Зарядное устройство для солнечной батареи своими руками

Как собрать зарядку для телефона из солнечных панелей

В этом материале разберём интересную и довольно простую самоделку, позволяющую заряжать телефон и многие другие гаджеты от солнечной энергии. Не сказать, что это практично и позволит забыть об обычных способах питания устройств, но зарядка для телефона из солнечных панелей своими руками — интересный опыт, который должен пройти каждый, кто увлекается альтернативной энергетикой.

Солнечная зарядка без аккумулятора

Самый простой вариант — это сразу заряжать гаджет от солнечных батарей. Единственная загвоздка в том, что телефону нужна подзарядка со стабильным напряжением 5V, а солнечные панели могут иметь разный диапазон этой характеристики. Проблема решается добавлением в схему преобразователь напряжения — устройство, которое изменяет входное напряжение на нужное нам.

Комплектующие

1. Солнечные панели.
2. Преобразователь напряжения на 5V с USB-выходом.
3. Монтажная плата (при необходимости).
4. Провода.

Солнечная панель или набор из нескольких пластин должен в совокупности выдавать не меньше 5V. В противном случае зарядка будет невозможна. Лучше перестраховаться и взять панелей с совокупным напряжением 6-8V.

Лучше сразу брать преобразователь с USB, чем мучится с правильностью подключения контактов порта. Бывают преобразователи, понижающие напряжение и повышающие. При питании напрямую от солнечных батарей будем использовать понижающий преобразователь. Если мы сначала заряжаем аккумулятор от панелей, а потом телефон, то скорее всего понадобится повышающий преобразователь — зависит от мощности аккумулятора. Выглядит нужное нам устройство так:

Всё несложно найти на AliExpress, отечественных интернет-магазинах или поискать на местных рынках радиоэлектроники.

Из инструментов понадобится только паяльник, набор для пайки и нож.

Сборка

Если у вас несколько солнечных панелей, каждая из которых выдаёт на выходе не менее 5V, то можно спаять их параллельно. Так можно повысить их итоговую мощность, а следовательно увеличить скорость зарядки. Подключаем панели к преобразователю и всё готово. Схема выглядит так:

Солнечные панели можно закрепить на плоской поверхности, например, дощечке. А преобразователь размещается на обратной стороне.

Если нужна зарядка на солнечных батареях с аккумулятором (Powerbank)

Будет круто, если ваше самодельное зарядное устройство оборудовать батареей, накапливающей поступающий с панелей заряд.

Кроме аккумулятора, к комплектующим необходимо добавить плату защиты аккумулятора TP4056 и диод 1N4007, который обеспечит защиту от обратного напряжения. Защитная плата поможет избежать предельных значений для аккумулятора: превышение заряда и разряда, высокое напряжение. Плата TP4056 имеет два светодиода: красный — идёт зарядка, синий — аккумулятор заряжен.

Также можно заморочиться с держателем для аккумулятора и SPDT-переключателем. Теперь схема будет выглядеть так:

Солнечные панели припаиваются к местам IN+ и IN- защитной платы, на батарею выводим через BAT+ и BAT-, соблюдая полярность. Диод должен расположиться на плюсовой клемме панелей. Учтите, что плата TP4056 сильно греется, поэтому для вентиляции её лучше разместить немного выше над монтажной платой.

От батареи выводим схему на преобразователь напряжения, не забывая переключатель. Если использовать аккумулятор, как в примере на 3.6V, то преобразователь должен быть повышающий, чтобы на выходе мы получали стабильные 5V.

Осталось собрать конструкцию, как вам будет удобно. Учтите, что аккумулятор лучше не размещать на солнце.

В итоге вы получаете самодельное зарядное устройство на солнечных батареях буквально за копейки. Если вы предусмотрите в схеме аккумулятор, то такая зарядка станет незаменимой при выездах на природу.

Источник

«Солнечное» зарядное устройство для аккумулятора

Вступление:

Эта схема является одним из самых простых способов заряда аккумулятора солнечными панелями. Данная схема предназначена для зарядки 12 В аккумуляторов, током до 500мА. Для нормальной работы устройства напряжение холостого хода солнечных панелей должно быть около 16-18 вольт, а ток короткого замыкания не более 500 мА. Батарея для зарядки может использоваться практически любая, емкостью до 20 A/час.

Принципиальная схема:

Описание схемы:

Солнечная энергия направляется от панели PV через 1N5818 диод Шоттки к батарее. Когда на аккумуляторе по ходу зарядки повышается напряжение, то на и управляемом стабилитроне TL431 напряжение поднимается до точки регулирования. Если напряжение окажется выше этой точки, то транзистор начнет закрываться. Когда батарея зарядится, схема будет рассеивать всю солнечную энергию в виде тепла. Схема ограничена 500 мА зарядным током.

