لامپ خورشیدی با فناوری پایین با باتری های استفاده شده: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

این آموزش به شما امکان می دهد یک لامپ خورشیدی مجهز به شارژر USB بسازید. از سلول های لیتیوم استفاده می کند که از لپ تاپ قدیمی یا آسیب دیده استفاده می شود. این سیستم ، با یک روز نور خورشید ، می تواند تلفن هوشمند را به طور کامل شارژ کرده و 4 ساعت نور داشته باشد. این فناوری در طول توقف سفر "Nomade des Mers" در جزیره لوزونگ در شمال فیلیپین به ثبت رسیده است. انجمن لیتر نور از 6 سال پیش این سیستم را در روستاهای دورافتاده ای که به برق دسترسی ندارند نصب کرده است. آنها همچنین آموزش هایی را برای روستاییان به منظور آموزش نحوه تعمیر لامپ خورشیدی (در حال حاضر 500000 لامپ نصب شده) آموزش می دهند.

آموزش اصلی و بسیاری دیگر برای ایجاد فناوری های کم در وب سایت آزمایشگاه فناوری پایین در دسترس است.

لیتیوم یک منبع طبیعی است که سهام آن به طور فزاینده ای برای خودروهای برقی ، تلفن و رایانه استفاده می شود. این منبع به تدریج در طول زمان در حال از بین رفتن است. افزایش استفاده از آن در تولید باتری عمدتا به دلیل توانایی ذخیره انرژی بیشتر از نیکل و کادمیوم است. جایگزینی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در حال تسریع است و در حال تبدیل شدن به یک منبع مهم زباله است (DEEE: ضایعات تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی). در حال حاضر فرانسه سالانه 14 تا 24 کیلوگرم زباله الکترونیکی به ازای هر نفر تولید می کند. این میزان حدود 4 درصد در سال افزایش می یابد. در سال 2009 ، تنها 32 درصد از جوانان فرانسوی بین 18 تا 34 ساله ، یکبار زباله های الکترونیکی خود را بازیافت کرده اند. در همان سال 2009 ، بر اساس گزارش Eco-systèmes ، از ژانویه تا سپتامبر 2009 ، از بازیافت 193 ، 000 تن DEEE ، یکی از چهار سازمان بوم گردی در بخش DEEE ، از 113 هزار تن CO2 جلوگیری شد.

با این حال ، این زباله ها قابلیت بازیافت بالایی دارند. به طور خاص ، لیتیوم موجود در سلول های باتری های رایانه. هنگامی که باتری کامپیوتر خراب می شود ، یک یا چند سلول معیوب می شوند ، اما برخی از آنها در وضعیت خوبی باقی می مانند و می توان دوباره از آنها استفاده کرد. از طریق این سلولها می توانید یک باتری جداگانه ایجاد کنید که می تواند برای تغذیه یک مته برقی ، شارژ کردن تلفن شما یا متصل شدن به یک پنل خورشیدی برای عملکرد یک لامپ استفاده شود. با ترکیب چندین سلول همچنین می توان باتری های ذخیره سازی دستگاه بزرگتری را تشکیل داد.

مرحله 1: ابزارها و لوازم

تدارکات

• باتری لپ تاپ استفاده شده
• پانل خورشیدی 5V-6V / 1-3W تنظیم کننده شارژ و تخلیه (به عنوان مثال: 4-8V 1A Mini Li-ion USB Arduino Battery Charger TP4056)
• مبدل تنش DC/DC تقویت کننده DC/DC MT3608 (جزء الکتریکی که 3.7 ولت باتری ها را به 5 ولت تبدیل می کند)
• لامپ LED با قدرت بالا (به عنوان مثال: بوتون های LED 3W)
• سوئیچ (برای باز کردن مدار و قطع چراغ)
• نوار برقی
• جعبه

ابزارها

برای استخراج سلول:

• دستکش (برای جلوگیری از برش با پلاستیک باتری کامپیوتر یا نوارهای نیکل که سلول ها را به هم متصل می کند)
• چکش
• اسکنه
• برش انبردست

برای ساختن خود لامپ:

• تفنگ چسب (و چسب چوب)
• تفنگ گرم کننده یا مشعل کوچک
• اره چوبی
• پیچ گوشتی

مرحله 2: چگونه کار می کند؟

این آموزش نحوه بازیابی سلول های کامپیوتر برای ساخت باتری جدید را نشان می دهد. با استفاده از پنل خورشیدی یا پورت USB ، می توانید یک لامپ LED را روشن کنید.

