Bina Pengecas Bateri Suria Untuk Bateri Ni-MH

बार-बार Mobile Charging करने से छुटकारा ? NO MORE CHARGING ? (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Bina Pengecas Bateri Suria Untuk Bateri Ni-MH


Anda boleh membeli pengecas bateri berkuasa solar, tetapi ia lebih murah dan lebih menyeronokkan untuk membuat sendiri.

Jika anda seperti saya dan anda ingin menghabiskan banyak masa di kawasan pedalaman, ini bermakna anda tidak mempunyai apa-apa cara untuk mengecas peranti anda. Anda boleh pergi melihat pengecas bateri solar komersial, tetapi untuk jenama popular, ini boleh dengan mudah menelan kos $ 100 atau lebih. Jadi mengapa tidak membina sendiri "" src = "// www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/solar-battery-charger.jpg" />

Mengecas Bateri AAA Tunggal

Pemilihan Bateri

Pada masa ini, terdapat 3 kimia bateri boleh dicas semula biasa yang digunakan untuk peranti pengguna. Kami mempunyai ion litium, hidrida logam nikel (Ni-MH), dan kadmium nikel (NiCd). Oleh itu mari kita mulakan dengan voltan nominal untuk ion lithium. Ia berbeza dari 3.2 V hingga 3.7 V, Ni-MH adalah 1.2 V, dan NiCd juga 1.2 V. Oleh kerana kebanyakan peranti pengguna menggunakan bateri dalaman, AA, atau AAA. Mari kita hapus ion litium kerana voltan nominalnya melebihi dua kali voltan bateri AA atau AAA. Jika kita membandingkan kekuatan ketumpatan Ni-MH dan NiCd, kita mendapati Ni-MH mempunyai ketumpatan tenaga 140-1, 000 Wh / L dan NiCd mempunyai ketumpatan tenaga 50 - 150 Wh / L. Jadi saya akan menggunakan Ni-MH untuk kepadatan tenaga yang lebih baik.

Kaedah Pengecasan Bateri

Terdapat butiran dalam kaedah pengecasan untuk semua kimia bateri, dan saya mengesyorkan mencari sumber maklumat yang baik untuk mana-mana kimia yang anda pilih untuk bekerjasama. Bagi Ni-MH, Panasonic dan Energizer telah membuat bahan-bahan yang sangat baik.

Untuk mengecas bateri dengan cepat (dalam masa beberapa jam) mikropengawal biasanya digunakan untuk memantau kedua-dua voltan bateri dan suhu. Sekiranya voltan mula jatuh, maka bateri telah mencapai keadaan terlalu mahal dan pengecas dimatikan. Sekiranya suhu mula naik dengan cepat, ia boleh menyebabkan kerosakan pada bateri, atau keadaan overcharging telah tercapai dan pengecasnya ditutup.

Jika masa tidak menjadi kebimbangan, kaedah lain adalah perlahan-lahan mengecas bateri dengan pemasa untuk menutupnya selepas 12 hingga 14 jam. Untuk mengelakkan terlalu mahal, pengecas bateri memerlukan bahawa bateri mempunyai kapasiti minimum. Tetapi jika bateri mempunyai kapasiti yang lebih besar daripada minimum pengecas direka, mereka tidak akan dicas sepenuhnya. Penyelesaian mudah tetapi hampir memerlukan kapasiti bateri untuk ditentukan oleh pengecas.

Pilihan lain adalah menipu bateri. Untuk mengisi penuh bateri kosong selepas cadangan Energizer akan mengambil masa 60 jam. Tidak terlalu praktikal untuk mengecas bateri sepenuhnya, sebaliknya ia sering digunakan sebagai kaedah pengecasan sekunder. Setelah bateri penuh, caj surut dimulakan untuk memastikan bateri "teratas".

