Hvordan lage en Solar IPod/iPhone -lader -aka MightyMintyBoost: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Jeg ville ha en lader til min iPodTouch, og MintyBoost var definitivt mitt førstevalg. Jeg ønsket å ta det litt lenger og gjøre det ikke bare oppladbart, men også soldrevet. Det andre problemet er at iPhone og iPodTouch har store batterier i dem og vil tømme de to AA -batteriene i MintyBoost ganske raskt, så jeg ønsket også å øke batteristrømmen. Det jeg virkelig ønsket var en MightyMintyBoost!

Apple har solgt over 30 millioner iPodTouch/iPhone-enheter- tenk å lade dem alle med solenergi…. Hvis hver iPhone/iPodTouch som ble solgt, var fulladet hver dag (gjennomsnittlig batterikapasitet) via solenergi i stedet for fossilt brensel, ville vi spare omtrent 50.644gWh energi, omtrent tilsvarende 75, 965, 625 lbs. av CO2 i atmosfæren per år. Gitt at det er et best case scenario (forutsatt at du kan få nok sollys per dag og omtrent 1,5 kg. CO2 produsert per kWh brukt.) Selvfølgelig er det ikke en gang i alle de andre iPod -er, mobiltelefoner, PDA -er, mikrokontrollere (I bruk den til å drive Arduino-prosjektene mine) og andre USB-enheter som kan drives av denne laderen. En liten solcellelader kan ikke virke som om den kan utgjøre en forskjell, men legg til alle de millioner av enhetene sammen, og det er mye energi! Det er noen veldig fine funksjoner med denne laderen: Den er soldrevet! Den er liten. Stor batterikapasitet- 3,7v @2000mAh Ombordladeren lades via solceller, USB eller veggvorter. Godtar inngangseffekt fra 3,7v til 7v. Fjern solcellen etter lading, og du har en fin kompakt USB -strømforsyning. Koble fra solcellen og bruk borrelåsen for å feste MightyMintyBoost inne i en ryggsekk eller en messenger bag- koble nå til en større solcelle som er festet til vesken din for enda raskere lading. Ved å bruke en litt større solcelle (6v/250mAh) kan du generere nok strøm til å lade en iPhone fullstendig på omtrent 5,5 timer og en iPod Touch på 4 timer. Å bygge dette er veldig enkelt og greit- det tok meg bare rundt en time, så følg med og bygg en selv! Sikkerhetsmerknad og generell ansvarsfraskrivelse: Vær forsiktig ved å kutte Altoids-tinnet, ettersom det kan ha noen virkelig skarpe kanter- fil det glatt om nødvendig. Monter dette på egen risiko- mens det er veldig enkelt å bygge, hvis du ødelegger noe, er det potensial for å skade den elektroniske enheten du prøver å lade. Vær forsiktig når du monterer og lodder, og følg god sikkerhetspraksis. Bruk bare en batterilader som er spesielt designet for batteritypen du bruker. Vennligst les gjennom hele instruksjonsboken før du stiller spørsmål. Hvis det er spørsmål, er det bare å spørre, så hjelper jeg deg så godt jeg kan!

Trinn 1: Verktøy og materialer

Her er det du trenger for å bygge din egen MightyMintyBoost:

Verktøy: Loddejern Saks Wire cutters Tang (eller muiltitool) Multimeter Metallsaks Klar pakningstape Materialer: MintyBoost kit Litiumpolymer batterilader (den opprinnelige som ble angitt ble avbrutt) For bedre ytelse, bruk Adafruit Solar Lithium lader (tilkoblinger er like, men den er litt større - se oppdatering nedenfor) 3,7v 2000mAh litiumpolymerbatteri JST -kontakt/ledning Små solceller 2 "x 3" klebende borrelås Små dobbeltsidige limfelt Altoids tinn 7/10/10 OPPDATERING: Adafruit selger nå også alle delene du trenger for å lage dette litt sterkere. Ta en titt her! Http: //www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- EN ANNEN OPPDATERING: Adafruit introduserte nylig en ny LiPo-lader som er spesielt designet for solladning som har mye bedre ytelse. Det er ikke så lite, men ytelsesgevinsten gjør det verdt det. Ta en titt og les om designet her-https://www.adafruit.com/products/390 Noen notater: Encellet litiumpolymerlader kan akseptere inngangseffekt som varierer fra 3,7 til 7v maks. Når cellen når full lading, vil laderen automatisk bytte til sildelading. Når du lader med mini -USB -porten, er ladestrømmen begrenset til 100mA. Når du lader med fatkontakten, er ladestrømmen begrenset til 280mA. Solcellen maks ut til ca 5v @ 100mA i sterkt sollys. Hvis du trenger raskere lading, bruker du bare en større solcelle- en 6v celle @ 250mA vil fungere veldig bra, og de er lett tilgjengelige og rimelige. Jeg brukte størrelsen på solceller som jeg gjorde fordi jeg ønsket at den skulle være superkompakt. Jeg kunne ikke finne ut fra produsenten om solcellen jeg brukte har en blokkeringsdiode. En blokkeringsdiode brukes i mange solsystemer for å forhindre at solcellen tapper batteriet under dårlige lysforhold. Instruksjonsmedlem RBecho påpekte at ladekretsen som brukes, negerer behovet for en blokkerende diode i denne applikasjonen. Du kan se når solcellen produserer nok strøm fordi den lille røde lysdioden på laderen tennes under lading.