Диод Шоттки 1N5818 препятствует обратному току течь в схему регулятора в ночное время суток, или в облачную погоду, когда панели не могут отдавать нужный ток и напряжение. Диод типа Шоттки, имеет более низкое падение напряжения по сравнению с регулярным диод кремния, это повышает эффективность цепи.

Диод Шоттки можно использовать практически любой, временно можно заменить на обычный диод, Резистор 22 Ома использовать меньшей мощности не рекомендуется, Транзистор TIP30B нужно установить на небольшой радиатор, заменить его можно на схожий по параметрам аналог.

Настройка устройства:

Подключите блок питания на вход вместо солнечных панелей, установите напряжение 13.8 вольт, а ток ограничьте на 500-600мА, через амперметр подключаем предварительно заряженный аккумулятор 12V к выходу. Подстроечный резистор крутим до тех пор, пока на амперметре стрелка не спадет почти до нуля. На этом настройка завершена.

Рисунок печатной платы и расположение элементов на ней:

Источник

Простейшее зарядное устройство на солнечных батареях

Автору пришла идея создать зарядное устройство для своего телефона на основе солнечной батареи. Обычно для того, чтобы зарядить мобильный телефон требуется постоянное напряжение в 5 В. Напряжение вырабатываемое от солнечных батарей не постоянное и во многом зависит от освещенности. Поискав выход из данной ситуации автор обратил внимание на стабилизатор напряжения КР142ЕН5А, который позволит питать аккумулятор телефона от энергии сообщаемой солнечной батареей.

Материалы необходимые для создания зарядного устройства на основе солнечной батареи:

1) солнечные батареи с напряжением по 3В 2 штуки
2) стабилизатор напряжения на 5 В, в данном случае микросхема КР142ЕН5А
3) USB разъем для кабеля питания телефона
4) провода
5) припой
6) термоклей
7) паяльник

Рассмотрим основные моменты создания данного устройства.

Стабилизатор КР142ЕН5А является зарубежным аналогом L7805CV, их вы можете заказать через интернет или посмотреть в магазине радиодеталей своего города. Главное достоинство подобного стабилизатора заключено в том, что при подаче на вход напряжения от 5 В до 15 В, он выводит стабильные 5 В.

Это в свою очередь означает возможность использования солнечной панели с вырабатываемым напряжением от 5 В до 15 В соответственно диапазону работы стабилизатора.

Однако у данной схемы есть и минус, который заключается в том, что если подаваемое напряжение от солнечной батареи будет меньше 5 В , то устройство не будет заряжать аккумулятор телефона.

Автор отмечает, что очень важно не перепутать контакты микросхемы и USB разъема при пайке.

У автора имелись две солнечные батареи с рабочим напряжением в 3 В. Так как для работы устройства необходимо напряжением минимум в 5 В, то автор просто соединил эти две батареи последовательно.

После чего была произведена пайка всех элементов в одну схему.

Далее на микросхему был нанесен термоклей, и она была приклеена на обратную сторону солнечной панели.

После сборки устройства автор провел испытания его работы на телефоне. Солнечная батарея была помещена под свет, к ней был подключен мобильный телефон через USB разъем.

Источник

Зарядное устройство от солнечной батареи своими руками

В этом уроке мы покажем вам, как заряжать литиевую батарейку 18650, используя чип TP4056 и солнечную энергию.

Комплектующие

Было бы здорово, если бы вы могли заряжать батарею мобильных телефонов, используя солнце вместо зарядного устройства USB, неправда ли?

Общая стоимость этого проекта, за исключением батареи, составляет чуть менее 5 долларов США. Батарея добавит еще от $4 до $5 баксов. В итоге у нас получится портативный блок питания.

Таким образом, общая стоимость проекта составляет около 10 долларов США. Все компоненты доступны на АлиЭкспресс по действительно хорошей цене.

Для этого проекта нам понадобятся:

1. 5В солнечная батарея (убедитесь, что она составляет 5В и не меньше);
2. монтажная плата общего назначения, макетная плата;
3. 1N4007 высоковольтный высокоомный диод (для защиты от обратного напряжения). Этот диод рассчитан на ток в прямом направлении 1А с пиковым значением обратного напряжения 1000 В;
4. Медный провод;
5. 2x клеммные колодки PCB;
6. держатель батареи 18650;
7. аккумулятор 3.7V 18650;
8. плата защиты аккумулятора TP4056 (с защитой IC или без нее);
9. усилитель мощности 5В;
10. некоторые соединительные провода;
11. оборудование для пайки.

Как работает TP4056

Если посмотреть на саму плату, то мы увидим, что она имеет чип TP4056 наряду с несколькими другими компонентами, представляющими для нас интерес.