سیستم روی سه ماژول کار می کند:

• ماژول دریافت انرژی: پنل خورشیدی و کنترل کننده شارژ آن
• ماژول ذخیره انرژی: باتری
• ماژولی که انرژی را پس می دهد: لامپ LED و تنظیم کننده ولتاژ آن

ماژول دریافت انرژی: پانل فتوولتائیک و کنترل کننده شارژ

پنل فتوولتائیک انرژی خورشید را متمرکز می کند. این اجازه می دهد تا انرژی خود را بازیابی کند تا در باتری ذخیره شود. اما مراقب باشید ، میزان دریافت انرژی توسط پنل بسته به زمان روز ، آب و هوا نامنظم است … نصب تنظیم کننده شارژ/تخلیه بین پنل و باتری مهم است. از جمله ، در برابر اضافه بار محافظت می شود.

ماژول ذخیره انرژی: باتری

این شامل دو سلول لیتیوم است که از رایانه بازیابی شده است. به طور خلاصه ، یک باتری کمی شبیه یک جعبه است که شامل چندین باتری است: هر یک از آنها یک سلول است ، واحدی که با واکنش الکتروشیمیایی قدرت دستگاه را تامین می کند.

سلولهای موجود در رایانه ، سلولهای لیتیوم هستند. همه آنها ظرفیت یکسانی برای ذخیره انرژی دارند ، اما توانایی آنها در ایجاد انرژی برای هر یک متفاوت است. برای تشکیل باتری از سلول ها مهم است که همه آنها توانایی یکسانی برای انتقال انرژی داشته باشند. بنابراین اندازه گیری ظرفیت هر سلول برای ساخت باتری های همگن ضروری است.

ماژولی که انرژی را ارائه می دهد: لامپ LED ، پورت USB 5V و مبدل ولتاژ آن

باتری ما قدرت 3.7 ولت ما را تامین می کند و لامپ های LED مورد استفاده ما در همان ولتاژ کار می کنند. علاوه بر این ، پورت های USB ولتاژ 5V را ارائه می دهند. بنابراین ما باید انرژی سلول را از 3.7 ولت به 5 ولت تبدیل کنیم: با استفاده از مبدل ولتاژ به نام تقویت کننده DC/DC

مرحله 3: مراحل ساخت

مراحل مختلف لازم برای ساخت لامپ در اینجا آمده است:

1. حذف سلولها از باتری کامپیوتر
2. اندازه گیری ولتاژ سلول ها
3. تحقق 3 ماژول (پنل خورشیدی + تنظیم کننده شارژ باتری چراغ LED + تنظیم کننده شارژ)
4. اتصال 3 ماژول
5. ساختن جعبه
6. ادغام ماژول ها در جعبه

مرحله 4: حذف سلولها از باتری کامپیوتر

برای این بخش به شما پیشنهاد می کنیم آموزش زیر را مشاهده کنید: بازیافت باتری.

1. برای محافظت از دستان خود دستکش بپوشید
2. باتری را در جای خود قرار دهید و آن را با چکش و اسکنه باز کنید
3. با حذف هر قسمت دیگر (همانطور که در عکس نشان داده شده است) هر سلول را جدا کنید.

مرحله 5: ولتاژ سلولها و ظرفیت آنها را اندازه گیری کنید

اندازه گیری ولتاژ:

ما با اندازه گیری ولتاژ هر سلول شروع می کنیم تا بررسی کنیم که آیا آنها به درستی کار می کنند یا خیر. هر سلولی که ولتاژ آن کمتر از 3 ولت باشد در این پروژه قابل استفاده نخواهد بود و باید بازیافت شود.

با استفاده از مولتی متر ، در حالت DC ، هر سلول را اندازه گیری کرده و آنهایی را که در پروژه قابل استفاده هستند ، بررسی کنید.

مراقب باشید: اگر به نظر می رسد که باتری کامپیوتر از بیرون مایع دارد ، جعبه را باز نکنید ، لیتیوم در دوزهای بالا مضر است.

اندازه گیری ظرفیت:

برای اندازه گیری ظرفیت یک سلول ، ما باید آن را به حداکثر رسانده و سپس آن را تخلیه کنیم. این سلولها بر پایه لیتیوم هستند و به سیستم شارژ و تخلیه خاصی نیاز دارند ، معمولاً حداکثر بار 4 ، 2 ولت و حداقل 3 ولت است. عبور از این محدوده ها به سلول آسیب می رساند.

