Punjenje litij -ionske baterije sa solarnom ćelijom: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovo je projekt o punjenju litij -ionske baterije sa solarnom ćelijom.

* neke ispravke unosim kako bih poboljšao punjenje tijekom zime.

** solarna ćelija trebala bi biti 6 V, a struja (ili snaga) može biti promjenjiva, poput 500 mAh ili 1Ah.

*** dioda za zaštitu TP4056 od obrnute struje trebala bi imati mali pad napona ("ispadanje"). Koristim loše, koje uzimaju 0, 5-0, 6 V, što je puno. Možete koristiti Schottkyjevu diodu, koja uzima samo 0, 1 - 0, 2 V.

1. korak: Materijal (veze su povezane)

1 x Solarna ćelija 6V

Veza: 6V 1 W

Veza: (više ćelija s različitim vatima)

Link: (više za odabir)

1 x Li - Ion ploča za punjenje TP4056 (odaberite ploču s 4 izlaza - 2 za bateriju, 2 za povezivanje uređaja)

Link: (5 komada, cca 0,20 USD / komad)

Link: (1 komad, 0,29 USD / komad)

1 x Schottkyjeva dioda (bolji, 0, 1 - 0, 2 pad napona) ili 1N4148 (lošiji, 0, 5 - 0, 6 pad napona)

Veza: (set dioda) (ažurirano)

Veza: (1N4148)

1 x litij -ionska baterija (18650), kupujem 1 lošu, možete izabrati bolje s kapacitetom oko 2000 mAh - 3000 mAh, Veza: Litij -ionska baterija

1 x litij -ionski držač baterije

Veza: držač baterije

1 x kabeli, koristim internetske kabele sa 6 žica unutra ili awg 22 žičanim kompletom

Veze:

kvaliteta: set kabela AWG 22

ethernet kabel: ethernet kabel (potrebno je odrezati 6 žica)

1 x alat za lemljenje (postaja, lim, kolofonija itd.)

Korak 2: Desna solarna ćelija

* solarna ćelija treba biti maksimalno 6V, jer TP4056 ima maksimalni ulaz 6V. Bolje od 5V.

* struja iz solarne ćelije (ili snaga) može biti promjenjiva, jer TP4056 "pojede" onoliko koliko joj je potrebno. Dakle, možete odabrati solarnu ćeliju od 500 mAh ili solarnu ćeliju od 1 Ah.

Za Li -Ion bateriju biram solarnu ćeliju sa 5V i 160 mA. Za odabir solarne ćelije morate odabrati:

1. napon solarne ćelije 1,5 x napon baterije, pa je 3,7 V do 4,2 V Li-Iona ekvivalentno 5,55 V do 6,3 V solarne ćelije.

2. struja solarne ćelije treba imati 1/10 kapaciteta baterije pomnožene za 1 sat (za Ni Mh baterije). Ja koristim isto pravilo za Li -Ion bateriju. Zove se C - pravilo pravilo. Dakle, ako imam bateriju od 500 mAh, trebao bih odabrati solarnu ćeliju od 50 mA. Dobre litij-ionske baterije imaju 2000 mAh, pa bi struja trebala biti oko 200 mAh ili 1,2 W.

Koristim lošu Li -Ion bateriju izmjerene oko 600 mAh. Za to bih trebao odabrati solarnu ćeliju s vrhom od 60 mA ili 0,360 W (SNAGA = TRENUTNA X NAPON).

Korak 3: Litij -ionske baterije 18650

Našao sam dobru web stranicu s testovima litij -ionskih baterija. Uglavnom ima maksimalno 3400 mAh.

Ovdje je:

Evo nekoliko teorija o njihovom punjenju:

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

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

Korak 4: Krug

Krug je jednostavan, ali ja ga ovdje opisujem.

Spojite pozitivni terminal solarne ćelije na anodu diode. Spojite negativni terminal diode na IN+ (ulaz pozitivan) TP4056. Koristim diode zbog obrnute struje.

Također spojite negativni terminal solarne ćelije na IN- (negativni ulaz) TP4056. Na kraju spojite bateriju, pozitivni pol baterije na BAT + TP4056, sličan negativni terminal.

Korak 5: LED diode na TP ploči

Na brodu se nalaze 2 diode koje također troše određenu snagu. Uklanjam ih nožem. Provjerite sliku.

Korak 6: Proračun učinkovitosti

Isprobajte punjenje, možete povezati multimetar sa solarnom ćelijom ili baterijom.

Test:

oblačno, s malo sunčanih 10 mA (izlazna struja iz TP4056), 24 mA (iz solarne ćelije)

oblačno, ne izravno na sunce 0,87 mA (TP4056), 5,1 mA (solarna ćelija)

sunčano, izravno sunce 26 mA (TP4056), 89 mA (solarna ćelija)

Prema web stranici pveducation.org, možete izračunati izravno sunčevo zračenje u kW. Samo ispunite svoju kućnu širinu i dužinu. I zapamtite vrijeme, jer zračenje tijekom dana varira. Imam oko 1 kW/m2.

Dakle, solarne ćelije daju mi 89 mA i 5V, dakle daje 445 mW, odnosno 0,445 W. Površina solarne ćelije je oko 70 cm2 (u osnovi samo male linije stvaraju energiju, dakle oko 30 cm2).

Izlaz solarne ćelije = 0,089A x 5 V = 0,445 W

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

Da bismo izračunali koliko sunčevog zračenja pada na 30 cm2 prema web stranici za pv obrazovanje, moramo pretvoriti površinu u m2, to je 0,00 30 m2. Upadno zračenje iznosi 1000 x 0,003 = 3 W.

Incidentno zračenje = 3W

Učinkovitost solarne ćelije = 0,445 W / 3 W = 0,1483 = 14,8 %.

Učinkovitost TP4056 = 0,104 W / 0,445 W = 23,37 %

Ukupna učinkovitost sustava = 0,104 W / 3W = 0,034666 = 3,46 %.

Dakle, ukupna učinkovitost nije velika, ali pomaže. Sjećate li se C-stope? Za ovaj projekt potrebna je veća solarna ćelija. Testiram u rujnu, što je prosjek između zime i ljeta. Koristim bateriju za svoj esp drvosječu, koja mora preživjeti zimi, ljeto je dobro. U budućnosti ću testirati druge solarne ćelije i pokazati svoje rezultate.

Korak 7: Dodatno: Thingspeak grafikon

Testiram napon baterije sa svojim esp logerom. Imam grafikon o stvarima koje govore. Rezultati su u ADC vrijednostima, a ne u naponu. Vrijednosti 720 su ekvivalentne bateriji s 4,07 V. Koristim lošu litij -ionsku bateriju od 600 mA.