ساخت سیستم فتوولتائیک 5V خود: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

این از یک مبدل باک به عنوان خروجی 5 ولت برای شارژ باتری (Li Po/Li-ion) استفاده می کند. و تقویت کننده برای باتری 3.7 ولت به خروجی USB 5 ولت برای دستگاه های مورد نیاز 5 ولت. مشابه سیستم اصلی که از باتری سرب اسید به عنوان شارژ ذخیره انرژی توسط کنترلر PWM یا MPPT استفاده می کند. و دستگاههای 12 ولت را تامین کنید. این One فقط از مبدل Buck برای تبدیل 12 ولت (ولتاژ اسمی پنل خورشیدی) به 5 ولت پایدار برای شارژ باتری Li-Po/Li-ion ، پس از نور روز استفاده می کند. برای تبدیل ولتاژ 4.2 باتری (3.7 ولتاژ اسمی برای Li-Po و Li-ion) به باتری 5 ولت برای دستگاه های 5 ولت ، به مبدل Boost بروید. (در حالی که باتری Li-Po/Li-ion در حال شارژ شدن است ، هنوز می توانید از 5V در Buck Converter در طول روز استفاده کنید. تنها 15 وات است و بودجه کافی برای خرید شارژر MPPT یا PWM برای ولتاژ 12 ولت کافی نیست و برای تغذیه برنامه های کاربردی که بیشتر از 50 وات نیاز دارند کافی نیست. بنابراین من یک گزینه جایگزین ، نسخه 5 ولت را انتخاب می کنم.

(یادآوری می شود ، سیستم هیچ کنترل کننده ای ندارد.)

این سیستم مخصوص پنل های خورشیدی است که کمتر از 30 وات و فقط 12 ولت هستند. (صفحات خورشیدی 9 ولت هنوز کار می کنند).

مشخصات سیستم من پنل خورشیدی ورودی = 12 ولت (18 ولت)

توان مصرفی = 15 وات

زمان شارژ = بستگی به قدرت پنل خورشیدی شما و ظرفیت باتری دارد.

خروجی USB 1 (مبدل باک) = 5 ولت

خروجی USB 2 (تقویت کننده مبدل) = 5 ولت

نوع باتری = بستگی به انتخاب شما (Li-Po/Li-ion) 3.7 و ظرفیت دارد-ظرفیت من Li-Po با ظرفیت 3500mAh بود.

یکی به نکته:

در حالی که این پروژه برای آزمایش هایی برای بهبود و محاسبه کارایی و اینکه آیا ارزش آن را داشت ادامه دارد. در مورد پروژه سوالاتی را از من بپرسید.

مرحله 1: مواد را آماده کنید

• تخته خالص (اندازه متوسط)
• سیم ها
• Leads Alligator Crocodile Double-Test Test Roach Clip Jumper Wire (اختیاری برای آزمایش)
• 2 عدد پورت USB
• لحیم سرب.

پنل خورشیدی -(توصیه می شود 20 وات بالاتر ، 12 ولت)

• 1 بار مدار شارژ و حفاظت TP4056 برای Li-Po و Li-ion.
• 1 برابر باتری Li-Po/Li-ion (بستگی به نوع باتری و ظرفیت آن دارد)

Buck-Converter (یکی که من استفاده می کنم)

• (1x) LM2576T (نسخه 5V ، 3A)
• (1x) سلف 100uH
• (1x) 100uF و (1x) 1000uF خازن های الکترولیتی
• (1x) دیود Schottky
• (1x مقاومت 1K و LED کوچک) -اختیاری

همراه با ابزار اندازه گیری

مولتی متر دیجیتال/آنالوگ (برای محاسبه کارایی ولتاژ و جریان در اینجا لازم است)

مرحله 2: شماتیک مدار را دنبال کنید

تمام اجزاء را در تخته خالص PCB لحیم کنید.

بهتر است پین های Data plus و minus پورت های USB را برای گوشی های Android کوتاه کنید.

مطمئن شوید مبدل Boost را خاموش کنید تا در حین شارژ باتری TP4056 بیش از حد بارگیری نشود.

