DIY SOLAR LI ION/ LIPO BATTERY CHARGER: 13 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

[วิดีโอสาธิต]

[เล่นวีดีโอ]

ลองนึกภาพคุณเป็นคนรักอุปกรณ์หรืองานอดิเรก / คนจรจัดหรือผู้ที่ชื่นชอบ RC และคุณกำลังจะไปตั้งแคมป์หรือออกนอกบ้าน สมาร์ทโฟน / เครื่องเล่น MP3 แบตเตอรีของคุณหมด คุณใช้ RC Quad Copter แล้ว แต่ไม่สามารถบินได้เป็นเวลานาน. ดังนั้นคุณต้องมีที่ชาร์จที่ดีเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ ฉันถูกไหม ? แต่คุณสามารถหาแหล่งพลังงานจากสถานที่นั้นได้ที่ไหน? ไม่ต้องกังวลคำแนะนำนี้เป็นแนวทางแก้ไขปัญหาทั้งหมดของคุณ

คุณสามารถค้นหาโครงการทั้งหมดของฉันได้ที่:

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li Ion) และแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (LiPo) เป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ประเภทหนึ่งที่ให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงและมีรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย เนื่องจากน้ำหนักเบาและขนาดกระทัดรัด จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์พกพาต่างๆ/ แกดเจ็ตเช่นสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต MP3 ของเล่นที่ควบคุมด้วยวิทยุ (RC) ไฟแฟลช ฯลฯ ฉันสามารถสรุปได้ว่าในชีวิตประจำวันเราใช้อุปกรณ์ / อุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งเครื่องซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ li ion / lipo ข้อเสียเปรียบหลักของ แบตเตอรี่ประเภทนี้มีความไวสูงและข้อผิดพลาดในการจัดการกับแบตเตอรี่อาจทำให้เกิดการระเบิดได้ แบตเตอรี่ LiPo ต้องใช้อัลกอริธึมการชาร์จแบบพิเศษในการชาร์จ ดังนั้นการชาร์จอย่างถูกต้องด้วยเครื่องชาร์จที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเคมีลิเธียมจึงมีความสำคัญต่อทั้งอายุการใช้งานของก้อนแบตเตอรี่และความปลอดภัยของคุณ

ในคำแนะนำนี้ฉันจะแสดงวิธีทำเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ Li Ion / Lipo แสงอาทิตย์ราคาถูกและทรงพลัง

สามารถชาร์จประเภทแบตเตอรี่ ICR (เคมี LiCoO2) และ IMR (เคมี LiMnO2)

รองรับขนาดแบตเตอรี่ที่หลากหลาย (26650, 25500, 18650, 18500, 17670, 17500 และขนาดเล็กกว่าจำนวนมาก) เพียงต้องการตัวยึดแบตเตอรี่ที่เหมาะสมตามขนาดของแบตเตอรี่ ฉันทำมาเพื่อแบตเตอรี่ 18650 และ Lipo

หมายเหตุ: สามารถชาร์จเซลล์ Li Ion หรือ LiPo 3.7V ได้เพียงเซลล์เดียว

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: โปรดทราบว่าคุณกำลังเล่นกับแบตเตอรี่ Li Ion ที่มีสารเคมีที่มีปฏิกิริยาสูง ข้าพเจ้าจะไม่รับผิดชอบต่อการสูญเสียทรัพย์สิน ความเสียหาย หรือการสูญเสียชีวิตหากเป็นกรณีนี้ บทช่วยสอนนี้เขียนขึ้นสำหรับผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟได้ โปรดอย่าพยายามทำเช่นนี้หากคุณเป็นมือใหม่ อยู่อย่างปลอดภัย

ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนที่ต้องการ:

อะไหล่:

โมดูล 1. TP4056 (อเมซอน)

2.แผงโซลาร์เซลล์ (อเมซอน)

3. โพเทนชิโอมิเตอร์ 10k (Amazon)

ตัวต้านทาน 4.1.2k

5.โวลต์-แอมป์มิเตอร์ (Amazon)

