Lav dit eget fotovoltaiske 5V -system: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Dette bruger en bukkonverter som en 5V udgang til at oplade batteriet (Li Po/Li-ion). Og Boost -konverter til 3,7V batteri til 5V USB -udgang til nødvendige enheder 5 V. Ligner det originale system, der bruger blybatteri som energilagringsopladning af enten PWM- eller MPPT -controller. Og forsyning til 12V -enheder. Denne bruger kun en Buck-konverter til at konvertere 12V (solpanels nominelle spænding) til stabil 5V for at oplade et Li-Po/Li-ion-batteri efter dagslys. Skift til Boost-konverter for at konvertere batteriets spænding 4,2 (3,7 nominel spænding for Li-Po og Li-ion) til igen 5V for enheder, der driver 5V. (Du kan stadig bruge 5V i Buck Converter i dagtimerne, mens Li-Po/Li-ion-batteriet oplades.  Det er muligvis ikke så effektivt som det originale system (12V). Jeg gjorde dette kun, fordi mit solcellepanel var strøm er kun 15W og ikke nok budget til at købe MPPT eller PWM oplader til 12V. og ikke nok til at drive applikationer, der har brug for højere end 50W. Så jeg laver en alternativ mulighed, 5V -versionen.

(Påmindelse, systemet har ingen controllere.)

Dette system er til solpaneler, der er lavere end 30W og kun 12V. (9V solpaneler ville stadig fungere).

Mine systemspecifikationer Indgangssolpanel = 12V (18V)

Strømforbrug = 15 W.

Opladningstid = afhænger af solcellepanelets strøm og batteriets kapacitet.

USB -udgang 1 (Buck -konverter) = 5V

USB -udgang 2 (boost -konverter) = 5V

Batteritype = afhænger af dine valg (Li-Po/Li-ion) 3,7 og kapacitet-Mine var Li-Po med en kapacitet på 3500mAh.

En til at pege på:

Mens projektet er i gang med eksperimenter til forbedring og beregning af dets effektivitet, og om det var det værd. Stil mig spørgsmål til projektet.

Trin 1: Klargør materialerne

• Purfboard (mellemstørrelse)
• Ledninger
• Leads Alligator Crocodile Double-ended Test Roach Clip Jumper Wire (valgfri til test)
• 2x USB -porte
• Bly loddetin.

Solpanel -(anbefal 20Watt højere, 12V)

• 1x TP4056 opladnings- og beskyttelseskredsløb til Li-Po og Li-ion.
• 1x Li-Po/Li-ion batteri (afhænger af hvilket batteri du vælger og kapaciteten)

Buck-Converter (en jeg bruger)

• (1x) LM2576T (5V version, 3A)
• (1x) 100uH induktor
• (1x) 100uF og (1x) 1000uF Elektrolytkondensatorer
• (1x) Schottky -diode
• (1x 1K modstand og lille LED) -valgfri

Sammen med måleværktøjer

Digitalt/analogt multimeter (spænding og strøm er nødvendig her for at beregne dens effektivitet)

Trin 2: Følg kredsløbsskemaet

Lodde alle komponenterne i et printplade.

Det ville være bedre at kortslutte Data plus og minus Pins på USB -portene til Android -telefoner.

Sørg for at slukke Boost -konverteren for ikke at overbelaste TP4056, mens batteriet oplades.

Hvis dit solpanels effekt er lavere end den anbefalede effekt, som er 20Watt over, bør du kun tilslutte et batteri. på grund af den begrænsede effekt i dit solcellepanels effekt. Eksempel: 15Watt er 0,83A, hvilket betyder, at det er din maksimale strøm.

Trin 3: Strøm og mål kredsløbet

Hvis kredsløbet fungerer korrekt, skal du teste det ved hjælp af dummy -belastninger som 5W -modstand i udgangen og måle spændingen og strømmen. kan lide dette billede.

Stød på problemer

- solcelleanlæg -

Hvis indgangsspændingen (fotovoltaisk) i bukkomformeren pludselig falder lavere end den nominelle spænding for PV og udgangsspændingen. så burde problemet være på denne liste.

*belastningen i output er allerede forbundet og trækker mere strøm fra PV.

*Mindre sollys udenfor på grund af overskyet osv.

hvis dit problem ikke er på denne liste, skal du efterlade en kommentar, og jeg vil besvare den.

Trin 4: Færdig

Vi er færdige.

Du kan beregne effektiviteten af Buck-converter og Boost-converter ved hjælp af denne formel.

Udgangsspænding x udgangsstrøm

------------------------------------------- x 100% = Effektivitet

Indgangsspænding x indgangsstrøm

Ting at minde om !! - Afbryd altid forbindelsen mellem batteri og boost-konverteren for ikke at overbelaste TP4056-opladningsprocessen i løbet af dagen. brug den kun til i aften.

- Sørg for, at der oplades batterier, når du måler strøm og spænding for at opnå dens effektivitet.

Fordele og ulemper

+ 5V betjent. Til opladning og strømforsyning af applikationer, der har brug for 5V- Ikke til applikationer, der har brug for 12V/9V. (Kan justeres, hvis din boost-omformer er justerbar)

+ Effektivitetsgraden er god nok. (Mine er 70% i buck converter og 68% i Boost converter) (Lidt højere, hvis du bruger et allerede bygget modul.)

- Effektiviteten kan falde, hvis input af spændingsomformer fra bukkonverter falder. På grund af output trække strøm.

+ Billigt system

- System uden en controller (til at overvåge batteriet og solens opladningsstatus og beskyttelse)

+ Let at lave, hvis du køber det allerede indbyggede boost og buck -modul.

Én ting at påpege

Buck-konverterens begrænsede strømudgang afhænger af dit solpanels effekt (watt). Mit solpanels effekt er 15 watt, hvilket betyder, at jeg er begrænset til strømmen på 0,75A, når jeg opretter forbindelse til opladeren. Det er derfor, jeg anbefaler et solpanel, der mindst er højere end 20W.

Kommenter gerne, hvis du har spørgsmål til projektet.

Hvis du laver dit eget fotovoltaiske 5V -system. Vær venlig at dele.

Du kan følge mig på alle sociale medier. Så du kan

Følg mig på Facebook og Twitter

Facebook:

Twitter:

Abonner på min Youtube -kanal:

Støt mig på Patreon:

Påmindelse: Hav altid viden om elektronik og tænk på sikkerhed først før, under og efter projektet. Sikkerhed først.