На плате один красный и один синий светодиод. Красный загорается, когда он заряжается, а синий — при полной зарядке. Также есть мини-USB-разъем для зарядки аккумулятора от внешнего USB-зарядного устройства. Еще есть также два места куда вы можете припаять свою собственную зарядную единицу. Эти места отмечены как IN- и IN +.

Мы будем использовать их для питания этой платы. Батарея будет подключена к этим двум точкам, обозначенным как BAT + и BAT-. Плата требует входного напряжения от 4,5 до 5,5 В для зарядки аккумулятора.

На рынке доступны две версии этой платы. Один с модулем защиты от разряда батареи и один без него. Обе платы имеют ток зарядки 1А и отключении по завершении.

Кроме того, один с защитой отключает нагрузку, когда напряжение аккумулятора падает ниже 2,4 В, чтобы защитить батарею от слишком низкого тока (например, в пасмурный день), а также защищает от перенапряжения и обратной полярности (обычно уничтожает себя вместо батареи), однако, пожалуйста, проверьте, правильно ли вы всё подключили в самый первый раз.

Схема устройства

Эти платы действительно очень сильно нагреваются, поэтому мы будем паять их немного над печатной платой. Для этого мы будем использовать жесткий медный провод, чтобы сделать ножки для печатной платы. У нас будет 4 кусочка медных проводов, чтобы сделать 4 ножки для монтажной платы. Для этого вы также можете использовать — штыревые разъемы вместо медного провода.

Солнечный элемент подключается к клеммам IN + и IN-платы зарядки TP4056 соответственно. Диод вставлен в положительный конец для защиты от обратного напряжения. Затем BAT + и BAT- платы подключаются к + ve и -ve концам батареи. Это все, что нам нужно для зарядки аккумулятора.

Теперь для питания платы Arduino нам нужно увеличить выход до 5В. Итак, мы добавляем усилитель напряжения 5 В к этой схеме. Подключите -ve батареи к IN- усилителя и ve+ к IN+, добавив переключатель между ними. Мы подключили бустерную плату прямо к зарядному устройству, но мы рекомендуем установить там SPDT-переключатель. Поэтому, когда устройство заряжает батарею, она заряжается и не используется.

Солнечные элементы подключены к входу зарядного устройства литиевой батареи (TP4056), выход которого подключен к литиевой батарее 18560. Усилитель напряжения 5 В также подключен к аккумулятору и используется для преобразования от 3,7 В постоянного тока до 5 В постоянного тока.

Напряжение зарядки обычно составляет около 4,2 В. Вход усилителя напряжения варьируется от 0,9 до 5,0 В. Таким образом, он увидит около 3,7 В на его входе, когда батарея разряжается, и 4.2 В, когда она подзаряжается. Выходной сигнал усилителя до остальной части цепи будет поддерживать его значение 5 В.

Этот проект будет очень полезен для питания удаленного регистратора данных. Как известно, источник питания всегда является проблемой для удаленного регистратора, и в большинстве случаев нет доступной розетки.

Подобная ситуация заставляет вас использовать некоторые батареи для питания вашей цепи. Но в конце концов, батарея умрет. Наш недорогой проект солнечного зарядного устройства станет отличным решением для такой ситуации.

Источник

Как сделать зарядку для смартфона на солнечных батареях за 5 минут

Приближение майских праздников и летнего отдыха означает, что скоро мы будем много времени проводить на открытом воздухе: ходить на пикники, ездить на дачу и в походы. Чтобы смартфон не разрядился в самый неподходящий момент и вы не зависели от портативного аккумулятора, можно сделать зарядку для смартфона на солнечных батареях. Это легко, быстро и очень дешево. Кроме того, к работе над этим устройством всегда можно привлечь ребенка — показать ему азы пайки и соединения цепей питания, а также рассказать о работе солнечных батарей и экологичных способах получения энергии. При наличии нужных деталей и инструментов, сама работа занимает не больше пяти минут, а по расходам на компоненты вы уложитесь примерно в 200 рублей.

Инструменты и материалы

— Компактная солнечная панель на (6V) — около 70 руб.
— Цепь зарядного устройства USB (5V) — около 100 руб.
— Провод для подключения компонентов
— Пластиковая карточка для подставки
— Смартфон и кабель для тестирования
— Клеевой пистолет
— Паяльник
— Мультитул

Нужно выполнить пять простых шагов

1. Нарежьте провода такой длины, чтобы ими было удобно соединить панель с цепью зарядного устройства

2. Припаяйте провода к солнечной панели и соедините их с зарядным устройством, соблюдая полярность

3. Используйте клеевой пистолет для крепления зарядного устройства к панели и убедитесь, что контур порта USB не касается проводов

4. Согните пластиковую карту и приклейте ее к внутренней стороне панели для дальнейшего использования в качестве подставки

5. Подключите смартфон и проверьте работоспособность зарядного устройства

Источник