6.18650 ที่ใส่แบตเตอรี่ (Amazon)

7. USB boost Converter (อีเบย์)

8. DC Jacks ชายและหญิง (eBay และ eBay)

9. ไดโอด (IN4007)

10. สวิตซ์ (อีเบย์)

11.สิ่งที่แนบมา

12.สายไฟ (อเมซอน)

เครื่องมือ:

1.หัวแร้ง (อเมซอน)

2. เครื่องตัด/ปอกสายไฟ (Amazon)

3.มีดงานอดิเรก/ มีด Xacto (Amazon)

4.ปืนกาว (อเมซอน)

ขั้นตอนที่ 2: คำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับ TP3406

เครื่องชาร์จนี้ผลิตขึ้นโดยใช้ IC TP4056 ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด TP4056 IC เป็นเครื่องชาร์จเชิงเส้นตรงแรงดันกระแสตรง/แรงดันคงที่ที่สมบูรณ์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเซลล์เดียว/ลิเธียมโพลิเมอร์ (LiIon/LiPo) แพ็คเกจ SOP-8 และส่วนประกอบภายนอกที่มีจำนวนน้อยทำให้ TP4056 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานแบบพกพา หากคุณกลัวการบัดกรี SMD ไม่ต้องกังวล เราโชคดีมากที่โมดูล TP4056 พร้อมใช้งานบน eBay ได้อย่างง่ายดายโดยมีราคาต่ำมาก ราคา TP4056 สามารถทำงานได้ภายใน USB และอะแดปเตอร์ติดผนัง คุณสมบัติอื่น ๆ ได้แก่ จอภาพปัจจุบัน การปิดภายใต้แรงดันไฟฟ้า การชาร์จอัตโนมัติ และพินสถานะสองสถานะเพื่อระบุการสิ้นสุดการชาร์จและการมีอยู่ของแรงดันไฟฟ้าอินพุต

ประเด็นสำคัญคือคุณสามารถเปลี่ยนกระแสไฟชาร์จได้ถึง 1,000mA หากคุณมองอย่างใกล้ชิดในแผนผังตัวต้านทาน 1.2K (R_PROG) จะเชื่อมต่อกับพิน -2 ของไอซี TP4056 กระแสไฟชาร์จสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนค่าความต้านทานนี้ ความต้านทานเริ่มต้นที่ใช้ในโมดูลคือ 1.2K ซึ่ง ตั้งค่ากระแสไฟชาร์จเป็น 1000mA

ขั้นตอนที่ 3: ถอด Prog Resistor

อันดับแรก หาตำแหน่งของตัวต้านทาน Rprog (1K2) เพื่อให้ระบุได้ง่าย ฉันได้เน้นไปที่รูปภาพที่แสดงด้านบน

จากนั้นค่อยเอาออกจากด้านบนของ PCB โดยใช้หัวแร้ง

ขั้นตอนที่ 4: ประสานโพเทนชิออมิเตอร์

บัดกรีสายไฟขนาดเล็กสองเส้น (สายสีแดงและสีดำในรูป) จากแผ่นบัดกรีของ Rprog (ซึ่งถูกนำออกในขั้นตอนก่อนหน้า)

ตอนนี้ เราต้องแนบเครือข่ายตัวต้านทานแบบปรับค่าได้เพื่อควบคุมกระแสไฟชาร์จ เครือข่ายตัวต้านทานแบบปรับค่าได้นั้นสร้างโดยตัวต้านทาน 1.2K และโพเทนชิออมิเตอร์ 10K

บัดกรีขาข้างหนึ่งของตัวต้านทาน 1.2K เข้ากับพินตรงกลางของโพเทนชิออมิเตอร์และขาอีกข้างหนึ่งเข้ากับสายสีแดง จากนั้นประสานลวดสีดำเข้ากับพินอีกอันของโพเทนชิออมิเตอร์

หมายเหตุ: เลือกโพเทนชิออมิเตอร์สองพินในลักษณะที่การหมุนตามเข็มนาฬิกาในปุ่มจะลดค่าความต้านทาน คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์ในการทำเช่นนี้

