Lavteknologisk sollampe med genbrugte batterier: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Denne vejledning giver dig mulighed for at lave en sollampe udstyret med en USB -oplader. Den bruger litiumceller, der genbruges fra en gammel eller beskadiget bærbar computer. Dette system, med en dag med sollys, kan oplade en smartphone fuldt ud og have 4 timers lys. Denne teknologi er blevet dokumenteret under et mellemlanding af "Nomade des Mers" -ekspeditionen på øen Luzong i den nordlige del af Filippinerne. Foreningen Liter of Light har allerede installeret dette system siden 6 år i fjerntliggende landsbyer, der ikke har adgang til elektricitet. De organiserer også træning for landsbyboerne for at lære dem at reparere sollampen (allerede installeret 500 000 lamper).

Den originale vejledning og mange andre til at bygge lavteknologier er tilgængelige på Low-tech Labs websted.

Litium er en naturressource, hvis lagre i stigende grad bruges til elbiler, telefoner og computere. Denne ressource bliver gradvist opbrugt over tid. Dens øgede brug i batteriproduktion skyldes hovedsageligt dets evne til at lagre mere energi end nikkel og cadmium. Udskiftningen af elektrisk og elektronisk udstyr accelererer, og det bliver en stadig vigtigere kilde til affald (DEEE: Affald af elektrisk og elektronisk udstyr). Frankrig producerer i øjeblikket 14 kg til 24 kg elektronisk affald pr. Indbygger om året. Denne sats stiger med cirka 4% om året. I 2009 har kun 32% af de unge franskmænd mellem 18 og 34 år engang genbrugt deres elektroniske affald. I samme år 2009 blev der ifølge Eco-systèmes fra januar til september 2009 undgået 113.000 tons CO2 gennem genanvendelse af 193.000 tons DEEE, en af de fire miljøorganisationer i DEEE-sektoren.

Dette affald har imidlertid et stort genanvendelsespotentiale. Især lithium til stede i cellerne i computerbatterier. Når et computerbatteri svigter, er en eller flere celler defekte, men nogle forbliver i god stand og kan genbruges. Fra disse celler er det muligt at oprette et separat batteri, som kan bruges til at drive en elektrisk boremaskine, genoplade din telefon eller tilsluttes et solpanel for at betjene en lampe. Ved at kombinere flere celler er det også muligt at danne større enhedsopbevaringsbatterier.

Trin 1: Værktøjer og forbrugsvarer

Forbrugsvarer

• Brugt laptopbatteri
• Solpanel 5V-6V / 1-3W Opladnings- og afladningsregulator (eks: 4-8V 1A Mini Li-ion USB Arduino batterioplader TP4056)
• DC/DC spændingsomformer DC/DC booster MT3608 (elektrisk komponent, der omdanner 3,7 V af batterierne til 5 V)
• LED -lampe med høj effekt (f.eks.: LED -boutons 3W)
• Kontakt (for at åbne kredsløbet og afbryde lyset)
• Elektrisk tape
• Boks

Værktøjer

Til cellerekstraktion:

• Handsker (for at undgå at skære med computerens batteri eller med nikkelbåndene, der forbinder cellerne)
• Hammer
• Mejsel
• Skære tang

For at bygge selve lampen:

• Limpistol (og limpinde)
• Varmepistol eller lille lommelygte
• Træsav
• Skruetrækker

Trin 2: Hvordan fungerer det?

Denne vejledning viser, hvordan du gendanner computerceller for at lave et nyt batteri. Drevet af et solpanel eller en USB -port giver det dig mulighed for at tænde en LED -lampe.

Systemet fungerer omkring tre moduler:

• energimodtagelsesmodulet: solpanelet og dets ladestyring
• energilagringsmodulet: batteriet
• modulet, der giver energien tilbage: LED -lampen og dens spændingsregulator

Energimodtagelsesmodul: Fotovoltaisk panel og ladestyring

Det fotovoltaiske panel koncentrerer solens energi. Det giver mulighed for at genvinde sin energi for at gemme den i batteriet. Men vær forsigtig, mængden af energi, der modtages af panelet, er uregelmæssig afhængigt af tidspunktet på dagen, vejret … det er vigtigt at installere en ladnings-/afladningsregulator mellem panelet og batteriet. Dette vil blandt andet blive beskyttet mod overbelastning.

Energilagringsmodul: batteriet

Den består af to lithiumceller, der er genoprettet fra en computer. For at sige det i en nøddeskal, ligner et batteri lidt en æske, der indeholder flere batterier: hver af dem er en celle, en enhed, der leverer strøm til enheden ved elektrokemisk reaktion.

Cellerne, der findes i computere, er lithiumceller. De har alle samme kapacitet til at lagre energi, men deres evne til at klare det er forskellig for hver. For at danne et batteri fra celler er det vigtigt, at de alle har samme evne til at levere energi. Det er derfor nødvendigt at måle hver celles kapacitet til at sammensætte homogene batterier.