Trinn 2: Bygg Minty Boost Kit

Bygg først MIntyBoost -settet i henhold til instruksjonene. Det er veldig enkelt å montere- selv en komplett nybegynner kan gjøre det. I stedet for å koble batteriholderen til settet, skal vi lodde en JST-kontakt til MintyBoost PCB. Denne lille kontakten lar deretter MintyBoost -kretsen koble seg til litiumpolymerbatteriladerkretsen. Sørg for at du får riktig polaritet! Test MintyBoost ved å koble til batteripakken (sørg for at batteripakken er ladet) og laderkretsen. MintyBoost kobles til kontakten merket SYS på laderkortet og litiumpolymerbatteriet kobles til kontakten merket GND. Kutt nå et hakk i Altoids -tinnet for USB -porten og bruk litt dobbeltsidig lim for å montere kretskortet på Altoids -tinnet.

Trinn 3: Legg til batteri og lader

Klipp nå et hakk ut av den andre siden av Altoids -tinnet for å passe til laderen, og fest ladekretsen til bunnen av Altoids -tinnet med dobbeltsidig lim. Koble batteriet og MintyBoost PCB til ladekretsen igjen. Sørg for at ingenting på bunnen av et av kretskortene berører bunnen av Altoids -tinnet.

Trinn 4: Legg til solcellen

Det er et par forskjellige måter å koble til solcellen. Den første er ved ganske enkelt å forkorte kontaktledningene og koble fatpluggen til fatkontakten på ladekretsen.

Den andre metoden er å erstatte kontakten med en annen JST -kontakt og koble den til den tredje kontakten merket 5v på ladekretsen. Jeg hadde ikke en annen JST -kontakt tilgjengelig, så jeg loddet bare en berget to -stikkontakt til ladekretsen hvor det er to åpne pinner på 5v -linjen. Å bruke den andre metoden er absolutt litt renere siden du ikke har den store fatpluggen som stikker ut av siden av tinnet. OPPDATERING- Siden den opprinnelige ladekretsen er avviklet, er den beste måten å koble til den nye versjonen Sparkfun LiPo-lader er å skjøte en mini USB -kabel til solcelleledningene slik at den kan plugges direkte i laderen. Det er en enkel guide for hvordan du gjør dette her-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Fest nå solcellen til toppen av Altoids-tinnet med en 2 bred borrelås. Jeg pakket batteripakken med en lag med klart pakningstape for å beskytte det. Deretter settes batteripakken enkelt på toppen av de to kretskortene- det er en nesten perfekt passform. Sett MightyMintyBoost ut i den lyse solen og lad den opp! Du bør se en den lille røde LED -en på laderkortet lyser. Når den er fulladet, kobler du til din iPod/iPhone/USB -drevne enhet og nyter det!

