Punjenje litijum -jonske baterije sa solarnom ćelijom: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ovo je projekat o punjenju litijum -jonske baterije sa solarnom ćelijom.

* neke ispravke unosim kako bih poboljšao punjenje tokom zime.

** solarna ćelija bi trebala biti 6 V, a struja (ili snaga) može biti promjenjiva, poput 500 mAh ili 1Ah.

*** dioda za zaštitu TP4056 od obrnute struje trebala bi imati nizak pad napona ("ispadanje"). Koristim loše, koji uzimaju 0, 5-0, 6 V, što je puno. Možete koristiti Schottkyjevu diodu, kojoj je potrebno samo 0, 1 - 0, 2 V.

Korak 1: Materijal (veze su povezane)

1 x solarna ćelija 6V

Veza: 6V 1 W

Link: (više ćelija s različitim vatima)

Link: (više za odabir)

1 x Li - Ion ploča za punjenje TP4056 (odaberite ploču sa 4 izlaza - 2 za bateriju, 2 za povezivanje uređaja)

Link: (5 komada, cca 0,20 USD / komad)

Link: (1 komad, 0,29 USD / komad)

1 x Schottky dioda (bolji, pad napona 0, 1 - 0, 2) ili 1N4148 (lošiji, pad napona 0, 5 - 0, 6)

Link: (set dioda) (ažurirano)

Link: (1N4148)

1 x litijum -jonska baterija (18650), kupujem 1 lošu, možete izabrati bolje sa kapacitetom oko 2000 mAh - 3000 mAh, Veza: Litijum -jonska baterija

1 x litijum -jonski držač baterije

Veza: držač baterije

1x kabeli, koristim internetske kabele sa 6 žica unutra ili awg 22 žičanim kompletom

Linkovi:

kvaliteta: set kabela AWG 22

ethernet kabel: ethernet kabel (potrebno je odrezati 6 žica)

1 x alat za lemljenje (stanica, lim, kolofonija itd.)

Korak 2: Desna solarna ćelija

* solarna ćelija treba biti maksimalno 6V, jer TP4056 ima maksimalni ulaz 6V. Bolje je od 5V.

* struja iz solarne ćelije (ili napajanje) može biti promjenjiva, jer TP4056 "pojede" onoliko koliko joj je potrebno. Tako možete odabrati solarnu ćeliju od 500 mAh ili solarnu ćeliju od 1 Ah.

Za Li -Ion bateriju biram solarnu ćeliju sa 5V i 160 mA. Za odabir solarne ćelije morate odabrati:

1. napon solarne ćelije 1,5 x napon baterije, pa je 3,7 V do 4,2 V Li-Ion ekvivalentno 5,55 V do 6,3 V solarne ćelije.

2. struja solarne ćelije treba da ima 1/10 kapaciteta baterije umanjenu za 1 sat (za Ni Mh baterije). Ja koristim isto pravilo za Li -Ion bateriju. Zove se C - pravilo stope. Dakle, ako imam bateriju od 500 mAh, trebao bih izabrati solarnu ćeliju od 50 mA. Dobre litijum-jonske baterije imaju 2000 mAh, pa bi struja trebala biti oko 200 mAh ili 1,2 W.

Koristim lošu Li -Ion bateriju izmjerenih oko 600 mAh. Za to bih trebao izabrati solarnu ćeliju sa vrhom od 60 mA ili 0,360 W (SNAGA = TRENUTNA X NAPON).

Korak 3: Litijum -jonske baterije 18650

Našao sam dobru web stranicu s testovima litij -ionskih baterija. Uglavnom ima maksimalno 3400 mAh.

Evo:

Evo nekoliko teorija o njihovom punjenju:

www.instructables.com/id/Li-ion-battery-charging/

www.instructables.com/id/SOLAR-POWERED-ARDUINO-WEATHER-STATION/

Korak 4: Krug

Krug je jednostavan, ali ja ga ovdje opisujem.

Spojite pozitivni terminal solarne ćelije na anodu diode. Spojite negativni terminal diode na IN+ (ulaz pozitivan) TP4056. Koristim diode zbog obrnute struje.

Također spojite negativni terminal solarne ćelije na IN- (negativni ulaz) TP4056. Na kraju spojite bateriju, pozitivni pol baterije na BAT + TP4056, sličan negativni terminal.

Korak 5: LED diode na TP ploči

Na brodu se nalaze 2 diode koje također troše određenu snagu. Uklanjam ih nožem. Proverite sliku.

Korak 6: Proračun efikasnosti

Testirajte punjenje, možete povezati multimetar sa solarnom ćelijom ili baterijom.

Test:

oblačno, sa malo sunčanih 10 mA (izlazna struja iz TP4056), 24 mA (iz solarne ćelije)

oblačno, nije direktno na suncu 0,87 mA (TP4056), 5,1 mA (solarna ćelija)

sunčano, direktno sunce 26 mA (TP4056), 89 mA (solarna ćelija)

Prema web stranici pveducation.org, možete izračunati direktno sunčevo zračenje u kW. Samo ispunite svoju kućnu širinu i dužinu. I zapamtite vrijeme, jer zračenje tokom dana varira. Imam oko 1 kW/m2.

Dakle, solarne ćelije daju mi 89 mA i 5V, pa daju 445 mW, odnosno 0,445 W. Površina solarne ćelije je oko 70 cm2 (u osnovi samo male linije proizvode energiju, dakle oko 30 cm2).

Izlaz solarne ćelije = 0,089A x 5 V = 0,445 W

TP4056 izlaz = 0,026 A x 4 V = 0,104 W

Da bismo izračunali koliko sunčevog zračenja pada na 30 cm2 prema web stranici za pv obrazovanje, moramo pretvoriti površinu u m2, to je 0,00 30 m2. Incidentno zračenje je 1000 x 0,003 = 3 W.

Incidentno zračenje = 3W

Efikasnost solarnih ćelija = 0,445 W / 3 W = 0,1483 = 14,8 %.

Efikasnost TP4056 = 0,104 W / 0,445 W = 23,37 %

Ukupna efikasnost sistema = 0,104 W / 3W = 0,034666 = 3,46 %.

Dakle, ukupna efikasnost nije velika, ali pomaže. Sjećate li se C-rate? Za ovaj projekt potrebna je veća solarna ćelija. Testiram u septembru, što je prosjek između zime i ljeta. Koristim bateriju za svoj esp drvosječu, koja mora preživjeti zimi, ljeto je dobro. U budućnosti ću testirati druge solarne ćelije i pokazati svoje rezultate.

Korak 7: Dodatno: Thingspeak grafikon

Testiram napon baterije sa svojim esp logerom. Imam grafikon o stvarima koje govore. Rezultati su u ADC vrijednostima, a ne u naponu. Vrijednosti 720 su ekvivalentne bateriji sa 4,07 V. Koristim lošu litijum -jonsku bateriju od 600 mA.