольтовий свинцевий акумулятор. В інтернеті зарядні пристрої для заряду перерахованої апаратури існують, але при цьому коштують дуже дорого, але мають слабку сонячну панель. Як завжди, нас, пенсіонерів, тисне "жаба" і ми не шукаємо легких шляхів. Пропоную вашій увазі свою конструкцію, зібрану на основі публікацій з інтернету та своїх доопрацювань. Мій зарядний пристрій має потужність 20 ват і складається з двох панелей 12 В - 10 Вт 30х35 см, в розкладеному положенні сонячна панель виходить 35х60 см. 14 В - 20 Ачдля живлення ноутбука або планшета, а також два USB виходи 14,8 В - 4,3 ампер-години кожен, у сумі 5 В - 4,3 Ач.
Панель зібрана у вигляді "дипломата", що у закритому стані повністю запобігає пошкодженню самої панелі. По суті, тут зроблено два самостійні зарядні пристрої з вбудованими акумуляторами 7,4 В 4,3 ампер-години. При послідовному включенні отримаємо на виході 14,8 вольт. 4,3 ампер-години, для наших потреб у нічний час, або два блоки акумуляторів 7,4 в сумі 8,6 ампер-години. Також є виходи для заряджання свинцевих акумуляторів. Я використовував літієві акумулятори від батарей ноутбука. Як правило, в батареї виходить з ладу одна секція та батарея не тримає заряду. Відібрав лише робочі банки. Ви можете використовувати будь-які акумулятори, схема дозволяє налаштувати стабілізовану напругу на виході пристрою. У моєму випадку для заряджання літієвих акумуляторів 8,4 В, свинцевих 14 В та USB пристроїв та мобільних телефонів 5в. Маючи цю напругу і використовуючи струмообмежуючий резистор можна заряджати всі види пристроїв від 1,2 до 12-14 В. Ви можете використовувати одну панель 12 В - 10 Вт, тоді дипломат буде наполовину тонше і довше заряджати батарею. Конструкція та схема Що нам знадобиться - це дві сонячні панелі 12 В-10 Вт, в моєму випадку це панелі китайського виробництва вартістю 18 доларів одна штука, разом 18х2 = 36 доларів. Можна використовувати інші моделі в алюмінієвих рамках.
Також необхідна петля для з'єднання панелей в "дипломат" можна використовувати і дві відповідні петлі від шаф.
USB гнізда в моєму випадку це додаткові гнізда для задньої панелі системного блоку, можна використовувати USB гнізда відрізані від USB подовжувача, тільки кріпити їх на панелі доведеться вклейкою або хомутиками.
Акумулятори, два надяскраві світлодіоди (можна від ліхтарика) - використовуються для індикації заряду і вночі для підсвічування в наметі, якщо не використовується потужна світлодіодна лампа. Вимикачі та інше дріб'язок, все видно на прикладених фотографіях.
Оскільки не допустимо повний розряд акумуляторів у конструкції використовується блок контролю розряду АКБ, який відключає вбудовану батарею при зниженні напруги на літієвих акумуляторах до 6,1 В (ви можете легко перебудувати на будь-яку напругу для своїх акумуляторів), також батарея відключається і при короткому замиканні на виході . На малюнку наведено повну схему одного блоку зарядного пристрою. У мене для кожної панелі свій блок та свої акумулятори, можна просто запаралелити панелі та використовувати один блок, на схемі пунктиром вказано як правильно підключити другу сонячну панель до одного блоку стабілізації.
