Realizzare il tuo sistema fotovoltaico 5V: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Questo utilizza un convertitore buck come uscita a 5 V per caricare la batteria (Li Po/Li-ion). E il convertitore boost per la batteria da 3,7 V all'uscita USB da 5 V per i dispositivi necessari 5 V. Simile al sistema originale che utilizza la batteria al piombo come carica di accumulo di energia dal controller PWM o MPPT. E fornitura per dispositivi a 12V. Questo utilizza solo un convertitore Buck per convertire 12V (tensione nominale del pannello solare) in 5V stabili per caricare una batteria Li-Po/Li-ion, dopo la luce del giorno. Passa al convertitore Boost per convertire la tensione della batteria 4.2 (tensione nominale 3.7 per Li-Po e Li-ion) a nuovamente 5V per i dispositivi alimentano 5V. (Puoi comunque utilizzare il 5V nel convertitore Buck durante il giorno mentre la batteria Li-Po/Li-ion è in carica.  Potrebbe non essere efficiente come il sistema originale (12V). L'ho fatto solo perché il mio pannello solare è alimentato è solo 15 W e il budget non è sufficiente per acquistare un caricabatterie MPPT o PWM per 12 V. e non abbastanza per alimentare applicazioni che richiedono più di 50 W. Quindi faccio un'opzione alternativa, la versione da 5 V.

(Promemoria, il sistema non dispone di controller.)

Questo sistema è per pannelli solari inferiori a 30W e solo 12V. (i pannelli solari da 9 V funzionerebbero ancora).

Specifiche del mio sistemaInput pannello solare = 12V (18V)

Potenza utilizzata = 15 W

Tempo di ricarica = dipende dalla potenza del tuo pannello solare e dalla capacità della batteria.

Uscita USB 1 (convertitore buck) = 5V

Uscita USB 2 (convertitore boost)= 5V

Tipo di batteria = dipende dalle tue scelte (Li-Po/Li-ion) 3.7 e dalla capacità - Il mio era Li-Po con una capacità di 3500 mAh.

Uno per indicare:

Mentre il progetto è in corso per esperimenti per migliorare e calcolare la sua efficienza e se ne è valsa la pena. Fammi domande per il progetto.

Passaggio 1: preparare i materiali

• Purfboard (taglia media)
• fili
• Cavi Alligatore Coccodrillo Doppia estremità Test Roach Clip Ponticello Cavo (Opzionale per il test)
• 2x porte USB
• Saldatura al piombo.

Pannello solare - (consiglia 20 Watt in più, 12 V)

• 1x TP4056 circuito di carica e protezione per Li-Po e Li-ion.
• 1x batteria Li-Po/Li-ion (dipende dalla batteria scelta e dalla capacità)

Buck-Converter (uno che uso)

• (1x) LM2576T (versione 5V, 3A)
• (1x) induttore da 100uH
• (1x) 100uF e (1x) 1000uF condensatori elettrolitici
• (1x) Diodo Schottky
• (1x resistenza da 1K e LED piccolo) -opzionale

Insieme agli strumenti di misurazione

Multimetro digitale/analogico (tensione e corrente necessarie qui per calcolarne l'efficienza)

Passaggio 2: seguire lo schema del circuito

Saldare tutti i componenti in una scheda per purf PCB.

Sarebbe meglio accorciare i Pin dati più e meno sulle porte USB per i telefoni Android.

assicurarsi di spegnere il convertitore Boost per non sovraccaricare il TP4056 durante la ricarica della batteria.

Se la potenza del tuo pannello solare è inferiore alla potenza consigliata, ovvero 20 Watt sopra, devi collegare solo una batteria. a causa della potenza limitata nella potenza del tuo pannello solare. Esempio: 15 Watt sono 0,83 A, il che significa che è la tua corrente massima.

Passaggio 3: alimentazione e misurazione del circuito

Se il circuito funziona correttamente, provalo utilizzando carichi fittizi come un resistore da 5 W in uscita e misura la tensione e la corrente. mi piace questa immagine.

Incontrare problemi

- impianto fotovoltaico -

Se la tensione di ingresso (fotovoltaica) nel convertitore buck scende improvvisamente al di sotto della tensione nominale di PV e della tensione di uscita. allora il problema dovrebbe essere in questa lista.

*il carico in uscita è già connesso e assorbe più potenza dal fotovoltaico.

* Meno luce solare all'esterno a causa di nuvoloso, ecc.

se il tuo problema non è in questa lista, lascia un commento e ti risponderò.

Passaggio 4: finito

Sono state fatte.

Puoi calcolare l'efficienza del convertitore Buck e del convertitore Boost con questa formula.

Tensione di uscita x Corrente di uscita

------------------------------------------- x 100% = Efficienza

Tensione di ingresso x Corrente di ingresso

Cose da ricordare!! - Spegnere sempre il collegamento tra la batteria e il Boost-Converter per non sovraccaricare il processo di ricarica del TP4056 durante il giorno. usalo solo per stasera

- assicurarsi che ci siano batterie in carica quando si misura la corrente e la tensione per ottenere la sua efficienza.

Vantaggi e svantaggi

+ 5V azionato. Per applicazioni di ricarica e alimentazione che richiedono 5 V- Non per applicazioni che richiedono 12 V/9 V. (Può essere regolato se il convertitore boost è regolabile)

+ Il tasso di efficienza è abbastanza buono. (I miei sono il 70% nel convertitore buck e il 68% nel convertitore Boost) (Un po' più in alto se si utilizza un modulo già compilato.)

- L'efficienza può diminuire se l'ingresso del convertitore buck diminuisce. A causa della potenza assorbita in uscita.

+ Sistema economico

- Sistema senza Controller (per monitorare la batteria e lo stato di carica solare e protezioni)

+ Facile da realizzare se si acquista il modulo boost e buck già costruito.

Una cosa da sottolineare

L'uscita di corrente limitata del convertitore buck dipende dalla potenza del tuo pannello solare (Watt). La potenza del mio pannello solare è di 15 Watt, il che significa che sono limitato alla corrente di 0,75 A quando mi collego al caricabatterie. Per questo consiglio un pannello solare che sia almeno superiore a 20W.

Sentiti libero di commentare se hai domande sul progetto.

Se realizzi il tuo impianto fotovoltaico 5V. si prega di condividere.

Puoi seguirmi su qualsiasi social. Così che tu possa

Seguimi su Facebook e Twitter

Facebook:

Twitter:

Iscriviti al mio canale Youtube:

Supportami su Patreon:

Promemoria: conoscere sempre l'elettronica e pensare alla sicurezza prima, durante e dopo la realizzazione del progetto. La sicurezza prima.