Modul, der giver energi: LED -lampen, 5V USB -porten og dens spændingsomformer

Vores batteri forsyner os med 3,7V strøm, og de LED -lamper, vi brugte, fungerer ved den samme spænding. Derudover giver USB -portene en spænding på 5V. Vi er derfor nødt til at transformere celleenergien fra 3,7V til 5V: ved hjælp af en spændingsomformer kaldet DC/DC booster

Trin 3: Fremstillingsfaser

Her er forskellige trin, der er nødvendige for at bygge lampen:

1. Fjernelse af cellerne fra computerens batteri
2. Mål spænding af celler
3. Realisering af de 3 moduler (solpanel + opladningsregulator batteri LED -lys + opladningsregulator)
4. Sammenkædning af de 3 moduler
5. Bygger en kasse
6. Integration af moduler i kassen

Trin 4: Fjernelse af cellerne fra computerens batteri

Til denne del foreslår vi, at du ser på følgende vejledning: Genbrug af batterier.

1. Tag handsker på for at beskytte dine hænder
2. Sæt batteriet på plads, og åbn det med en hammer og en mejsel
3. Isoler hver celler ved at fjerne alle andre dele (som vist på billedet).

Trin 5: Mål spænding af celler og terapacitet

Mål spænding:

Vi starter med at måle spændingen i hver enkelt celle for at kontrollere, om de fungerer korrekt. Alle celler, der har en spænding lavere end 3V, vil ikke kunne bruges i dette projekt og skal genbruges.

Ved hjælp af et multimeter, i DC -tilstand, måles alle celler og kontrolleres den, der kan bruges af projektet.

Vær forsigtig: Hvis computerens batteri ser ud til at have væske på ydersiden, må du ikke åbne kassen, litium er skadeligt i høje doser.

Mål kapacitet:

For at måle en celles kapacitet skal vi oplade den maksimalt og derefter aflade den. Disse celler er lithiumbaserede og har brug for et specifikt ladnings- og afladningssystem. Normalt er den maksimale ladning 4, 2 V og minimum er 3V. At gå over disse grænser vil beskadige cellen.

1. Brug en PowerBank: den giver dig mulighed for at oplade mange celler på en gang med en USB -port.
2. Oplad cellerne og vent, indtil opladningen er fuldført (alt lys skal være tændt), det vil blive gjort om cirka 24 timer. (billede)

3. Cellerne oplades maksimalt (4, 2V), nu skal vi aflade dem. Du bør bruge en Imax B6: et værktøj, der gør det muligt at aflade cellerne og kontrollere deres kapacitet. Sådan bruges værktøjet:

   1. spændingen: den vil spørge dig om, hvilken type celler du vil kontrollere, du skal vælge den litium. Det vil automatisk regulere afladningen ved minimum 3V.
   2. intensiteten: indstillet til 1A for at få en hurtig og sikker afladning. I denne tilstand bør udladningen tage mellem 1 time og 1 time og en halv.
   3. Tilslut magneten til krokodilleklemmerne, og forbind derefter til cellen, magneten hjælper med at lade strømmen passere gennem Imax B6 til cellerne. (billede)
   4. Udlad cellerne, indtil de er helt tomme.
   5. Bemærk kapaciteten på cellen. Jo højere jo bedre.
   6. Sorter dine celler efter kapacitet: 1800 mA.

Bemærk: Det er vigtigt at lave homogene batterier med celler, der har en lignende kapacitet

Trin 6: Realisering af de 3 forskellige moduler

Modul 1: Solpanel og ladestyring

• Brug en sort og en rød ledning, brug en tang til at stribe ledningerne.
• Lod den røde ledning på den positive side af panelet og den sorte på den negative side.
• Opladningsregulatoren har 2 indgange: IN- og IN+ (som er angivet på komponenten): Svejs den røde ledning (positiv) med IN+ -indgangen på ladningsregulatoren og den sorte ledning (negativ) med IN-indgangen (billede 5).

Modul 2: Batteri

Indsæt litiumcellen i batteriholderen

Modul 3: LED / USB -konverter

Spændingsomformeren DC / DC har to indgange og to udgange: Indgange: VIN + og VIN - / udgange: OUT + og OUT -. LED'en har to indgangstråde: en positiv og en negativ.

• Tag to ledninger (rød og sort).
• Svejs den røde ledning med VIN+ -indgangen på spændingsomformeren og den sorte ledning med VIN-indgangen.
• Forsigtig: Ledningens polaritet er ikke angivet på LED'en. For at identificere det skal du bruge et ohmmeter. Ledningen er positiv, når den viser en nulværdi. Når den viser en højere værdi, er ledningen negativ.
• Svejs den positive LED-ledning til OUT+ -udgangen på spændingsomformeren og den negative LED-ledning til OUT-udgangen. (billede)

Trin 7: Tilslutning af de 3 moduler

Opladningsregulatoren har 2 indgange: IN- og IN+ (som er angivet på komponenten).