اگر قدرت پنل خورشیدی شما کمتر از توان توصیه شده است که 20 وات بالاتر است ، فقط باید یک باتری را وصل کنید. به دلیل قدرت محدود در قدرت پنل خورشیدی شما. مثال: 15 وات 0.83A است ، به این معنی که این حداکثر جریان شما است.

مرحله 3: مدار را تغذیه و اندازه گیری کنید

اگر مدار به درستی کار می کند ، آن را با استفاده از بارهای ساختگی مانند مقاومت 5 وات در خروجی آزمایش کنید و ولتاژ و جریان را اندازه بگیرید. شبیه به این عکس.

رویارویی با مشکلات

- سیستم فتوولتائیک -

اگر ولتاژ ورودی (فتوولتائیک) در مبدل باک ناگهان از ولتاژ اسمی PV و ولتاژ خروجی کمتر شود. سپس مشکل باید در این لیست باشد.

*بار خروجی از قبل وصل شده و نیروی بیشتری از PV دریافت می کند.

*نور کمتر خورشید در خارج به دلیل ابری و غیره

اگر مشکل شما در این لیست نیست ، نظر بدهید و من به آن پاسخ خواهم داد.

مرحله 4: تمام شد

انجام شد.

با این فرمول می توانید کارایی مبدل Buck و مبدل Boost را محاسبه کنید.

ولتاژ خروجی x جریان خروجی

----------------------------------------------- 100 = = کارآیی

ولتاژ ورودی x جریان ورودی

مواردی که باید یادآوری شود !! - همیشه اتصال بین باتری و Boost-Converter را خاموش کنید تا روند شارژ TP4056 در طول روز بیش از حد بارگیری نشود. فقط برای Tonight استفاده کنید

- هنگام اندازه گیری جریان و ولتاژ برای اطمینان از کارآیی ، مطمئن شوید که باتری ها شارژ می شوند.

مزایا و معایب

+ 5 ولت کار می کند برای شارژ و تغذیه برنامه های کاربردی که به 5 ولت احتیاج دارند- نه برای برنامه هایی که به 12 ولت/9 ولت نیاز دارند. (در صورتی که مبدل تقویت کننده شما قابل تنظیم باشد قابل تنظیم است)

+ میزان کارآیی به اندازه کافی خوب است. (معادله من 70 in در مبدل باک و 68 in در مبدل تقویت کننده است) (اگر از ماژول پیش ساخته استفاده کنید کمی بالاتر).

- در صورت افت ولتاژ مبدل باک ، بازده ممکن است کاهش یابد. به دلیل قدرت خروجی خروجی

+ سیستم ارزان قیمت

- سیستم بدون کنترل کننده (برای نظارت بر باتری و وضعیت شارژ خورشیدی و محافظت از آن)

+ در صورت خرید ماژول تقویت شده و باک ساخته شده ، آسان است.

نکته ای که باید به آن اشاره کرد

خروجی جریان محدود مبدل باک بستگی به توان پنل خورشیدی شما (وات) دارد. قدرت پنل خورشیدی من 15 وات است ، این بدان معناست که هنگام اتصال به شارژر محدود به جریان 0.75A هستم. به همین دلیل است که من یک پنل خورشیدی را توصیه می کنم که حداقل بیش از 20 وات باشد.

اگر سوالی در مورد پروژه دارید ، کامنت بگذارید.

اگر خودتان سیستم 5 ولت فوتوولتائیک بسازید. لطفا به اشتراک بگذارید.

می توانید مرا در هر رسانه اجتماعی دنبال کنید. پس شما میتوانید

مرا در فیس بوک و توییتر دنبال کنید

فیس بوک:

توییتر:

در کانال یوتیوب من مشترک شوید:

در Patreon از من حمایت کنید:

یادآوری: همیشه در مورد وسایل الکترونیکی دانش داشته باشید و ابتدا در مورد ایمنی قبل ، حین و بعد از ساخت پروژه فکر کنید. اول ایمنی.