Sådan laver du en Solar IPod/iPhone -oplader -aka MightyMintyBoost: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Jeg ville have en oplader til min iPodTouch, og MintyBoost var bestemt mit første valg. Jeg ville tage det lidt længere og gøre det ikke kun genopladeligt, men også soldrevet. Det andet problem er, at iPhone og iPodTouch har store batterier i dem og vil tømme de to AA -batterier i MintyBoost ret hurtigt, så jeg ville også øge batteristrømmen. Hvad jeg virkelig ville var en MightyMintyBoost!

Apple har solgt over 30 millioner iPodTouch/iPhone-enheder- forestil dig at oplade dem alle via solenergi …. Hvis hver solgt iPhone/iPodTouch blev fuldt opladet hver dag (i gennemsnit batterikapaciteten) via solenergi i stedet for fossil brændstof, ville vi spare cirka 50.644 gWh energi, omtrent svarende til 75, 965, 625 lbs. CO2 i atmosfæren om året. Indrømmet, at det er et bedst muligt scenario (forudsat at du kan få nok sollys om dagen og cirka 1,5 lbs. CO2 produceret pr. Brugt kWh.) Selvfølgelig findes det ikke engang i alle de andre iPods, mobiltelefoner, PDA'er, mikrokontroller (I brug den til at drive mine Arduino-projekter) og andre USB-enheder, der kan drives af denne oplader- en lille solcellelader ser måske ikke ud til at gøre en forskel, men tilføj alle de millioner af enheder sammen, og det er meget energi! Der er nogle virkelig flotte funktioner ved denne oplader: Den er soldrevet! Den er lille. Stor batterikapacitet- 3,7v @2000mAh Om bord oplader oplades via solceller, USB eller vægvorte. Accepterer indgangseffekt fra 3,7v til 7v. Fjern solcellen efter opladning, og du har en dejlig kompakt USB -strømforsyning. Tag solcellen ud af stikkontakten, og brug velcroen til at fastgøre MightyMintyBoost inde i en rygsæk eller messenger-taske- tilslut nu en større solcelle til din taske for endnu hurtigere opladning. Ved hjælp af en lidt større solcelle (6v/250mAh) kan du generere strøm nok til at oplade en iPhone fuldt ud på cirka 5,5 timer og en iPod Touch på 4 timer. At bygge dette er virkelig let og ligetil- det tog mig kun omkring en time, så følg med og bygg et til dig selv! Sikkerhedsbemærkning og generel ansvarsfraskrivelse: Vær forsigtig med at skære Altoids-dåsen, da den kan have nogle virkelig skarpe kanter- fil dem glatte, hvis det er nødvendigt. Saml dette på egen risiko- mens det er virkelig let at bygge, hvis du ødelægger noget, er der potentiale for at beskadige den elektroniske enhed, du prøver at oplade. Vær forsigtig i dit montage- og lodningsarbejde, og følg god sikkerhedspraksis. Brug kun en type batterioplader, der er specielt designet til den batteritype, du bruger. Læs venligst hele instruktionsbogen igennem, før du stiller spørgsmål- hvis der er spørgsmål, så spørg bare, så hjælper jeg så godt jeg kan!

Trin 1: Værktøjer og materialer

Her er hvad du skal bruge til at bygge din egen MightyMintyBoost:

