Lade litium - ionebatteri med solcelle: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Dette er et prosjekt om lading av litiumionbatteri med halsbåndcelle.

* noen korreksjoner gjør jeg for å forbedre lading om vinteren.

** solcelle skal være 6 V og strøm (eller strøm) kan være variabel, som 500 mAh eller 1Ah.

*** diode for å beskytte TP4056 mot revers strøm bør ha lav fallspenning ("drop out"). Jeg bruker dårlig, som tar 0, 5-0, 6 V, som er mye. Du kan bruke Schottky -dioden, som bare tar 0, 1 - 0, 2 V.

Trinn 1: Materiale (lenker er tilknyttet)

1 x solcelle 6V

Lenke: 6V 1 W

Lenke: (flere celler med forskjellige watt)

Lenke: (mer for å velge)

1 x Li - Ion ladekort TP4056 (velg brett med 4 utganger - 2 for batteri, 2 for tilkoblingsenhet)

Lenke: (5 stykker, ca 0,20 $ / stykk)

Lenke: (1 stykke, 0,29 $ / stykk)

1 x Schottky -diode (bedre, 0, 1 - 0, 2 spenningsfall) eller 1N4148 (verre, 0, 5 - 0, 6 spenningsfall)

Lenke: (sett med dioder) (oppdatert)

Lenke: (1N4148)

1 x Litium - Ion batteri (18650), jeg kjøper 1 dårlig, du kan velge bedre med kapasitet rundt 2000 mAh - 3000 mAh, Lenke: Litiumionbatteri

1 x litiumionbatteriholder

Lenke: batteriholder

1 x kabler, jeg bruker internettkabler med 6 ledninger inne eller awg 22 wire kit

Lenker:

kvalitet: sett med AWG 22 kabler

ethernet -kabel: ethernet -kabel (må koble av 6 ledninger)

1 x loddeverktøy (stasjon, tinn, kolofonium etc.)

Trinn 2: Høyre solcelle

* solcelle bør være maksimalt 6V, fordi TP4056 har maksimal inngang 6V. Det er bedre enn 5V.

* strøm fra solcelle (eller kraft) kan være variabel, fordi TP4056 "spiser" så mye som den trenger. Så du kan velge 500 mAh solcelle eller 1 Ah solcelle.

For Li - Ion batteri velger jeg solcelle med 5V og 160 mA. For å velge solcelle må du velge:

1. spenning på solcelle 1,5 x batterispenning, så 3,7V til 4,2 V Li-Ion tilsvarer 5,55 V til 6,3 V solcelle.

2. Strømmen til solceller skal ha 1/10 av batteriet som er dykket med 1 time (for Ni Mh -batterier). Jeg bruker samme regel for Li - Ion batteri. Det kalles C - rate rule. Så hvis jeg har 500 mAh batteri, bør jeg velge 50 mA sollarcelle. Gode Li-Ion-batterier har 2000 mAh, så strømmen bør være rundt 200 mAh eller 1,2 W.

Jeg bruker dårlig Li - Ion batteri med målt rundt 600 mAh. For det burde jeg velge solcelle med 60 mA topp, eller 0,360 W (POWER = CURRENT X VOLTAGE).

Trinn 3: Litiumionbatterier 18650

Jeg finner et godt nettsted med tester litiumionbatterier. Stort sett er det maks 3400 mAh.

Her er:

Her er en teori om å lade dem:

www.instructables.com/id/Li-ion-battery-charging/

www.instructables.com/id/SOLAR-POWERED-ARDUINO-WEATHER-STATION/

Trinn 4: Krets

Kretsen er enkel, men jeg beskriver det her.

Koble den positive terminalen til solcellen til anoden på dioden. Koble den negative polen til dioden til IN+ (inngangspositiv) på TP4056. Jeg bruker diode på grunn av motstrøm.

Koble også den negative terminalen til solcellen til IN- (input negativ) på TP4056. Til slutt kobler du batteriet, batteriets positive terminal til BAT + på TP4056, lignende negative terminal.

Trinn 5: LED -dioder på TP -kortet

Ombord er det 2 dioder, som også bruker litt strøm. Jeg fjerner dem med kniv. Sjekk bildet.

Trinn 6: Beregning av effektivitet

Test lading, du kan koble multimeteret til solcelle eller batteri.

Test:

overskyet, med litt sol 10 mA (utgangsstrøm fra TP4056), 24 mA (fra solcelle)

overskyet, ikke direkte mot solen 0,87 mA (TP4056), 5,1 mA (solcelle)

sol, direkte sol 26 mA (TP4056), 89 mA (solcelle)

Ifølge nettstedet pveducation.org kan du beregne direkte solstråling i kW. Bare fyll hjemmets lattitude og longitud. Og husk tiden, fordi stråling i løpet av dagen varierer. Jeg fikk rundt 1 kW/m2.

Så, solceller gir meg 89 mA og 5V, så det gir 445 mW, eller 0,445 W. Solcellens overflate er rundt 70 cm2 (i utgangspunktet er det bare små linjer som lager energi, så rundt 30 cm2).

Solcelleeffekt = 0,089A x 5 V = 0,445 W

TP4056 utgang = 0,026 A x 4 V = 0,104 W

For å beregne hvor mye solstråling som faller på 30 cm2 ifølge pv utdanningsnettsted, må vi konvertere overflaten til m2, den er 0. 00 30 m2. Hendelsesstråling er 1000 x 0,003 = 3 W.

Hendelsesstråling = 3W

Effektivitet av solceller = 0,445 W / 3 W = 0,1483 = 14,8 %.

Effektivitet av TP4056 = 0,104 W / 0,445 W = 23,37 %

Total effektivitet av systemet = 0,104 W / 3W = 0,034666 = 3,46 %.

Så total effektivitet er ikke mye, men hjelper. Husker du C-rate? For dette prosjektet er den større solcellen nødvendig. Jeg tester i september, som er gjennomsnittlig mellom vinter og sommer. Jeg bruker batteri til esp loggeren min, som må overleve om vinteren, sommeren er bra. Jeg vil teste andre solceller i fremtiden, og vise resultatene mine.

Trinn 7: Ekstra: Thingspeak -graf

Jeg tester batterispenningen med esp -loggeren min. Jeg har graf på ting. Resultatene er i ADC -verdier, ikke i spenning. Verdier 720 tilsvarer batteri med 4,07 V. Jeg bruker dårlig 600 mA litiumionbatteri.