1. از پاوربانک استفاده کنید: به شما این امکان را می دهد که تعداد زیادی سلول را همزمان با پورت USB شارژ کنید.
2. سلول ها را شارژ کرده و منتظر بمانید تا شارژ کامل شود (تمام چراغ باید روشن باشد) ، این کار در حدود 24 ساعت انجام می شود. (تصویر)

3. سلولها حداکثر شارژ خواهند شد (4 ، 2 ولت) ، اکنون باید آنها را تخلیه کنیم. شما باید از Imax B6 استفاده کنید: ابزاری که به شما امکان می دهد سلول ها را تخلیه کرده و ظرفیت آنها را بررسی کنید. نحوه استفاده از ابزار:

   1. ولتاژ: از شما می پرسد که کدام نوع سلول را می خواهید بررسی کنید ، باید لیتیوم را انتخاب کنید. به طور خودکار تخلیه را در حداقل 3 ولت تنظیم می کند.
   2. شدت: برای تخلیه سریع و ایمن روی 1A تنظیم کنید. در این حالت ترشح باید بین 1 ساعت تا 1 ساعت و نیم طول بکشد.
   3. آهن ربا را به گیره های تمساح وصل کنید ، سپس به سلول وصل شوید ، آهن ربا کمک می کند تا جریان از طریق Imax B6 به سلول ها منتقل شود. (تصویر)
   4. سلولها را تا زمانی که کاملاً خالی نشوند تخلیه کنید.
   5. به ظرفیت روی سلول توجه کنید. هرچه بالاتر بهتر.
   6. سلولهای خود را بر اساس ظرفیت مرتب کنید: 1800 میلی آمپر.

نکته: انجام باتری های همگن با سلول هایی که ظرفیت مشابهی دارند بسیار مهم است

مرحله 6: تحقق 3 ماژول مختلف

ماژول 1: پنل خورشیدی و تنظیم کننده شارژ

• از سیم مشکی و قرمز استفاده کنید ، از انبردست برای سیم کشی استفاده کنید.
• سیم قرمز را در قسمت مثبت پانل و قسمت مشکی را در طرف منفی لحیم کنید.
• تنظیم کننده شارژ دارای 2 ورودی است: IN- و IN+ (که روی جزء مشخص شده است): سیم قرمز (مثبت) را با ورودی IN+ تنظیم کننده شارژ و سیم سیاه (منفی) را با ورودی IN (تصویر 5) جوش دهید.)

ماژول 2: باتری

سلول لیتیوم را در نگهدارنده باتری قرار دهید

ماژول 3: مبدل LED / USB

مبدل ولتاژ DC / DC دارای دو ورودی و دو خروجی است: ورودی: VIN + و VIN - / خروجی: OUT + و OUT -. LED دارای دو سیم ورودی است: یکی مثبت و دیگری منفی.

• دو سیم (قرمز و سیاه) بگیرید.
• سیم قرمز را با ورودی VIN+ مبدل ولتاژ و سیم سیاه را با ورودی VIN جوش دهید.
• احتیاط: قطبیت سیم روی LED نشان داده نشده است. برای شناسایی آن ، از اهم متر استفاده کنید. سیم زمانی مثبت است که مقدار null را نشان دهد. هنگامی که مقدار بیشتری را نشان می دهد ، سیم منفی است.
• سیم مثبت LED را به خروجی+ خروجی مبدل ولتاژ و سیم منفی LED را به خروجی OUT جوش دهید. (تصویر)

مرحله 7: اتصال 3 ماژول

تنظیم کننده شارژ دارای 2 ورودی است: IN- و IN+ (که روی جزء مشخص شده است).

1. سیم قرمز پنل خورشیدی (مثبت) را به ورودی IN+ تنظیم کننده بار و سیم سیاه (منفی) را به ورودی IN جوش دهید.
2. تنظیم کننده شارژ دارای 2 ورودی است: B- و B+ (که روی جزء مشخص شده است). سیم قرمز نگهدارنده باتری (مثبت) را به ورودی B+ تنظیم کننده شارژ و سیم سیاه (منفی) را به ورودی B- جوش دهید.
3. سیم قرمز (مثبت) ماژول مبدل USB/LED را به خروجی OUT+ تنظیم کننده شارژ جوش دهید. سیم سیاه (منفی) را به خروجی OUT جوش دهید. نکته: مدار الکتریکی بسته شده و چراغ روشن می شود.
4. سیم مثبت اتصال دهنده رگولاتور به مبدل را قطع کنید تا مدار باز شود و سوئیچ را به صورت سری جوش دهید. برای باز و بسته کردن مدار استفاده می شود.

مرحله 8: ساخت پرونده - نسخه 1

نسخه 1: Tupperware

این طرح از Open Green Energy سرچشمه گرفته است ، در مراجعه به آموزش اصلی تردید نکنید. ما آن را به اشتراک می گذاریم زیرا واقعاً جالب به نظر می رسد. با این حال ، قاب باید با مدار ما ، به ویژه برای خروجی USB ، سازگار شود. ما به زودی مدل خود را با الهام از این طرح پیشنهاد می دهیم.