1. Svejs den røde ledning på solpanelet (positiv) til IN+ -indgangen på ladningsregulatoren og den sorte ledning (negative) til IN-indgangen.
2. Opladningsregulatoren har 2 indgange: B- og B+ (som er angivet på komponenten). Svejs den røde ledning på batteriholderen (positiv) til B+ -indgangen på ladningsregulatoren og den sorte ledning (negative) til B-indgangen.
3. Svejs den røde ledning (positiv) på USB/LED -konvertermodulet til OUT+ -udgangen på ladningsregulatoren. Svejs den sorte ledning (negativ) til OUT-udgangen. Bemærk: Det elektriske kredsløb er nu lukket, og lyset tændes.
4. Skær den positive ledning, der forbinder regulatoren med konverteren for at åbne kredsløbet og svejse kontakten i serie. Det vil blive brugt til at åbne og lukke kredsløbet.

Trin 8: Opbygning af sagen - Version 1

Version 1: Tupperware

Dette design stammer fra Open Green Energy, tøv ikke med at konsultere den originale vejledning. Vi deler det, fordi det virker virkelig interessant. Sagen skal dog tilpasses vores kredsløb, især til USB -udgangen. Vi vil snart foreslå vores egen model inspireret af dette design.

Trin 9: Opbygning af sagen - Version 2

Version 2: Termoformet flaske i stor størrelse

Denne model gør det muligt for kredsløbene at være helt vandtætte, men kræver specifikt materiale:

• En 5L vandkande
• Krydsfinerplader (eller råttræ) mellem 1 og 2 cm tykke
• En klampe, minimumslængde 80 cm, bredde mellem 3 og 5 cm

Opbygning af de to baser: Disse er lampens to ender, den øverste er vært for solpanelet på den ene side og det elektriske kredsløb på den anden. Den nederste ende bruges til at lukke lampen og lukke den uigennemtrængeligt.

1. Skær 2 brædder på 15/13cm og 2 brædder på 11/13cm ud.
2. Overlejr hvert lille bræt på et større bord, og vær opmærksom på at placere det i det nøjagtige centrum af det store bræt. Hvert par brædder skrues senere.

Bemærk: For vandtæthed er det bedre at lakere brædderne på forhånd.

Bygning af formen:

1. Skær 4 portioner på ca. 20 cm ud i kniven.
2. Placer dem i hvert hjørne af et af de allerede skårne små brædder (11/13cm), og skru hver klodsdel med brættet.
3. Læg det andet lille bræt i den anden ende af de fire portioner og skru dem på samme måde. Resultatet er en kubus af dimensioner 11/13/20, som vil blive brugt til at termoforme plastflasken.

Termoformning af lampen envelopp:

1. Skær bunden af 5L flasken ud, og indsæt den i formen lodret (formen på 20 cm skal være parallel med flaskens side).
2. Opvarm langsomt med en termisk stripper på hver side af kuben. Afstrygeren skal være cirka 10 cm langt fra flasken. Hvis du ikke har en termisk stripper, er det muligt at bruge enhver anden form for flammekilde (f.eks. En gasvarmer).
3. Når flasken har opnået samme form end formen, skal du fortsætte med at varme op for at slette flaskemønstrene og for at strække plasten ordentligt. Pas på ikke at varme for tæt på plastikken eller for længe på samme sted, ellers dannes der bobler ved plastoverfladen.
4. Efterlad den formede flaske på formen, skær rent i niveau med formen den øverste del af flasken og skær igen flasken ca. 17 cm nedenfor.
5. Når skæringen er udført, skrues knasterne på hver side af formen for at adskille formen fra plasten.
6. I hver ende af den formede flaske foldes 1 cm brede tapper 90 ° mod indersiden. Hver fane skal være skrå på begge sider (som vist på billedet). Fanerne glider mellem de to brædder (den store og den lille) på hver side af flasken for at forbedre lampens tætning. For let at folde fanerne, skal du spore en tynd streg med fræseren på indersiden af flasken og folde den med hånden.

Fastgørelse af solpanelet:

1. Placer panelet på det større bræt, markér placeringen af + og - udgangene på panelet og bor et hul på 5 mm i begge brædder. (Hvis en komponent allerede er på dette sted, skal hullet flyttes).
2. Sæt ledningerne fra ladestyringen i disse huller, og svejs dem til de tilsvarende udgange på solpanelet.
3. For at fastgøre panelet er det ideelle at bruge et tyndt lag stof klæbet til brættet og at lime panelet på stoffet (f.eks. Ved hjælp af stærk lim).
4. For lampefoden gentages den samme operation i den anden ende af plasten.
5. Læg det lille bræt på indersiden af konvolutten, og skru det fast på det større bræt med de 4 plastikflapper mellem de to brædder.
6. For at sikre forseglingen af USB -stikket kan du hæfte et lille stykke cykelrør.

Tøv ikke med at sende spørgsmål eller forbedringer, du måtte tænke på. Og glem ikke at dele din lampe, når du har gjort det, med #solarlamp #lowtechlab!