Mari kita pertimbangkan apa yang mungkin kaedah terbaik untuk pengecas solar kita. Caj menelepon akan mengambil masa yang terlalu lama, jadi mari dedahkannya. Pengecas berasaskan masa juga cepat menjadi masalah; jika pengecas solar hilang kuasa, pemasa akan menetapkan semula, menyebabkan pengecasan berlebihan. Ini boleh diselesaikan dengan menambahkan bateri hanya untuk pemasa. Walau bagaimanapun, jika kuasa hilang, maka pemasa masih akan pergi, tetapi tidak mengecas bateri, mengakibatkan bateri yang tidak dikenakan. Kerana masa tuduhan panjang kaedah pemasa, ia akan hampir kehilangan kuasa. Oleh itu, kaedah pemasa adalah keluar. Menggunakan mikrokontroler seolah-olah seperti pilihan yang baik, tetapi ia adalah sistem yang lebih kompleks. Ia perlu mempunyai termistor untuk setiap slot bateri, dan satu untuk mengukur suhu ambien. Kami juga perlu mengukur voltan pada setiap bateri, dan mungkin tidak dapat melakukan pengecasan pantas kerana batasan kuasa dari panel solar.

Setiap satu daripada kaedah yang disampaikan seolah-olah mempunyai batasan yang menyebabkan kebimbangan. Daripada menggunakan salah satu daripada kaedah ini, saya mencadangkan kaedah yang mengambil komponen pemasa dan kaedah mikropengawal. Kami menggunakan komparator untuk memantau voltan dan mengelakkan terlalu mahal, tetapi menggunakan kadar caj rendah pemasa untuk melindungi bateri. Ini tidak mempunyai beberapa batasan tetapi menawarkan reka bentuk mudah yang mudah untuk skala; satu sistem yang tidak memerlukan kuasa berterusan dan selamat.

Reka bentuk

Kerana peranti ini tidak berada dalam persekitaran terkawal suhu, saya cadangkan semua komponen mempunyai suhu operasi maksimum sekurang-kurangnya 70C dan minimum sekurang-kurangnya -25C. Walaupun 70C lebih tinggi daripada apa-apa suhu udara yang dijangkakan, pengecas akan duduk di bawah sinar matahari, mendorong suhu peranti lebih tinggi dan dengan mudah dapat mencapai suhu melebihi 50C.

Pertama, kita perlu memilih panel solar. Saya memilih panel 5 W, ia mempunyai voltan litar terbuka (Voc) daripada 22 V dan arus litar pintas (Isc) 300 mA. Voltan tinggi panel ini membolehkan ia digunakan untuk mengecas bateri kereta 12 V, sesuatu yang saya fikir wajar. Ia juga cukup berpatutan. Arus 300 mA tidak mengehadkan jumlah bateri yang boleh kita tetapkan serentak kepada bateri beberapa kecil atau satu yang besar.

Kami bercakap mengenai kimia bateri lebih awal, tetapi kami tidak bercakap mengenai kapasiti atau faktor bentuk. Anda mungkin mempunyai faktor bentuk (AA, AAA, dan lain-lain) dalam fikiran kerana anda mungkin mempunyai peranti tertentu yang ingin anda cas semula bateri. Saya akan merancang lombong untuk 1100 mAh AAA Ni-MH, tetapi kimia dan kapasiti benar-benar menentukan ciri-ciri elektrik. Sebagai aturan umum, semakin besar bateri, semakin besar kapasiti. Walau bagaimanapun, perbezaan yang ketara dalam pembungkusan dan teknologi bermakna bahawa satu AAA mungkin mempunyai keupayaan yang berbeza daripada AAA yang lain.

Kami mempunyai sumber kuasa, dan bateri untuk mengecas, jadi mari kita mulakan seluruh kerja reka bentuk. Saya sebutkan dahulu bahawa saya akan menggunakan komparator yang bermaksud kita memerlukan voltan rujukan. Selalunya, ini boleh dilakukan dengan pembahagi voltan, tetapi kerana bekalan kuasa kami sangat berubah-ubah, saya memilih menggunakan pengawal voltan. LM317 adalah pengatur voltan biasa, mudah digunakan, murah, dan mempunyai suhu operasi yang tinggi. Voltan output dikawal oleh 2 perintang. Saya akan menggunakan Second LM317 kedua untuk membuat garis 12 V yang akan saya gunakan sebagai VCC untuk selebihnya litar.

Solar pengecas skematik untuk bateri tunggal

Cadangan Untuk Langkah Seterusnya

Tambah lebih banyak bateri
Tambah penunjuk LED untuk kuasa ke pengecas
Tambah pengecas surut selepas caj utama

Beri projek ini cuba untuk diri sendiri! Dapatkan BOM.