ชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยไฟฉาย LED 9 ดวงราคาถูก: 14 ขั้นตอน

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

มีความบังเอิญบางอย่างในโครงการนี้ และตัวอย่างแรกคือการค้นพบว่าแท่นใส่แบตเตอรี่จากไฟฉายราคาถูกที่จำหน่ายกันอย่างแพร่หลายจะวางอยู่ภายในกล่องแบตเตอรี่ขนาด D อย่างดี ทำให้สามารถชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดกะทัดรัดได้ในราคาถูก

รูปภาพประกอบด้านบนแสดงคบเพลิงที่แพร่หลายทางด้านขวา ทางด้านซ้ายของภาพ เราจะเห็นด้านหลังของเครื่องชาร์จของเราโดยมีชุดแบตเตอรี่แบบไฟฉายวางอยู่ในกล่องแบตเตอรี่ขนาด D ตรงกลางเราเห็นมุมมองด้านหน้าของเครื่องชาร์จและเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนขนาด 6 โวลต์ 100 มิลลิแอมป์

มีข้อแม้บางประการที่ควรทราบ และแม้ว่าคุณจะไม่ต้องการสร้างโปรเจ็กต์นี้ ผู้ใช้คบเพลิงประเภทนี้อาจต้องการอ่านส่วน "ไม่มีอะไรที่ง่ายขนาดนั้น" ที่ท้ายบทความ

ขั้นตอนที่ 1: คุณจะต้องการ

คุณจะต้องการ:

ไฟฉายอลูมิเนียม LED เก้าตัว ขายกันอย่างแพร่หลายบนอินเทอร์เน็ต

กล่องแบตเตอรี่ขนาดหนึ่ง D

แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 6 โวลต์ 100mA จำนวน 1 แผง

แผ่นกาวสองหน้า.

(ใช้ได้บนอินเทอร์เน็ตจาก eBay, Amazon ฯลฯ ฉันได้รับจาก CPS Solar--www.cpssolar.co.uk)

ไดโอดเรียงกระแสหนึ่งตัว ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่สำคัญและต่ำโดยสิ้นเชิงจะเพียงพอ - ฉันใช้IN4001

ตัวต้านทาน 3 X 10 โอห์ม ไม่จำเป็นที่จะรวมสิ่งเหล่านี้ แต่มีประโยชน์ -- ดูข้อความ

เทปพีวีซีสีแดงจะมีประโยชน์ -- ดูข้อความ

เซลล์นิกเกิล/เมทัลไฮไดรด์แบบชาร์จไฟได้ AAA สามเซลล์ (ดูข้อความ)

เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน เช่น คีมตัดและคีมปากแหลม คุณจะต้องทำข้อต่อบัดกรีสองสามข้อ

ตามเข็มนาฬิกาจากด้านบนซ้าย ภาพด้านบนแสดงไฟฉาย กล่องแบตเตอรี่ แผ่นปิดสองด้านที่มีวงจรเรียงกระแสและตัวต้านทานสามตัวอยู่ด้านบน และสุดท้ายคือแผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนที่ 2: เตรียมแผงโซลาร์เซลล์ 1

เมื่อได้รับแผงโซลาร์เซลล์ของฉันก็มีสายไฟติดอยู่ สิ่งเหล่านี้จะต้องถูกลบออกด้วยหัวแร้ง หากพาเนลของคุณไม่มีลีดแนบอยู่ ให้ข้ามขั้นตอนนี้ไป

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมแผงโซลาร์เซลล์ 2

แผงควรมีขั้วของจุดเชื่อมต่อที่มีเครื่องหมาย '+' และ '-' ซึ่งสามารถเห็นได้จากภาพด้านบน รูปภาพยังแสดงให้เห็นว่าปลายด้านบวกได้เพิ่มเทปพีวีซีสี่เหลี่ยมสีแดงเพื่อเพิ่มการติดฉลากของปลายด้านบวกอย่างไร

