DIY การส่งสัญญาณไร้สายโดยใช้ IR LED และแผงโซลาร์เซลล์: 4 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

อย่างที่เราทุกคนทราบเกี่ยวกับแผงโซลาร์เซลล์ แผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์จะดูดซับแสงแดดเป็นแหล่งพลังงานในการผลิตกระแสไฟฟ้า เป็นของขวัญที่ยอดเยี่ยมสำหรับแหล่งพลังงานฟรี แต่ก็ยังใช้ไม่ทั่วถึง สาเหตุหลักที่อยู่เบื้องหลังคือมีราคาแพงและใช้งานได้จำกัดในช่วงเวลาหนึ่งในช่วงกลางวัน จากการวิจัยตลาดพลังงานแสงอาทิตย์ล่าสุดของอินเดีย ปี 2018 โดย Loom Solar "ร้านค้าแบรนด์พลังงานแสงอาทิตย์ระดับพรีเมียมของอินเดีย" ระบุว่า ช่วงราคาแผงเซลล์แสงอาทิตย์เฉลี่ยอยู่ที่ Rs. 30 ถึง 45 ต่อวัตต์ และความต้องการแผงเซลล์แสงอาทิตย์มากที่สุดคือ 1 กิโลวัตต์ถึง 10 กิโลวัตต์สำหรับบ้าน สำนักงาน และพื้นที่เชิงพาณิชย์

ประการแรก โปรเจ็กต์นี้เป็นโปรโตไทป์ อิงตามแนวคิด

อย่างที่ว่ากันว่า “ทุกเหรียญมีสองหน้า” จึงยังมีข้อดีและข้อเสียอยู่บ้าง ข้อดีบางประการของมันคือ

• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและไม่ก่อให้เกิดมลพิษ (น่าสนใจ)
• สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานอิสระสำหรับการจัดหาที่บ้าน (ดีแล้ว)
• และมันเป็นพลังงานฟรีดังนั้นอุปทานฟรี (ดียิ่งขึ้นไปอีก)

แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง

• ราคาแพงสำหรับการติดตั้ง
• พลังงานสร้างได้เฉพาะในเวลากลางวันและในวันที่มีแดดเท่านั้น

ดังนั้นเราจึงคิดว่าจะเอาชนะข้อเสียนี้ ข้อเสียที่สำคัญอย่างหนึ่งของแผงโซลาร์เซลล์คือ ไม่สามารถใช้ภายในบ้านหรืออาคารได้ และไม่สามารถทำงานได้ดีในวันที่มีเมฆมาก

เป็นผลให้กลุ่มของเราพบว่ามีบริษัทชื่อ Wi-Charge Wi-Charge เป็นบริษัทของอิสราเอลที่พัฒนาเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์สำหรับการถ่ายโอนพลังงานแบบไร้สายระยะไกลโดยใช้ลำแสงอินฟราเรดแบบโฟกัส บริษัทกำลังพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานไร้สายระยะไกลโดยใช้ลำแสงเลเซอร์อินฟราเรด ในปี 2015 Wi-Charge ได้สาธิตต้นแบบเครื่องแรกที่สามารถชาร์จอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กได้ ในปี 2560 บริษัทอ้างว่าได้รับมาตรฐานความปลอดภัยระดับสากล ในช่วง CES 2018 Wi-Charge แสดงให้เห็นการชาร์จอุปกรณ์หลายเครื่องพร้อมกันจากเครื่องส่งสัญญาณเครื่องเดียว

พลังงานถูกส่งโดยใช้ลำแสงอินฟราเรดที่มองไม่เห็นที่ปลอดภัย โฟกัสได้ เครื่องส่งสัญญาณเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานมาตรฐานและส่งพลังงานไปยังเครื่องรับที่อยู่ใกล้เคียง เครื่องรับใช้เซลล์สุริยะขนาดเล็กเพื่อแปลงแสงที่ส่องผ่านเป็นพลังงานไฟฟ้า ตัวรับสัญญาณสามารถฝังอยู่ในอุปกรณ์พกพาหรือเชื่อมต่อกับพอร์ตชาร์จที่มีอยู่ ทรานสมิตเตอร์จะระบุอุปกรณ์ที่ชาร์จได้โดยอัตโนมัติและค้นหาความต้องการด้านพลังงาน สามารถชาร์จอุปกรณ์ได้หลายเครื่องพร้อมกัน ลำดับความสำคัญต่ำกว่าจะขึ้นอยู่กับความต้องการพลังงาน ระดับแบตเตอรี่ และพารามิเตอร์อื่นๆ

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่จำเป็น:

1. SMPS หรือแหล่งจ่ายไฟสำหรับ 5V หากคุณไม่มีสิ่งนี้ คุณสามารถสร้างเสบียงของคุณเองได้เหมือนที่ฉันทำ
2. สเต็ปดาวน์หม้อแปลง (12-0-12 V)
3. 4 - ไดโอด (IN4007)
4. ตัวเก็บประจุ (1000 microfarad และ (470 หรือ 100) microfarad)
5. ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (LM7805)
6. 30 - IR Led (เราใช้ 850 nm IR led แต่ใช้ความยาวคลื่นที่ดีกว่าเพื่อผลลัพธ์ที่ดีกว่า)
7. แผงเซลล์แสงอาทิตย์.
8. XL6009 DC-DC สเต็ปอัพโมดูล

ขั้นตอนที่ 2: ตัวส่งสัญญาณ:

หากคุณมี SMPS หรือพาวเวอร์ซัพพลายสำหรับ 5V ให้ข้ามขั้นตอนนี้

ถ้าคุณต้องการสร้างมันให้ทำวงจรตามข้างบนนี้ (หม้อแปลงที่แสดงในวงจรใช้สำหรับอ้างอิงเท่านั้น) หากต้องการคุณสามารถเชื่อมต่อไฟ LED เป็นตัวบ่งชี้ได้ ซึ่งจะใช้เป็นเครื่องส่งสัญญาณโดยเชื่อมต่อ IR led ในตอนท้าย เราใช้ 30 IR led มันจะส่งลำแสง IR ไปยังแผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนที่ 3: ผู้รับ:

ในแผงรับสัญญาณ ให้ต่อวงจรตามภาพ ใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่ดีกว่าด้วยขนาดที่เล็กกว่า นี้จะได้รับลำแสง IR เมื่อได้รับลำแสงอินฟราเรด มันจะสร้างพลังงานในแผงโซลาร์เซลล์ และด้วยเหตุนี้จึงผลิตกระแสไฟฟ้า แต่มันให้พลังงานเป็นวัตต์น้อยมาก ดังนั้นเราจึงใช้โมดูลสเต็ปอัพ DC-DC เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 4: ผลลัพธ์:

เป็นผลให้เราพบว่า 6V dc เป็นแรงดันเอาต์พุตซึ่งเพียงพอสำหรับการชาร์จโทรศัพท์มือถือ

แต่ด้วยแผงโซลาร์เซลล์ที่ดีขึ้น เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้