Оскільки не допустимо повний розряд акумуляторів у конструкції використовується блок контролю розряду АКБ, який відключає вбудовану батарею при зниженні напруги на літієвих акумуляторах до 6,1 В (ви можете легко перебудувати на будь-яку напругу для своїх акумуляторів), також батарея відключається і при короткому замиканні на виході . На малюнку наведено повну схему одного блоку зарядного пристрою. У мене для кожної панелі свій блок та свої акумулятори, можна просто запаралелити панелі та використовувати один блок, на схемі пунктиром вказано як правильно підключити другу сонячну панель до одного блоку стабілізації. Опис схеми SZ1 - сонячна панель, діоди VD1 та VD2 захищають сонячну панель при заряді від мережевого адаптера та від переполюсування на вході. VD2 - захищає регульований стабілізатор DD1 від виходу з ладу за відсутності напруги на вході стабілізатора. Стабілізатори DD1,DD2 дозволяють отримати стабільну напругу для заряду. Резисторами R1, R2 встановлюємо необхідну напругу для заряду акумуляторів. Резистор R4 служить для обмеження струму при розрядженому акумуляторі, у мене при його номіналі 1 Ом порядку 1-1,25 А. Резистором R5 встановлюємо струм через світлодіод індикації та підсвічування VD4. Світлодіод служить для індикації підключення вбудованого акумулятора та індикації напруги заряду. На резисторах R6-R9 зібрані дільники, що задають потрібні рівні для USB. Клавішний перемикач SA1 дозволяє вибрати режим використання, в положенні 14В ми можемо заряджати зовнішній свинцевий або інший акумулятор, при цьому контакти SA1/2 відключають вбудований в панель акумулятор. У положенні 8,4В підключається вбудований акумулятор, на нього подається напруга від сонячної панелі для заряду, а також ним можна користуватися вночі для зарядки будь-яких пристроїв і живлення світлодіодної лампи (у мене світлодіодна USB лампа для комп'ютера). У режимі економії для підсвічування вночі в наметі достатньо світіння надяскравих світлодіодів індикації при цьому сумарний струм споживання від вбудованого акумулятора складе 10 мА (5 мА світлодіод і 5мА стабілізатор КРЕН5В) Гніздо ГН1 служить для підключення мережного адаптера і підзарядки вихід постійної напруги 20-16в при струмі навантаження 1,5-2А. Робота із сонячним пристроєм Увімкнення пристрою при повністю розрядженому вбудованому акумуляторі (блок захисту АКБ вимкнув акумулятор) відбудеться тільки в режимі SA1 8,4В при цьому контактна група SA1/2 розблокує роботу акумулятора, підключення ж його на зарядку відбудеться автоматично при подачі напруги заряду від мережевого адаптера або розкрито панелі при сонячному освітленні, світлодіод, що засвітився, вкаже на наявність напруги заряду. Увімкнення роботи при зарядженій акумуляторній батареї, за відсутності достатнього освітлення проводиться в режимі SA1 8,4В короткочасним натисканням кнопки КН1 при цьому світлодіод, що засвітився, вкаже на підключення АКБ. Після закінчення заряду телефонів та інших пристроїв, переведенням SA1 в положення 14В ми відключаємо вбудований акумулятор, світлодіод згасне. У положенні SA1-14В та освітленні сонячної панелі сонячним світлом або підключенні мережевого адаптера на вихідному роз'ємі для зовнішнього акумулятора буде стабілізована напруга 14 В, яку можна також використовувати для заряду портативної радіостанції. При цьому на роз'ємі USB буде напруга 5 вольт для заряду USB пристроїв незалежно від вбудованого акумулятора. У положенні SA1-8,4В та освітленні сонячної панелі сонячним світлом або підключенні мережевого адаптера на вихідному роз'ємі буде напруга акумулятора і в процесі заряду вбудованого акумулятора підніметься до 8,4 В. При цьому на роз'ємі USB буде напруга 5 вольт. Для освітлення намету я використовую п'ятивольтові світлодіодні лампи розраховані на підключення до USB, підключаю їх до USB виходу, оскільки напруга 5 вольт стабілізована і лампа світить стабільно до повного розряду вбудованої акумуляторної батареї. Блок контролю АКБ захищає вбудований дорогий акумулятор від виходу з ладу при короткому замиканні та від повного розряду, а також дозволяє відключати повністю заряджений акумулятор від схеми у режимі чергового зберігання. Заміною стабілітрона VD1 і підбором резистора R3 його можна налаштувати на будь-яку напругу відключення, наприклад для 12-вольтового акумулятора свинцевого мінімальна напруга не повинна бути нижче 9-10 вольт. Короткочасне натискання кнопки КН1 дозволяє в режимі 8,4 В підключати вбудований акумулятор, а також в режимі 8,4 В акумулятор автоматично підключається при подачі напруги на гніздо ГН1 або розкриття сонячної панелі на сонці. порядок налаштування Блок стабілізаторів Для налаштування блоку стабілізаторів про всяк випадок відключаємо сонячну панель, на гніздо ГН1 подаємо напругу від джерела живлення. Перемикаємо перемикач SA1 в положення 14В і резистором R2 встановлюємо напругу на 1 контакті роз'єму для контакту роз'єму інший вбудований акумулятор (то встановлюємо інше напруга). Обов'язково налаштування розпочати з режиму 14В! Потім підключаємо вбудований розряджений акумулятор і підбором резистора R1 (виготовлений з шматка ніхромової спіралі від електроплитки) встановлюємо