Værktøj: Loddejern Saks Wire cutters Tang (eller muiltitool) Multimeter Metalsaks Klar pakningstape Materialer: MintyBoost kit Litiumpolymer batterioplader (den originale angivne blev afbrudt) Brug Adafruit Solar Lithium oplader til bedre ydeevne (forbindelser er ens, men den er lidt større - se opdatering herunder) 3.7v 2000mAh litiumpolymerbatteri JST -stik/ledning Små solceller 2 "x 3" klæbende velcro med klæbemasse Små dobbeltsidede selvklæbende firkanter Altoider tin 7/10/10 OPDATERING: Adafruit sælger nu også alle de dele, du har brug for for at lave dette lidt mere mægtig. Se 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 ANDEN OPDATERING: Adafruit introducerede for nylig en ny LiPo-oplader, der er specielt designet til solopladning, der har meget bedre ydeevne. Det er ikke så lille, men præstationsgevinsterne gør det værd. Tag et kig og læs om designet her-https://www.adafruit.com/products/390 Nogle bemærkninger: Den enkeltcelle litiumpolymer oplader kan acceptere indgangseffekt, der spænder fra 3,7 til 7v maks. Når cellen når fuld opladning, skifter opladeren automatisk til trickle -opladning. Ved opladning ved hjælp af mini USB -porten er ladestrømmen begrænset til 100mA. Ved opladning ved hjælp af tønde -stikket er ladestrømmen begrænset til 280mA. Solcellen maksimerer ved ca. 5v @ 100mA i stærkt sollys. Hvis du har brug for hurtigere opladning, skal du blot bruge en større solcelle- en 6v celle @ 250mA ville fungere meget godt, og de er let tilgængelige og billige. Jeg brugte størrelsen på solceller, som jeg gjorde, fordi jeg ville have, at den var super kompakt. Jeg kunne ikke finde ud af fra producenten, om den solcelle, jeg brugte, har en blokeringsdiode. En blokeringsdiode bruges i mange solopladningssystemer til at forhindre solcellen i at tømme batteriet under dårlige lysforhold. Instruktionsmedlem RBecho påpegede, at det anvendte opladningskredsløb negerer behovet for en blokeringsdiode i denne applikation. Du kan se, hvornår solcellen producerer nok strøm, fordi den lille røde LED på opladeren tændes under opladning.

Trin 2: Byg Minty Boost Kit

Byg først MIntyBoost -kittet i henhold til instruktionerne. Det er virkelig let at samle- selv en komplet nybegynder kan gøre det. I stedet for at forbinde batteriholderen i sættet, skal vi lodde et JST-stik til MintyBoost PCB. Dette lille stik gør det muligt for MintyBoost kredsløbet at oprette forbindelse til litiumpolymer batterioplader kredsløb. Sørg for, at polariteten er korrekt! Test MintyBoost ved at tilslutte batteriet (sørg for, at batteriet har en opladning) og opladerkredsløb. MintyBoost opretter forbindelse til stikket mærket SYS på opladerkortet, og litiumpolymerbatteriet tilsluttes stikket mærket GND. Skær nu et hak i Altoids -blikket til USB -porten, og brug noget dobbeltsidet klæbemiddel til at montere printkortet på Altoids -blikket.

Trin 3: Tilføj batteri og oplader

Skær nu et hak ud af den anden side af Altoids -boksen, så den passer til opladeren, og fastgør opladningskredsløbet til bunden af Altoids -blikket med dobbeltsidet klæbemiddel. Tilslut batteriet og MintyBoost PCB igen til opladningskredsløbet. Sørg for, at intet i bunden af et af kredsløbskortene rører bunden af Altoids -blikket.

Trin 4: Tilføj solcellen

Der er et par forskellige måder at forbinde solcellen på. Den første er ved simpelthen at forkorte stikledningerne og tilslutte tøndeproppen til tøndejackstikket på opladningskredsløbet.