ตอนนี้มีการเชื่อมต่อตัวต้านทานแบบปรับค่าได้แทนตัวต้านทาน Rprog smd ดั้งเดิม

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างวงจร

บัดกรีสายไฟสองเส้นเข้ากับขั้วอินพุตของตัวแปลง Boost (สีแดงเป็น IN+ และสีขาวเป็น IN-) ควรใช้สายสีแดงและสีดำเพื่อให้ระบุขั้วได้ง่าย แต่ฉันใช้สายสีแดงและสีขาวในขณะที่ทำโปรเจ็กต์นี้ ฉันไม่ได้ ไม่มีสายสีดำในสต็อก

ต่อสายไฟสีแดงจากเครื่องวัดโวลต์แอมป์ (สีแดงหนา) ที่ใส่แบตเตอรี่และตัวแปลงบูสต์

เข้าร่วมสายสีดำจากเครื่องวัดโวลต์แอมป์ (สีดำหนา) และสายสีขาวของตัวแปลงเพิ่มกำลัง

ต่อสายสีน้ำเงินของเครื่องวัดโวลต์แอมป์และสายสีดำที่ใส่แบตเตอรี่

ตอนนี้ประสานข้อต่อสีแดง (โหนด) กับ BAT+ และข้อต่อสีดำ (โหนด) กับ BAT - ของบอร์ดชาร์จ TP4056

หมายเหตุ: ต่อมาฉันติดตั้งสวิตช์เพื่อใช้งานตัวแปลง Boost เพียงแค่ตัดสายสีแดงของ Boost Converter ตรงกลางแล้วบัดกรีสวิตช์

ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อ DC Jack

สามารถจ่ายไฟเข้าสำหรับบอร์ดชาร์จ TP4056 ไปยังพอร์ต mini USB ได้โดยตรงโดยใช้สาย USB

แต่เราจำเป็นต้องชาร์จด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ดังนั้นแจ็ค DC จึงต่อเข้าที่

ขั้นแรกให้บัดกรีสายไฟสองเส้น (สีแดงและสีขาว) เข้ากับแจ็ค DC จากนั้นประสานสายสีแดงเข้ากับ IN+ และสายสีขาวเข้ากับ IN- ตามลำดับ

ขั้นตอนที่ 7: ประสานสายไฟของโวลต์แอมป์มิเตอร์กับ Boost Converter

กำลังไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับมิเตอร์โวลต์-แอมป์ จะถูกนำมาจากเอาต์พุตของตัวแปลงบูสต์ (5V)

ที่ด้านหลังของตัวแปลงบูสต์ คุณจะเห็นจุดบัดกรี 4 จุดของพอร์ต USB จากสี่จุด เราต้องการเพียงสองจุด (5V และ Gnd) ผมทำเครื่องหมาย 5V เป็น + และ Gnd เป็น -

บัดกรีสายสีแดงเส้นบางของมิเตอร์ Volt-Amp เข้ากับขั้วบวก (+) และลวดสีดำเส้นเล็กที่ขั้วลบ (-)

หมายเหตุ: ตามคำแนะนำของผู้ขายใน TP4056 แอมแปร์มิเตอร์สามารถเชื่อมต่อกับปลายอินพุต 5v ของโมดูลเท่านั้น แต่ฉันเชื่อมต่อเมื่อออกไปข้างนอก ฉันต้องการคำแนะนำและข้อเสนอแนะเกี่ยวกับการเชื่อมต่อ

ขั้นตอนที่ 8: ทดสอบวงจร

หลังจากสร้างวงจรแล้วเราต้องทดสอบ

ใส่แบตเตอรี่ Li-Ion 18650 เข้ากับที่ใส่แบตเตอรี่ ตอนนี้คุณจะเห็นแรงดันแบตเตอรี่และกระแสไฟชาร์จบนจอแสดงผลมิเตอร์ หมุนปุ่มโพเทนชิออมิเตอร์อย่างช้าๆ เพื่อปรับกระแสไฟชาร์จ