Trinn 5: Vanlige spørsmål og tilleggsinformasjon

Her er en liste over vanlige spørsmål: Spørsmål: Er det mulig å lade litiumpolymerbatteriet for mye? A: Nei- laderen vil automatisk bytte til sivellading og deretter slå seg av. Q: Er det mulig å tømme litiumpolymerbatteriet helt og skade det? A: Nei- batteriet har sin egen lavspenningsavbruddskrets som forhindrer at den lades helt ut- lavspenningsavbruddet er rundt 2,8vQ: Har solcellen en blokkeringsdiode for å hindre at den tømmer litiumet Polymerbatteri? A: Ingen blokkeringsdiode er nødvendig- litiumpolymerladeren forhindrer at batteriet lekker strøm. Q: Hvor lang tid tar det å lade litiumpolymerbatteriet fullstendig, og hvor lang tid tar det å lade iPod/iPhone? A: Hvor lang tid det tar å lade opp helt, avhenger av mengden sollys som er tilgjengelig, men som en grov estimat vil det ta rundt 20 timer å bruke den lille solcellen i direkte sollys. Å bruke en større solcelle kan lett ta halvparten om ikke en tredjedel av tiden. De samme tallene vil gjelde hvis du lader den via USB eller bruker en veggvorter. Lading av iPod er mye raskere. Hvor raskt det gjør det, avhenger av enhetens batterikapasitet. En iPod Touch har et 1000mAh batteri, så den bør lade den helt opp på rundt 2 timer. En 3G iPhone har et 1150mAh batteri, så det vil ta litt lengre tid, og en 2G iPhone har et batteri på 1400mAh, så det vil ta rundt 3 timer. Hvis jeg vil bruke en solcelle med høyere utgang for raskere lading? A: For å bruke en solcelle med en spenningsutgang større enn 7v, trenger du en spenningsregulator for å slippe spenningen til et nivå som laderen kan håndtere. Du kan bruke en 7805 spenningsregulator for å begrense utgangen til +5v -de koster bare omtrent $ 1,50 og er veldig enkle å koble til. 7805 gir deg som fast +5v og er vanligvis god opp til 1A strøm. Du kan også bruke en LM317T som er en justerbar regulator, men det vil innebære litt mer kretser å bruke. Noen mennesker bruker også dioder for å slippe spenning, siden mange dioder har et spenningsfall på.7v Det er mye mer info her: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator Det andre alternativet er å bruke et 6v/250mA solcellepanel. Dette vil holde seg innenfor det nåværende inngangsområdet og spenningsinngangsområdet til litiumpolymerladeren. Husk at du også kan koble til mindre solceller parallelt for å øke tilgjengelig strøm- to 5v/100mA solceller koblet sammen parallelt vil gi en utgang på 5v @200mA Q: Hva om jeg vil bruke en lader med høyere inngangsstrøm A: Sparkfun har en litiumpolymerlader som maks. 1A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id = 8293Q: Hvordan kobler jeg den kraftigere laderen- det gjør det ikke ser ut til å være en klar måte å gjøre dette på: A: For å bruke den kraftigere 1A -laderen må du koble en toveisbryter til batteriet slik at batteriet i den ene posisjonen kobles til laderen og i den andre posisjonen batteriet ville være koblet til MintyBoost -kretsen. Q: Vil dette fungere med andre USB -enheter enn iPods og iPhones? A: Du satser! Det er en liste her: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: Vil ikke innsiden av Altoids tinn kortslutte kretsen? A: Nei- bruk av dobbeltsidig skumbånd for å montere kretskortene holder bunnen av brettet fra å komme i kontakt med innsiden av tinnet. Hvis du virkelig er bekymret, kan du dekke innsiden av tinnet med klart pakningstape. Q: Hvor mye koster dette? Kan jeg bygge den for mindre? Er det kostnadseffektivt A: Hvis du kjøper alt som er oppført, vil det koste $ 70,75 (ikke inkludert Altoids -tinn eller frakt.) Hvis du ville skrape det med MintyBoost PCB fra Adafruit, bygge din egen ladekrets og levere dine egne deler fra forskjellige kilder kan du spare ganske mye. Både ladekretsen og MintyBoost-kretsen er tilgjengelig online- bare gå til websidene som er oppført i delen for verktøy og materialer- de er også oppført nederst på denne siden. Både Maxim og Linear Technology leverer gratis prøver (i henhold til deres nettsteder) av deres ICer, så du trenger bare å gi alle de andre bitene (tilgjengelig fra steder som Mouser og Digikey.) Ved å bruke en litt mindre solcelle og et 2200mAh batteri er det mulig å bygge den for mye mindre: 2200mAh batterisolar celleMintyBoost PCBAfter Hvis du legger til de små delene til MintyBoost -kretsen, en liten blank PCB for ladekretsen (du må etse brettet selv) og en mini USB -kontakt, kan du tenke deg å bygge dette for rundt $ 21,00 (ikke inkludert frakt eller en Altoids -tinn.) Det ville selvfølgelig ikke være det samme, men det ville være funksjonelt det samme. Jeg vet ikke om 2200mAh batteriet ville passe inn i en Altoids -tinn heller. Det ville selvfølgelig være mye mer arbeid, og det kan være en god del feilsøking hvis du ikke har erfaring med å bygge slike kretser eller lodde overflatemonterte komponenter. Så er det kostnadseffektivt? Absolutt- det avhenger bare av mengden arbeid du vil gjøre. Uansett får du en veldig nyttig og allsidig soldrevet lader. Q: Hvordan beregnet du strømforbruket og tilsvarende CO2-verdier? A: Her er matematikk-3.7v (LiPo-merket spenning) x.1A (solstrøm) =.37W.37W x 12.5 timer (ladetid basert på gjennomsnittlig batterikapasitet) = 4.625Wh4.625Wh x 365 dager = 1688.125Wh per år1688.125Wh per år x 30, 000, 000 solgte enheter = 50, 643, 750, 000Wh totalt brukt per år (50.644gWh) 50.644gWh per år x 1.5 lbs CO2 produsert per kWh brukt = 75, 965, 625 lbs. CO2 produsert per år Dette er mer eller mindre maksimalverdier, men de viser tydelig potensial for alvorlige energibesparelser. En 12,5 timers soloppladningstid per dag er ikke realistisk for størstedelen av planeten, men hvis du forkorter solens ladetid til omtrent 4,5 timer ved en strøm på 280 mA, er resultatene fortsatt de samme. Generell informasjon om litiumpolymer -ladekretsen som samt et kretsdiagram og datablad finner du her: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726En fullstendig beskrivelse og dokumentasjon av MintyBoost -kretsen finner du her: https:// www.ladyada.net/make/mintyboost/

Storpris i Earthjustice United States of Efficiency Contest