Den anden metode er at udskifte stikket med et andet JST -stik og sætte det i det tredje stik mærket 5v på opladningskredsløbet. Jeg havde ikke et andet JST -stik ved hånden, så jeg lodde bare et bjærget toskåret stik til opladningskredsløbet, hvor der er to åbne stifter på 5v -linjen. At bruge den anden metode er bestemt en smule renere, da du ikke har det store tøndeprop, der stikker ud af siden af dåsen. OPDATERING- Da det originale opladningskredsløb er afbrudt, er den bedste måde at tilslutte den nye version Sparkfun LiPo oplader er at splejse et mini USB -kabel til solcelletrådene, så det kan tilsluttes direkte til opladeren. Der er en simpel vejledning til, hvordan man gør dette her-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Sæt nu solcellen på toppen af Altoids-blikket med en 2 bred velcro. Jeg pakkede batteripakken med en lag klart pakningstape for at hjælpe med at beskytte det. Derefter er batteriet enkelt lagt oven på de to kredsløbskort- det er en næsten perfekt pasform. Sæt nu din MightyMintyBoost ud i den lyse sol og lad den op! Du bør se en den lille røde LED på opladerkortet lyser. Når den er fuldt opladet, skal du tilslutte din iPod/iPhone/USB -drevne enhed og nyde!