ขั้นตอนที่ 4: เตรียมกล่องแบตเตอรี่

ตอนนี้เราต้องเตรียมกล่องแบตเตอรี่สำหรับการยึดติดกับแผงโซลาร์เซลล์ ค่อยๆ ขัดด้านหลังของกล่องแบตเตอรี่ด้วยกระดาษทรายหรือสิ่งที่คล้ายกัน ซึ่งจำเป็นเนื่องจากกล่องแบตเตอรี่ทำมาจากวัสดุประเภทโพลีทีนที่ทนทานต่อกาวทั่วไปส่วนใหญ่ แต่ดูเหมือนว่าแผ่นเหนียวสองด้านจะใช้งานได้ ตอนนี้ปิดด้านหลังของกล่องแบตเตอรี่ด้วยแผ่นกาวสองหน้าและตัดส่วนเกินออกด้วยกรรไกรคม

ขั้นตอนที่ 5: ติดกล่องแบตเตอรี่เข้ากับโซล่าเซลล์

นำกระดาษป้องกันออกจากแผ่นกาวสองหน้าและเสนอกล่องแบตเตอรี่ไปที่แผงโซลาร์เซลล์โดยให้ปลายด้านบวกของกล่องไปทางด้านบวกของเครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ ด้านบวกของกล่องแบตเตอรี่จะถูกทำเครื่องหมายไว้ในแม่พิมพ์และ ปลายด้านลบคือปลายที่มีสปริงหยิก เมื่อคุณแน่ใจว่าทิศทางนั้นถูกต้องแล้ว ให้กดกล่องแบตเตอรี่ลงบนแผงโซลาร์เซลล์ให้แน่น สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างดีในภาพด้านบน - คุณต้องทำให้ถูกต้อง เพราะเมื่อคุณติดกล่องแล้ว มันจะเป็นงานที่ยุ่งมากในการเลิกทำ!

ขั้นตอนที่ 6: เพิ่มวงจรเรียงกระแสและตัวต้านทาน--1

ก่อนอื่นเราพิจารณาแผนภาพวงจรของการประกอบขั้นสุดท้ายดังแสดงในภาพด้านบน แผงโซลาร์เซลล์สร้างพลังงานที่ป้อนไปยังเซลล์ที่ชาร์จใหม่ได้สามเซลล์ผ่านไดโอดเรียงกระแส ตัวต้านทาน 10 โอห์ม (เป็นทางเลือก) สามตัวต่อขนานกันทำให้วงจรสมบูรณ์

ไดโอดมีความจำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ค่อยๆ คายประจุกลับผ่านโซลาร์เซลล์เมื่อไม่สว่าง

ตัวต้านทานสามตัวที่เป็นตัวเลือกนั้นมีประโยชน์ในการที่ระหว่างการชาร์จกระแสที่ไหลผ่านจะสร้างแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่สามารถวัดได้ด้วยโวลต์มิเตอร์ที่มีความละเอียดอ่อน ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบกระแสประจุไฟฟ้าได้ ตัวต้านทาน 10 โอห์มสามตัวแบบขนานให้ความต้านทานรวม 3.3 โอห์ม และถ้าเราวัดแรงดันไฟฟ้าที่ 0.1 ข้ามพวกมัน กฎของโอห์ม I = V/R แสดงว่ากระแสที่ไหลผ่านคือ 0.1/3.3 = 0.03 แอมป์.

ขั้นตอนที่ 7: เพิ่มวงจรเรียงกระแสและตัวต้านทาน--2

ตอนนี้ให้เชื่อมต่อไดโอดเรียงกระแสระหว่างจุดเชื่อมต่อบวกของแผงโซลาร์เซลล์กับปลายขั้วบวกของกล่องแบตเตอรี่โดยการบัดกรีดังที่แสดงไว้ทางด้านซ้ายของภาพบนในภาพคอมโพสิตด้านบน ประสานตัวต้านทานทั้งสามแบบขนานกันระหว่างปลายด้านลบของกล่องแบตเตอรี่กับด้านลบของแผงโซลาร์เซลล์ สามารถเห็นได้ทางด้านขวามือของภาพด้านบนด้านบน การเชื่อมต่อทั้งสองมีเสียงกริ่งสีแดงและสามารถมองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในสองภาพล่าง

