Saját fotovoltaikus 5V -os rendszer készítése: 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ez egy Buck konvertert használ 5 V-os kimenetként az akkumulátor (Li Po/Li-ion) töltésére. És Boost konverter 3,7 V -os akkumulátorhoz 5 V USB kimenethez a szükséges eszközökhöz 5 V. Hasonlóan az eredeti rendszerhez, amely ólomakkumulátort használ PWM vagy MPPT vezérlővel. És tápellátás 12V -os eszközökhöz. Ez az egyetlen csak egy Buck konvertert használ a 12 V (napelem névleges feszültsége) stabil 5 V-ra való átalakítására, hogy nappal Li-Po/Li-ion akkumulátort töltsön. Váltson a Boost konverterre, hogy az akkumulátor 4,2 (3,7 névleges feszültsége Li-Po és Li-ion) feszültségét ismét 5V-ra alakítsa az eszközök 5V-os tápellátására. (Napközben is használhatja az 5 V-ot a Buck konverterben, amíg a Li-Po/Li-ion akkumulátor töltődik.  Lehet, hogy nem olyan hatékony, mint az eredeti rendszer (12 V). Ezt csak azért tettem, mert a napelemem tápellátása csak 15W, és nem elegendő költségvetés ahhoz, hogy 12V -os MPPT vagy PWM töltőt vásároljon, és nem elegendő 50 W -nál nagyobb teljesítményű alkalmazások áramellátásához.

(Emlékeztetőül, a rendszer nem rendelkezik vezérlőkkel.)

Ez a rendszer 30W -nál alacsonyabb és csak 12 V -os napelemekhez készült. (A 9 V -os napelemek még működnének).

Rendszer specifikációim Bemeneti napelem = 12V (18V)

Felhasznált teljesítmény = 15 W

Töltési idő = a napelem teljesítményétől és az akkumulátor kapacitásától függ.

USB kimenet 1 (Buck konverter) = 5V

USB kimenet 2 (Boost konverter) = 5V

Akkumulátor típusa = az Ön választásától függ (Li-Po/Li-ion) 3,7 és kapacitás-Az enyém Li-Po volt, 3500 mAh kapacitással.

Egy pont:

Míg a projekt folyamatban van a hatékonyság javítására és kiszámítására irányuló kísérletekre, valamint arra, hogy megérte -e. Tegyen fel kérdéseket a projekthez.

Lépés: Készítse elő az anyagokat

• Purfboard (közepes méretű)
• Vezetékek
• Vezető krokodil krokodil kettős végű próbacsípő jumper huzal (opcionális teszteléshez)
• 2x USB port
• Ólomforrasztó.

Napelem -(javasoljuk 20 Watt teljesítményt, 12 V)

• 1x TP4056 töltő- és védőáramkör a Li-Po és a Li-ion számára.
• 1x Li-Po/Li-ion akkumulátor (attól függően, hogy milyen akkumulátort választ és milyen kapacitással rendelkezik)

Buck-Converter (egyet használok)

• (1x) LM2576T (5V -os verzió, 3A)
• (1x) 100uH induktor
• (1x) 100uF és (1x) 1000uF elektrolit kondenzátorok
• (1x) Schottky dióda
• (1x 1K ellenállás és kis LED) -opcionális

Mérőeszközökkel együtt

Digitális/analóg multiméter (feszültség és áram szükséges a hatékonyság kiszámításához)

2. lépés: Kövesse az áramkör vázlatát

Forrasztja az összes alkatrészt egy NYÁK -burkolatban.

Jobb lenne rövidre zárni az adat plusz és mínusz csapokat az Android telefonok USB -portjain.

feltétlenül kapcsolja ki a Boost konvertert, hogy ne terhelje túl a TP4056 akkumulátort.

Ha a napelem teljesítménye alacsonyabb, mint az ajánlott teljesítmény, ami 20 Watt felett van, akkor csak egy akkumulátort csatlakoztasson. a napelem áramellátásának korlátozott teljesítménye miatt. Példa: A 15 watt 0,83 A, ami azt jelenti, hogy ez a maximális áram.

3. lépés: Tápellátás és az áramkör mérése

Ha az áramkör megfelelően működik, akkor próbálja ki azt, ha a kimenetben 5 W ellenállást, mint dummy terhelést használ, és mérje meg a feszültséget és az áramot. mint ez a kép.

Problémákkal való találkozás

- fotovoltaikus rendszer -

Ha a bak-átalakító bemeneti feszültsége (fotovoltaikus) hirtelen alacsonyabbra csökken, mint a PV névleges feszültsége és a kimeneti feszültség. akkor a problémának ezen a listán kell lennie.

*a kimenet terhelése már csatlakoztatva van, és több energiát vesz fel a PV -ből.

*Kevesebb napfény kint a felhősödés miatt, stb.

ha a problémája nem szerepel ezen a listán, írjon megjegyzést, és válaszolok rá.

4. lépés: Kész

Végeztünk.

A Buck-konverter és a Boost-átalakító hatékonyságát ezzel a képlettel számíthatja ki.

Kimeneti feszültség x kimeneti áram

------------------------------------------- x 100% = Hatékonyság

Bemeneti feszültség x bemeneti áram

Emlékeztető dolgok !! - Mindig kapcsolja ki az akkumulátort és a Boost-konvertert, hogy ne terhelje túl a TP4056 töltési folyamatot nappal. csak ma este használja.

- az áram és a feszültség mérésekor győződjön meg arról, hogy az akkumulátorok töltődnek -e annak hatékonysága érdekében.

Előnyök és hátrányok

+ 5V működtetésű. 5 V-ot igénylő alkalmazások töltésére és áramellátására- Nem 12 V/9 V-ot igénylő alkalmazásokra. (Beállítható, ha a boost konverter állítható)

+ A hatékonysági arány elég jó. (Az enyémek 70% -a buck konverterben és 68% a Boost konverterben) (Kicsit magasabb, ha már felépített modult használ.)

- A hatékonyság csökkenhet, ha a Buck konverter bemenete feszültség csökken. A kimenő húzóerő miatt.

+ Olcsó rendszer

- Vezérlő nélküli rendszer (az akkumulátor és a szolár töltés állapotának és védelmének figyelésére)

+ Könnyen elkészíthető, ha megvásárolja a már beépített boost és buck modult.

Egy dologra kell felhívni a figyelmet

A bak-konverter korlátozott áramkimenete a napelem teljesítményétől (Watt) függ. A napelem teljesítménye 15 watt, ami azt jelenti, hogy a töltőhöz való csatlakozáskor 0,75A áramerősségre vagyok korlátozva. Ezért ajánlok legalább 20 W -nál nagyobb napelemet.

Nyugodtan írjon megjegyzést, ha kérdése van a projekttel kapcsolatban.

Ha saját fotovoltaikus 5V -os rendszert készít. kérlek oszd meg.

Bármelyik közösségi médiában követhet engem. Úgy, hogy teheted

Kövess engem a Facebookon és a Twitteren

Facebook:

Twitter:

Iratkozz fel a Youtube csatornámra:

Támogass a Patreon -on:

Emlékeztető: Mindig legyen ismerete az elektronikáról, és gondoljon a biztonságra először a projekt elkészítése előtt, alatt és után. Első a biztonság.