ตอนนี้วงจรทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นเราจึงสามารถย้ายเพื่อสร้างกล่องหุ้มที่เหมาะสมสำหรับสิ่งนี้

ขั้นตอนที่ 9:

วัดขนาดส่วนประกอบทั้งหมดด้วยเวอร์เนียคาลิปเปอร์

ทำเครื่องหมายบนกล่องหุ้ม

จากนั้นตัดส่วนที่ทำเครื่องหมายด้วยมีดงานอดิเรกหรือเดรเมล ทำรูโดยการเจาะ

ขั้นตอนที่ 10: แก้ไขวงจรในสิ่งที่แนบมา

ใส่ส่วนประกอบทั้งหมดทีละชิ้นไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม

แล้วทากาวร้อนรอบๆ

ในการซ่อมบูสต์คอนเวอร์เตอร์ ฉันวางพลาสติกขนาดเล็กไว้ด้านล่าง มันให้ความแข็งแรงมากขึ้น

ขั้นตอนที่ 11: ตกแต่งสิ่งที่แนบมา

เพื่อให้ดูน่าสนใจ ฉันติดกระดาษสีเหลืองไว้รอบๆ

ตัดแถบกระดาษตามขนาดของความสูงตู้

จากนั้นตัดส่วนสี่เหลี่ยมออกตามขนาดโครงร่างของส่วนประกอบ ฉันใช้มีด Exacto เพื่อทำสิ่งนี้

หลังจากนั้นทากาวที่ด้านหลังของกระดาษและติดเข้ากับกล่องอย่างระมัดระวัง

ในที่สุดฉันก็ติดแถบกระดาษสี่เหลี่ยมที่ด้านบนของตู้

ผลลัพธ์ที่ได้คือดีมาก และฉันมีความสุขกับงบประมาณเพียงเล็กน้อยนี้

ขั้นตอนที่ 12: สร้างวงจรแผงโซลาร์เซลล์

เชื่อมต่อแจ็ค DC ตัวผู้เข้ากับสายไฟ สายสีแดงเป็นบวกและสีดำเป็นค่าลบ

บัดกรีไดโอด (IN4007) บวกกับขั้วบวกแผงโซลาร์เซลล์ จากนั้นบัดกรีขั้วลบของไดโอดกับสายสีแดง

บัดกรีลวดสีดำเข้ากับขั้วลบของแผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนที่ 13: พร้อมใช้งาน !!

หลังจากสร้างกล่องหุ้มแล้ว ฉันทดสอบการทำงานทั้งหมด

ก่อนอื่นฉันตรวจสอบการชาร์จผ่านแผงโซลาร์เซลล์แล้วผ่านสาย USB

ใช้งานสวิตช์เพื่อตรวจสอบเอาต์พุต เมื่อสวิตช์เปิดอยู่ ไฟสีน้ำเงินตัวแปลงบูสต์จะเปิดขึ้น

ในการตรวจสอบแรงดันไฟขาออก ฉันเสียบปลั๊ก Charger Doctor มันแสดงประมาณ 4.97V

เลื่อนปุ่มช้าๆ เพื่อเปลี่ยนกระแสไฟชาร์จ โดยจะแสดงเป็นมิเตอร์โวลต์-แอมป์

ตอนนี้เสียบอุปกรณ์ของคุณเข้ากับพอร์ต USB (ตัวแปลงบูสต์) ฉันทดสอบโดยเสียบแท็บเล็ต Nexus 7 ของฉัน

สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ ได้ เมื่อฉันออกไปนอกบ้านฉันใช้ Xiaomi USB LED สำหรับให้แสงสว่างและพัดลม USB เพื่อให้ตัวเองเย็น

หวังว่าบทช่วยสอนของฉันจะเป็นประโยชน์ ถ้าคุณชอบ โหวตให้ฉัน สมัครรับโปรเจกต์ DIY เพิ่มเติม ขอบคุณ.

รองชนะเลิศในการบัดกรีท้าทาย