หากคุณไม่ต้องการเครื่องมือวัดกระแสไฟ ให้ต่อสายไฟระหว่างปลายด้านลบของกล่องแบตเตอรี่กับด้านลบของแผงโซลาร์เซลล์

ขั้นตอนที่ 8: แบตเตอรี่--1

ภาพด้านบนแสดงส่วนประกอบของไฟฉายของเราพร้อมแท่นใส่แบตเตอรี่ที่พร้อมสำหรับใส่แบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 9: แบตเตอรี่--2

ภาพด้านบนแสดงแบตเตอรี่นิกเกิล/เมทัลไฮไดรด์สี่ก้อนที่ซื้อจากร้านปอนด์ในพื้นที่ของเราในราคาสองก้อนต่อปอนด์ ความถูกดังกล่าวต้องแลกมาด้วยต้นทุน โดยมีกำลังการผลิตเพียง 350 mA/ชั่วโมง แต่เพียงพอสำหรับการทำงานคบเพลิง อะไรก็ตามที่คุณใช้พยายามตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีความคล้ายคลึงกันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และควรมาจากชุดเดียวกันเช่นในกรณีนี้

ขั้นตอนที่ 10: ทำความคุ้นเคยกับแท่นใส่แบตเตอรี่

รูปภาพประกอบด้านบนแสดงปลายทั้งสองด้านของแท่นใส่แบตเตอรี่ ปลายด้านบวกมีจุดเชื่อมต่อและจุดปลายด้านลบมีลักยิ้ม โปรดทราบว่าขั้วจะถูกทำเครื่องหมายบนโลหะ - ไม่ต้องสนใจข้อดีและข้อเสียที่หล่อหลอมเป็นพลาสติก - สิ่งเหล่านี้หมายถึงขั้วของแบตเตอรี่ที่จุดนั้นในแท่น

ขั้นตอนที่ 11: เพิ่มแบตเตอรี่ของคุณ

ใส่เซลล์แบบชาร์จซ้ำได้สามเซลล์ตามปกติโดยให้ขั้วลบของแบตเตอรี่ชิดกับสปริงม้วนงอในแต่ละกรณี

ขั้นตอนต่อไปเป็นสิ่งสำคัญ ง่ายต่อการใส่แท่นวางพร้อมแบตเตอรี่ลงในไฟฉายหรือชาร์จโดยผิดทาง เนื่องจากตัวเครื่องเกือบจะสมมาตรกันพอดี หากคุณใส่เครื่องเข้าไปในไฟฉายในทางที่ผิด ไม่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากไฟฉายไม่ทำงาน (ไฟ LED เป็นไดโอด) แต่ถ้าคุณใส่เครื่องลงในเครื่องชาร์จผิดทาง คุณจะชาร์จ แบตเตอรี่ผิดวิธี! ดังนั้นโดยใช้ข้อมูลจากขั้นตอนที่แล้ว ให้ลดโอกาสเกิดข้อผิดพลาดโดยทำเครื่องหมายที่ปลายด้านบวกด้วยเทปพีวีซีสีแดงชิ้นหนึ่ง ดังรูปด้านบน ในการใช้งาน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปลายสีแดงของแท่นวางตรงกับช่องสี่เหลี่ยมสีแดงบนเครื่องชาร์จ

ขั้นตอนที่ 12: ใส่แบตเตอรี่ Cradle Plus ลงในเครื่องชาร์จ

ตอนนี้สามารถใส่แท่นแบตเตอรี่ลงในเครื่องชาร์จได้แล้ว กดปลายขั้วลบของชุดแบตเตอรี่กับสปริงม้วนงอของกล่องแบตเตอรี่ และหาจุดบวกกับจุดเชื่อมต่อที่เป็นบวก คุณจะพบว่าแท่นใส่แบตเตอรี่จะแขวนอยู่ในกล่องแบตเตอรี่ในลักษณะที่เป็นบวกและต้องใช้แรงพอสมควรในการเคลื่อนย้าย

สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างดีในภาพด้านบน

ตอนนี้เครื่องชาร์จพร้อมใช้งานแล้ว

ขั้นตอนที่ 13: ปรับใช้เครื่องชาร์จของคุณ

วิธีที่คุณใช้ที่ชาร์จขึ้นอยู่กับสถานการณ์ของคุณ ภาพด้านบนแสดงยูนิตที่ติดตั้งเครื่องประดับไว้กับหน้าต่างในเรือนกระจกของเรา แต่คุณสามารถเพิ่มห่วงและแขวนไว้บนหน้าต่างหรือภายนอกได้ในสภาพที่แห้ง

อัตราค่าบริการจะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขท้องถิ่นของคุณเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ที่นี่ในสหราชอาณาจักรตะวันตกเฉียงใต้ โดยมีเมฆปกคลุมและฝนตกในเดือนมีนาคม เซลล์แสงอาทิตย์ให้ผลผลิตเพียง 4 โวลต์ซึ่งไม่เพียงพอที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้เลย ในขณะที่แสงแดดเพียงเล็กน้อยจะให้อัตราการชาร์จประมาณสามสิบมิลลิแอมป์ ระยะเวลาที่คุณทิ้งการชาร์จไว้จะแตกต่างกันไป ที่สำคัญก็คือความจุของเซลล์ที่อาจสูงถึง 800 มิลลิแอมป์ต่อชั่วโมง ดังนั้นอาจใช้เวลาตั้งแต่วันถึงหลายวัน ประจุเต็มอาจแสดงด้วยแรงดันไฟฟ้าประมาณ 4.1 โวลต์ทั่วทั้งสามเซลล์

ขั้นตอนที่ 14: ไม่มีอะไรง่ายอย่างนั้น

วิดีโอด้านบนที่โพสต์บน YouTube โดย 'themetalwithin' ทำให้การดูมีสติสัมปชัญญะ ภูมิปัญญาดั้งเดิมคือ LED ต้องมีตัวต้านทานแบบอนุกรมกับมันและแหล่งพลังงานเพื่อจำกัดกระแสผ่าน LED และมีแนวโน้มมากที่สุดที่ 20 mA ต่อ LED ไฟฉายราคาถูกเหล่านี้ไม่มีตัวต้านทานจำกัดกระแสใด ๆ ในชุด และเป็นไปได้ที่จะทำให้ LED เสียหายโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้แบตเตอรี่ที่สามารถจ่ายกระแสไฟสูงได้ หากคุณใช้เซลล์ลิเธียม AAA และเซลล์เหล่านี้มี ไฟฉายของคุณอาจมีอายุการใช้งานที่สว่างมากแต่มีอายุสั้น และอาจนำไปใช้กับเซลล์อัลคาไลน์ประสิทธิภาพสูงที่สดใหม่ ผู้ที่ไม่ได้สร้างโครงการนี้อาจควรใช้เซลล์ซิงค์คลอไรด์และยอมรับแสงที่น้อยกว่าแต่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า

Serendipity อาจนำมาใช้ที่นี่อีกครั้งเนื่องจากบทความนี้อิงจากเซลล์นิกเกิล/เมทัลไฮไดรด์ซึ่งทำงานที่ประมาณ 1.2 โวลต์ และจะมีความนุ่มนวลกว่าเมื่อใช้กับคบเพลิง อย่างไรก็ตาม ที่กล่าวว่าฉันกำลังวัดปริมาณการใช้แอมป์ 0.45 แอมป์ ซึ่งทำงานที่ประมาณ 50 mA ต่อ LED และดูเหมือนว่าจะมากเกินไปเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ฉันไม่มีปัญหากับการเสื่อมของไฟ LED ระหว่างการใช้งาน ดังนั้นบางที LED ที่ถูกใช้ในคบเพลิงเหล่านี้อาจมีเรตติ้งที่สูงกว่า และผู้ผลิตไฟฉายก็รู้บางอย่างที่ฉันไม่รู้ ถ้าคุณมองไปรอบๆ คุณจะพบ LED แต่ละดวงที่พิกัด 100 mA ผู้มีส่วนร่วม 'themetalwithin' ใช้คบเพลิงของเขาเป็นเวลานาน ดังนั้นโปรดจำไว้เสมอว่า