Създаване на собствена фотоволтаична 5V система: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Това използва доларов конвертор като 5V изход за зареждане на батерията (Li Po/Li-ion). И усилващ преобразувател за 3.7V батерия към 5V USB изход за устройства, необходими 5 V. Подобно на оригиналната система, която използва оловно -киселинна батерия като заряд за съхранение на енергия от PWM или MPPT контролер. И захранване за 12V устройства. Този използва само Buck конвертор, за да преобразува 12V (номинално напрежение на слънчевия панел) в стабилни 5V, за да зарежда Li-Po/Li-ion батерия след дневна светлина. Превключете към Boost преобразувател, за да преобразувате напрежението на батерията 4.2 (номинално напрежение 3.7 за Li-Po и Li-ion) в отново 5V за устройства с мощност 5V. (Все още можете да използвате 5V в Buck Converter през деня, докато Li-Po/Li-ion батерията се зарежда.  Може да не е толкова ефективна, колкото оригиналната система (12V). Направих това само защото захранването на моя слънчев панел е само 15 W и няма достатъчно бюджет за закупуване на зарядно устройство MPPT или PWM за 12 V. и не е достатъчно за захранване на приложения, които се нуждаят от по -високи от 50 W. Затова правя алтернативна опция, 5V версията.

(Напомняме, системата няма контролери.)

Тази система е за слънчеви панели, които са по -ниски от 30W и само 12V. (9V слънчеви панели все още ще работят).

Моите системни спецификации Входен слънчев панел = 12V (18V)

Използвана мощност = 15 W

Времето за зареждане = зависи от мощността на вашия слънчев панел и капацитета на батерията.

USB изход 1 (Buck конвертор) = 5V

USB изход 2 (усилващ преобразувател) = 5V

Тип батерия = зависи от вашия избор (Li-Po/Li-ion) 3.7 и капацитет-Моят беше Li-Po с капацитет 3500mAh.

Едно към точка:

Докато проектът продължава за експерименти за подобряване и изчисляване на ефективността му и дали си заслужава. Задавайте ми въпроси за проекта.

Стъпка 1: Подгответе материалите

• Purfboard (среден размер)
• Проводници
• Води алигаторен крокодил с двоен край Тест за джъмпер с щипка за хлебарки (по избор за тестване)
• 2x USB порта
• Оловен спойка.

Слънчев панел -(препоръчително 20Watts по -висока, 12V)

• 1x верига за зареждане и защита TP4056 за Li-Po и Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion батерия (зависи каква батерия ще изберете и капацитета)

Buck-Converter (такъв, който използвам)

• (1x) LM2576T (5V версия, 3A)
• (1x) 100uH индуктор
• (1x) 100uF и (1x) 1000uF електролитни кондензатори
• (1x) Диод на Шотки
• (1x 1K резистор и малък светодиод) -по избор

Заедно с измервателни инструменти

Цифров/аналогов мултицет (Тук са необходими напрежение и ток, за да се изчисли ефективността му)

Стъпка 2: Следвайте схемата на веригата

Запоявайте всички компоненти в печатни платки.

По -добре би било да съкратите пиновете за данни плюс и минус на USB портовете за телефони с Android.

не забравяйте да изключите Boost конвертора, за да не претоварвате TP4056, докато зареждате батерията.

Ако мощността на вашия слънчев панел е по -ниска от препоръчителната мощност, която е 20 вата по -горе, трябва да свържете само една батерия. поради ограничената мощност на захранването на вашия слънчев панел. Пример: 15 вата е 0.83A, което означава, че това е вашият максимален ток.

Стъпка 3: Захранване и измерване на веригата

Ако веригата работи правилно, тогава я тествайте, като използвате изходни товари като 5W резистор в изхода и измерете напрежението и тока. харесайте тази снимка

Срещане на проблеми

- фотоволтаична система -

Ако входното напрежение (фотоволтаично) в понижаващия преобразувател внезапно падне по-ниско от номиналното напрежение на PV и изходното напрежение. тогава проблемът трябва да е в този списък.

*натоварването в изхода вече е свързано и черпи повече мощност от фотоволтаичната инсталация.

*По -малко слънчева светлина навън поради облачност и др.

ако проблемът ви не е в този списък, оставете коментар и аз ще отговоря.

Стъпка 4: Готово

Свършихме.

Можете да изчислите ефективността на Buck-конвертора и Boost конвертора по тази формула.

Изходно напрежение x Изходен ток

------------------------------------------- x 100% = Ефективност

Входно напрежение x входен ток

Неща за напомняне !! - Винаги изключвайте връзката между батерията и усилвателя, за да не претоварвате процеса на зареждане на TP4056 през деня. използвайте го само за тази вечер.

- уверете се, че има батерии, които се зареждат, когато измервате тока и напрежението, за да постигнете неговата ефективност.

Предимства и недостатъци

Работи с + 5V. За зареждане и захранване на приложения, които се нуждаят от 5V- Не за приложения, които се нуждаят от 12V/9V. (Може да се регулира, ако вашият усилващ преобразувател е регулируем)

+ Степента на ефективност е достатъчно добра. (Моите са 70% в конвертор на долари и 68% в конвертор Boost) (Малко по -високо, ако използвате вече изграден модул.)

- Ефективността може да спадне, ако входа на напрежението на понижаващия преобразувател падне. Поради изходната мощност на теглене.

+ Евтина система

- Система без контролер (за наблюдение на батерията и състоянието и защитата на слънчевото зареждане)

+ Лесно за правене, ако закупите вече изградения модул за увеличаване и понижаване.

Едно нещо, което трябва да се отбележи

Ограниченият токов изход на доларовия преобразувател зависи от мощността на вашия слънчев панел (ватове). Мощността на моя слънчев панел е 15 вата, което означава, че съм ограничен до 0,75 А при свързване към зарядното устройство. Ето защо препоръчвам слънчев панел, който е най -малко над 20W.

Не се колебайте да коментирате, ако имате въпроси относно проекта.

Ако направите своя собствена фотоволтаична 5V система. Моля сподели.

Можете да ме последвате във всяка социална медия. За да можеш

Следвайте ме във Facebook и Twitter

Facebook:

Twitter:

Абонирайте се за моя канал в YouTube:

Подкрепете ме в Patreon:

Напомняне: Винаги имайте познания за електрониката и мислете първо за безопасността преди, по време и след направата на проекта. Безопасността на първо място.