Trin 5: Ofte stillede spørgsmål og yderligere oplysninger

Her er en liste over ofte stillede spørgsmål: Spørgsmål: Er det muligt at oplade litiumpolymerbatteriet? A: Nej- laderen skifter automatisk til trickle-opladning og slukker derefter. Q: Er det muligt at aflade lithiumpolymerbatteriet helt og beskadige det? A: Nej- batteriet har sit eget lavspændingsafbrydelseskredsløb, der forhindrer det i at aflade helt- lavspændingsafbrydelsen er omkring 2,8vQ: Har solcellen en blokeringsdiode, der forhindrer den i at dræne litium A: Ingen blokeringsdiode er nødvendig- Lithium Polymer-opladeren forhindrer, at batteriet lækker strøm. Q: Hvor lang tid tager det at oplade litiumpolymerbatteriet fuldstændigt, og hvor lang tid tager det at oplade min iPod/iPhone? A: Hvor lang tid det vil tage at oplade fuldstændigt afhænger af mængden af tilgængeligt sollys, men som en grov estimat ville det tage omkring 20 timer at bruge den lille solcelle i direkte sollys. Brug af en større solcelle kan let tage halvdelen, hvis ikke en tredjedel af tiden. De samme tal ville gælde, hvis du oplader den via USB eller bruger en vægvorte strømforsyning. Opladning af din iPod er meget hurtigere. Hvor hurtigt det gør det afhænger af din enheds batterikapacitet. En iPod Touch har et 1000mAh batteri, så den skal oplades fuldt ud på omkring 2 timer. En 3G iPhone har et 1150mAh batteri, så det vil tage lidt længere tid, og en 2G iPhone har et 1400mAh batteri, så det vil tage omkring 3 timer. Q: Lithium Polymer-opladeren har et indgangsspændingsområde på minimum 3,7v til 7v maksimum- hvad hvis jeg vil bruge en solcelle med højere output til hurtigere opladning A: For at bruge en solcelle med en spændingsudgang større end 7v, skal du bruge en spændingsregulator til at sænke spændingen til et niveau, som opladeren kan klare. Du kan bruge en 7805 spændingsregulator til at begrænse output til +5v -de koster kun omkring $ 1,50 og er meget enkle at oprette. 7805 giver dig som fast +5v og er normalt god op til 1A strøm. Du kan også bruge en LM317T, som er en justerbar regulator, men det ville indebære lidt mere kredsløb at bruge. Nogle mennesker bruger også dioder til at tabe spænding, da mange dioder har et spændingsfald på.7v Der er meget mere info her: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator Den anden mulighed ville være at bruge et 6v/250mA solpanel. Dette vil forblive inden for det nuværende indgangsområde og spændingsindgangsområde for litiumpolymerladeren. Husk, at du også kan forbinde mindre solceller parallelt for at øge den tilgængelige strøm- to 5v/100mA solceller forbundet parallelt vil give en output på 5v @200mA Q: Hvad hvis jeg vil bruge en oplader med en højere indgangsstrøm A: Sparkfun har en litiumpolymer oplader, der maksimalt når 1A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id = 8293Q: Hvordan ville jeg tilslutte den mere kraftfulde oplader- der er ikke ser ud til at være en klar måde at gøre dette på: A: For at bruge den mere kraftfulde 1A oplader skal du tilslutte en tovejskontakt til batteriet, så batteriet i den ene position ville være forbundet til opladeren og i den anden position batteri ville være tilsluttet MintyBoost kredsløbet. Q: Vil dette fungere med andre USB -enheder end iPods og iPhones? A: Du satser! Der er en liste her: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: Vil indersiden af altoiderne ikke kortslutte kredsløbet? A: Nej- ved hjælp af dobbeltsidet skumbånd til montering af printkortene holder bunden af brættet fra at komme i kontakt med indersiden af dåsen. Hvis du virkelig er bekymret, kan du dække indersiden af dåsen med klart pakningstape. Q: Hvor meget koster dette? Kan jeg bygge det for mindre? Er det omkostningseffektivt: A: Hvis du køber alt som angivet, ville det koste $ 70,75 (eksklusive Altoids -dåsen eller forsendelsen.) Hvis du ville skrabe det med MintyBoost PCB fra Adafruit, bygge dit eget opladningskredsløb og levere dine egne dele fra forskellige kilder kan du spare en hel del. Både opladningskredsløbet og MintyBoost-kredsløbet er tilgængelige online- bare gå til websiderne i værktøjs- og materialeafsnittet- de er også angivet nederst på denne side. Begge Maxim og Linear Technology leverer gratis prøver (i henhold til deres websteder) af deres IC'er, så du skal bare levere alle de andre bits (fås fra steder som Mouser og Digikey.) Ved hjælp af en lidt mindre solcelle og et 2200mAh batteri er det muligt at bygge den til meget mindre: 2200mAh batterysolar celleMintyBoost PCBAfter ved at tilføje de små dele til MintyBoost -kredsløbet, et lille blankt printkort til opladningskredsløbet (du skulle selv etse kortet) og et mini -USB -stik, kan du tænke dig at bygge dette til omkring $ 21,00 (eksklusive forsendelse eller en Altoids -dåse).) Det ville naturligvis ikke være det samme, men det ville være funktionelt det samme. Jeg ved ikke, om 2200mAh batteriet også ville passe ind i en Altoids -dåse. Det ville selvfølgelig være meget mere arbejde, og der kan være en del fejlfinding, hvis du ikke har erfaring med at bygge disse typer kredsløb eller lodde overflademonterede komponenter. Så er det omkostningseffektivt? Absolut- det afhænger bare af mængden af arbejde, du vil udføre. Uanset hvad, får du en meget nyttig og alsidig solcellelader. Q: Hvordan har du beregnet strømforbruget og ækvivalente CO2-værdier? A: Her er matematik-3,7v (LiPo-mærket spænding) x.1A (solstrøm) =.37W.37W x 12.5 timer (ladetid baseret på gennemsnitlig batterikapacitet) = 4.625Wh4.625Wh x 365 dage = 1688.125Wh om året1688.125Wh om året x 30, 000, 000 solgte enheder = 50, 643, 750, 000Wh i alt brugt om året (50.644gWh) 50.644gWh om året x 1.5 lbs CO2 produceret pr. kWh = 75, 965, 625 lbs. CO2 produceret om året Tilskud er mere eller mindre maksimalværdier, men de viser klart et vist potentiale for nogle alvorlige energibesparelser. En solopladningstid på 12,5 timer om dagen er ikke realistisk for størstedelen af planeten, men hvis du forkorter solopladningstiden til cirka 4,5 timer ved en strøm på 280 mA, er resultaterne stadig de samme. samt et kredsløbsdiagram og datablad findes her: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726En komplet beskrivelse og dokumentation af MintyBoost -kredsløbet findes her: https:// www.ladyada.net/make/mintyboost/

Storpris i Earthjustice United States of Efficiency Contest