مرحله 9: ساخت پرونده - نسخه 2

نسخه 2: بطری ترموفرم اندازه بزرگ

این مدل به مدارها اجازه می دهد تا کاملاً ضد آب باشند ، اما به مواد خاصی نیاز دارد:

• یک قوطی آب 5 لیتری
• تخته سه لا (یا چوب خام) با ضخامت 1 تا 2 سانتی متر
• شکاف ، حداقل طول 80 سانتی متر ، عرض بین 3 و 5 سانتی متر

ساخت دو پایه: این دو سر چراغ است ، قسمت بالایی میزبان پنل خورشیدی در یک طرف و مدار الکتریکی در طرف دیگر است. قسمت پایینی برای بستن لامپ و آب بندی غیر قابل نفوذ استفاده می شود.

1. 2 تخته 15/13 سانتی متری و 2 تخته 11/13 سانتی متری را ببرید.
2. هر تخته کوچک را روی یک تخته بزرگتر بپوشانید و توجه داشته باشید که آن را در مرکز دقیق تخته بزرگ قرار دهید. هر جفت تخته بعداً پیچ می شود.

نکته: برای ضد آب بودن ، بهتر است تخته ها را از قبل لاک بزنید.

ساخت قالب:

1. در شکاف ، 4 قسمت 20 سانتی متری را برش دهید.
2. آنها را در هر گوشه یکی از تخته های کوچک قطع شده (11/13 سانتی متر) قرار دهید و هر قسمت شکاف را با تخته پیچ کنید.
3. تخته کوچک دیگر را در انتهای دیگر چهار قسمت قرار دهید و آنها را به همین ترتیب پیچ کنید. نتیجه یک مکعب با ابعاد 20/11/13 است که برای ترموفورس بطری پلاستیکی استفاده می شود.

شکل دهی محفظه لامپ:

1. ته بطری 5 لیتری را ببرید و داخل قالب را به صورت عمودی قرار دهید (سمت 20 سانتی متری قالب باید موازی با طرف بطری باشد).
2. به آرامی با یک برش حرارتی هر طرف مکعب را گرم کنید. استریپر باید تقریباً 10 سانتی متر از بطری فاصله داشته باشد. اگر دستگاه برقی حرارتی ندارید ، ممکن است از هر نوع منبع شعله دیگری (مانند بخاری گاز برای مثال) استفاده کنید.
3. هنگامی که بطری به همان شکل قالب رسید ، برای پاک کردن الگوهای بطری و کشش مناسب پلاستیک ، به حرارت خود ادامه دهید. مراقب باشید تا نزدیک پلاستیک یا خیلی طولانی در همان مکان حرارت ندهید ، در غیر این صورت در سطح پلاستیک حباب ایجاد می شود.
4. بطری شکل گرفته را روی قالب بگذارید ، قسمت بالای بطری را با قالب کاملا تمیز کرده و دوباره بطری را در حدود 17 سانتی متر پایین برش دهید.
5. پس از اتمام برش ، پیچ های هر طرف قالب را باز کنید تا قالب را از پلاستیک جدا کنید.
6. در هر انتهای بطری شکل گرفته ، زاویه های عرض 1 سانتی متر را در 90 درجه به سمت داخل تا کنید. هر زبانه باید از هر دو طرف مورب (مانند آنچه در عکس نشان داده شده است) باشد. زبانه ها بین دو تخته (بزرگ و کوچک) در هر طرف بطری می لغزند تا آب بندی لامپ بهتر شود. به منظور تا زدن زبانه ها به راحتی ، یک خط نازک را با برش در داخل بطری دنبال کنید و آن را با دست تا کنید.

تعمیر پنل خورشیدی:

1. پانل را روی تخته بزرگتر قرار دهید ، موقعیت خروجی های + و - پانل را مشخص کرده و یک سوراخ 5 میلی متری در هر دو تخته ایجاد کنید. (اگر هر جزء در حال حاضر در این مکان است ، سوراخ باید منتقل شود).
2. سیمهای کنترل کننده شارژ را در این سوراخ ها قرار دهید و آنها را به خروجی های مربوطه در صفحه خورشیدی جوش دهید.
3. برای چسباندن پانل ، ایده آل این است که از یک لایه نازک پارچه ای چسبانده شده به تخته استفاده کنید و پانل را روی پارچه بچسبانید (برای مثال از چسب قوی استفاده کنید).
4. برای پایه لامپ ، همین عمل را در انتهای دیگر پلاستیک تکرار کنید.
5. تخته کوچک را در داخل پاکت قرار دهید و آن را به تخته بزرگتر پیچ کنید ، در حالی که 4 زبانه پلاستیکی بین دو تخته قرار دارد.
6. برای اطمینان از آب بندی دوشاخه USB ، می توانید قطعه کوچکی از دوچرخه را در داخل شبکه منسوخ کنید.

از ارسال هرگونه سوال یا بهبودی که فکر می کنید دریغ نکنید. و فراموش نکنید که چراغ خود را پس از اتمام کار با #solamlamp #lowtechlab به اشتراک بگذارید!