максимальний струм заряду у мене 8,4-1А. Необхідно враховувати, що на виході для зарядки струм заряду від однієї сонячної панелі не перевищуватиме 8,4мА при роботі в паралель двох панелей 1А, при заряді від мережевого адаптера досягатиме 14-4 А. Блок контролю АКБ На вхід блоку замість акумулятора підключаємо регульований блок живлення, встановлюємо напругу 12-14, на вихід підключаємо через резистор 1ком світлодіод. Короткочасно натискаємо на кнопку КН1 світлодіод повинен засвітитися, потім плавно зменшуємо напругу з блоку живлення до того моменту, поки не згасне світлодіод і заміряємо напругу на вході блоку контролю АКБ ця напруга буде відповідати напруги відключення батареї. Підбором резистора R3 блоку АКБ встановлюємо напругу спрацьовування захисту 6,1в. Почергово збільшуючи напругу блоку живлення та натискаючи кнопку КН1 запускаємо АКБ і зменшуючи напругу робимо виміри кілька разів переконуючись у правильності налаштування захисту. Також замикання точок А і В має призводити до негайного відключення АКБ незалежно від напруги на вході АКБ. Заміною стабілітрона на більшу або меншу напругу та підбором резистора R3 можна перебудувати захист на будь-яку напругу. Монтаж Монтаж блоків виконується на двох окремих склотекстолітових платах, деталі розміщуються з боку друкарського монтажу. Монтажні доріжки виконані шляхом прорізування різаком з полотна ножівки під металеву лінійку. Розміри плат дозволяють використовувати будь-які деталі. Креслення плати блоку контролю АКБ наведено на малюнках №1 та №2, креслення плати стабілізаторів на малюнках №4 та №5 Малюнок 1-3:
Блок контролю АКБ Малюнок 4-5:
Плата стабілізаторів Мікросхеми стабілізаторів укріплені безпосередньо на алюмінієвій рамці сонячної панелі через ізолюючі прокладки, взяті з комп'ютерного блоку живлення, що вийшов з ладу. Плати та акумулятори приклеєні на двосторонній скотч та додатково по контуру проклеєні силіконовим термоклеєм. Світлодіод індикації також приклеєний силіконовим термоклеєм. Польовий транзистор блоку АКБ припаяний безпосередньо до фольги плати 60 ватним паяльником.
Внутрішній вигляд пристрою
Деталі Стабілізатор DD1 можна замінити будь-яким регульованим стабілізатором на 3-5 А напруга до 35, наприклад LM317, LM117. Стабілізатор USB 5 DD2 замінюється будь-яким 5-вольтовим на струм 2-3А наприклад КР142ЕН5А або LM 7805.
Стабілізатори Діоди FR156 замінені будь-якими кремнієвими діодами розрахованими на струм не менше 1,5А наприклад FR302, FR207, CT2A05 та ін. Транзистор КТ361Е блоку АКБ можна замінити на аналогічний з будь-якою літерою або КТ3107. Польовий транзистор блоку АКБ можна замінити на будь-який випаяний зі старої материнської плати польовий з каналом N типу (N-Channel Enhancement Mode MOSFET ), як правило потужність і струм транзисторів материнської плати в таких корпусах не нижче 10 А.
Польовий транзистор Конструкція клямки "дипломата" виконана зі шматка листової пружини від ножівочного полотна по дереву або будь-якій іншій. Отвори пробиваються пробійником, оскільки просвердлити її не відпускаючи метал не просто.
Засувка дипломата Роз'єми для підключення мережного адаптера і зовнішнього акумулятора можуть бути будь-якими але бажано із ізольованими від корпусу контактами, оскільки у мене два окремих зарядних і можна за допомогою перемичок через ці роз'єми з'єднати панелі послідовно, і отримати загальну напругу 28 вольт для заряду 24 вольтових пристроїв. Якщо спільний провід і один із контактів буде з'єднаний з корпусом панелі, то підключити дві панелі послідовно буде неможливо. Для ізоляції загального дроту від корпусу панелі мікросхема DD2 ізольована через прокладку, якщо ви не плануєте послідовного підключення вбудованих акумуляторів або використовуєте один блок стабілізаторів для двох сонячних панелей, то мікросхему DD2 можна не ізолювати. Зворотний бік панелей закритий кришками з фанери можна використовувати і пластик, від якості кришок багато в чому залежатиме зовнішній вигляд "дипломата". Кришки прикручені гвинтами М3 з потайною головкою втопленою у фанеру, щоб головка гвинта не дряпала стіл. У корпусах панелей для кріплення кришок нарізане різьблення М3 Для перенесення використовується плечовий капроновий ремінь з карабінчиками від учнівської сумки, а на корпусі зарядного укріплені петлі для карабінчиків. Ось мабуть і все. Я думаю, інформації достатньо для повторення або творчої переробки для своїх умов. 73! З повагою до всіх! Автор: Мілюшин Сергій Анатолійович, ur3id@yandex.ru
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Робомобілі зможуть приймати рішення, що ґрунтуються на моральності ▪ Новий вид космічної кулі для космічних подорожей ▪ Друкуючи текст, ми видаємо свої емоції ▪ Процесор Intel Core i9-10900K для ігрових систем
▪ розділ сайту Зварювальне обладнання. Добірка статей ▪ стаття Джіроламо Савонарола. Знамениті афоризми ▪ стаття Чому заборона на шлюби між кузенами не має сенсу? Детальна відповідь ▪ стаття Сассафрас шовковистий. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Галогенки служать довше. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Дивна вирва. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page