Lag ditt eget fotovoltaiske 5V -system: 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Denne bruker en buck-omformer som en 5V-utgang for å lade batteriet (Li Po/Li-ion). Og Boost -omformer for 3,7V batteri til 5V USB -utgang for enheter som trengs 5 V. I likhet med det originale systemet som bruker blybatteri som energilagringsladning av enten PWM- eller MPPT -kontroller. Og forsyning for 12V -enheter. Denne bruker bare en Buck-omformer for å konvertere 12V (nominell solspenning) til stabil 5V for å lade et Li-Po/Li-ion-batteri, etter dagslys. Bytt til Boost-omformer for å konvertere batteriets spenning 4,2 (3,7 nominell spenning for Li-Po og Li-ion) til igjen 5V for enheter som driver 5V. (Du kan fortsatt bruke 5V i Buck Converter på dagtid mens Li-Po/Li-ion-batteriet lades.  Det er kanskje ikke like effektivt som det originale systemet (12V). Jeg gjorde dette bare fordi solcellepanelet mitt var strøm er bare 15W og ikke nok budsjett til å kjøpe MPPT- eller PWM -lader for 12V. og ikke nok til å drive applikasjoner som trenger høyere enn 50W. Så jeg lager et alternativ, 5V -versjonen.

(Påminnelse, systemet har ingen kontrollere.)

Dette systemet er for solcellepaneler som er lavere enn 30W og bare 12V. (9V solcellepaneler vil fortsatt fungere).

Mine systemspesifikasjoner Inngangssolpanel = 12V (18V)

Strømforbruk = 15 W.

Ladetid = avhenger av solcellepanelets strøm og batteriets kapasitet.

USB -utgang 1 (Buck -omformer) = 5V

USB -utgang 2 (boost -omformer) = 5V

Batteritype = avhenger av valgene dine (Li-Po/Li-ion) 3,7 og kapasitet-Mine var Li-Po med en kapasitet på 3500mAh.

En til å peke:

Mens prosjektet pågår for eksperimenter for å forbedre og beregne effektiviteten og om det var verdt det. Still meg spørsmål til prosjektet.

Trinn 1: Klargjør materialene

• Purfboard (middels størrelse)
• Ledninger
• Leads Alligator Crocodile Double-ended Test Roach Clip Jumper Wire (valgfritt for testing)
• 2x USB -porter
• Bly loddetinn.

Solcellepanel -(anbefal 20Watt høyere, 12V)

• 1x TP4056 lade- og beskyttelseskrets for Li-Po og Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion batteri (avhenger av hvilket batteri du velger og kapasiteten)

Buck-Converter (en jeg bruker)

• (1x) LM2576T (5V versjon, 3A)
• (1x) 100uH induktor
• (1x) 100uF og (1x) 1000uF elektrolytiske kondensatorer
• (1x) Schottky -diode
• (1x 1K motstand og liten LED) -valgfritt

Sammen med måleverktøy

Digitalt/analogt multimeter (spenning og strøm nødvendig her for å beregne effektiviteten)

Trinn 2: Følg kretsskjemaet

Lodd alle komponentene i et PCB -tavle.

Det ville være bedre å korte Data plus og minus Pins på USB -portene for Android -telefoner.

husk å slå av Boost -omformeren for ikke å overbelaste TP4056 mens du lader batteriet.

Hvis solcellepanelets effekt er lavere enn anbefalt effekt, som er 20Watt over, bør du bare koble til ett batteri. på grunn av den begrensede kraften i solcellepanelets effekt. Eksempel: 15Watt er 0,83A, noe som betyr at det er din maksimale strøm.

Trinn 3: Slå på og mål kretsen

Hvis kretsen fungerer som den skal, må du teste den ved å bruke dummy -belastninger som 5W motstand i utgangen og måle spenningen og strømmen. liker dette bildet.

Møter problemer

- solcelleanlegg -

Hvis inngangsspenningen (fotovoltaisk) i bukkomformeren plutselig faller lavere enn den nominelle spenningen til PV og utgangsspenningen. da bør problemet være på denne listen.

*belastningen i utgangen er allerede tilkoblet og henter mer strøm fra PV.

*Mindre sollys ute på grunn av overskyet, etc.

Hvis problemet ditt ikke er på denne listen, legg igjen en kommentar, så svarer jeg.

Trinn 4: Ferdig

Vi er ferdige.

Du kan beregne effektiviteten til Buck-omformeren og Boost-omformeren med denne formelen.

Utgangsspenning x Utgangsstrøm

------------------------------------------- x 100% = Effektivitet

Inngangsspenning x inngangsstrøm

Ting å minne om !! - Slå alltid av forbindelsen mellom batteri og boost-omformeren for ikke å overbelaste TP4056 ladeprosess på dagtid. bruk den bare i kveld.

- sørg for at det lades batterier når du måler strøm og spenning for å få effektiviteten.

Fordeler og ulemper

+ 5V drevet. For lading og strømforsyning av applikasjoner som trenger 5V- Ikke for applikasjoner som trenger 12V/9V. (Kan justeres hvis boost-omformeren er justerbar)

+ Effektivitetsgraden er god nok. (Mine er 70% i buck converter og 68% i Boost converter) (Litt høyere hvis du bruker en modul som allerede er bygget.)

- Effektiviteten kan falle hvis inngangen til spenningen til bukkonverteren synker. På grunn av utgangstrekkekraften.

+ Billig system

- System uten kontroller (for å overvåke batteriet og solens ladestatus og beskyttelse)

+ Enkel å lage hvis du kjøper den allerede bygde boost- og buck -modulen.

En ting å påpeke

Den begrensede strømutgangen til bukkomformeren er avhengig av solcellepanelets effekt (watt). Solcellepanelets effekt er 15 watt, noe som betyr at jeg er begrenset til strømmen på 0,75A når jeg kobler til laderen. Derfor anbefaler jeg et solcellepanel som er minst 20W.

Kommenter gjerne hvis du har spørsmål om prosjektet.

Hvis du lager ditt eget fotovoltaiske 5V -system. Vennligst del.

Du kan følge meg på alle sosiale medier. Slik at du kan

Følg meg på Facebook og Twitter

Facebook:

Twitter:

Abonner på min Youtube -kanal:

Støtt meg på Patreon:

Påminnelse: Ha alltid kunnskap om elektronikk og tenk på sikkerhet først før, under og etter prosjektet. Sikkerhet først.