Батарея сағатын күн энергиясымен қалай іске қосу керек: 15 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл үлес 2016 жылғы алдыңғы үлеске қосылады, (мұнда қараңыз), бірақ аралық кезеңде жұмысты жеңілдететін және өнімділікті жақсартатын компоненттердің дамуы болды. Мұнда көрсетілген әдістер күн сәулесінен қуат алатын сағатты консерватория немесе паналанған кіреберіс сияқты жерлерге және күндізгі уақытта жарық жеткілікті болатын үйдің ішінде оңай орналастыруға мүмкіндік береді, мысалы, терезе немесе сырттай сыртқы есік. экспериментке ұшырайды. Радио -бақыланатын сағатты қолдану жылдар бойы қараусыз қалатын сағаттың болуына мүмкіндік береді.

Қауіпсіздік Есіңізде болсын, үлкен супер конденсатор көп энергияны ұстай алады және қысқа тұйықталу сымдардың қысқа уақыт ішінде қызыл ыстық болып жанып кетуіне жеткілікті ток шығарады.

Мен бірінші нұсқаулықта көрсетілген сағаттар әлі де бақытты жұмыс істейтінін қосар едім.

1 -қадам: Жаңа суперконденсаторлар

Жоғарыдағы суретте сыйымдылығы 500 фарад болатын суперконденсатор көрсетілген. Олар қазір eBay -де арзан қол жетімді және автомобиль жасау тәжірибесінде қолданылады. Олар менің бірінші мақалам шыққан кезде қол жетімді 20 немесе 50 Фарад қондырғыларынан әлдеқайда үлкен. Сіз суретте олардың физикалық жағынан өте үлкен екенін және көптеген сағаттардың артына сыймайтынын және оларды бөлек орналастыру керектігін көре аласыз.

Біздің мақсат үшін өте маңызды - 1,5 вольтқа дейін зарядталған кезде 500 фарад конденсаторында аккумуляторлық сағатты кернеу вольттан сәл төмендегенше үш апта бойы жұмыс істеуге жеткілікті энергия жинақталады. Бұл конденсатордың қыста күн энергиясының жетіспеушілігі кезінде қыс мезгілінде тоқтап тұра алатынын, содан кейін жарқын күнде жететінін білдіреді.

Бұл жерде соңғы уақытта үлкен ашық сағаттар сәнге айналғанын және бұл мақалада көрсетілген әдістерге өте ыңғайлы болатынын айтуға болады. (Бұл ашық сағаттар ұзақ уақыт бойы сыртта тұра алатындай берік болады ма - бұл мәселе.)

2 -қадам: міндетті компоненттер

Сізге аккумуляторлық сағат қажет болады. Бұл мақалада көрсетілген диаметрі 12 дюйм және Ұлыбританиядағы Анторн радиодан басқарылады, ол 60 кГц жиілігін береді. Ол жергілікті дүкеннен сатып алынды.

Қалған компоненттер жоғарыдағы суретте көрсетілген.

500 Farad супер конденсаторы. (eBay.)

6 вольтты 100мА күн массиві. Бұл жерде 11см х 6см көрсетілген және Messrs CPS Solar алынған:

www.cpssolar.co.uk

бірақ интернетте кеңінен қол жетімді.

Қалған компоненттер электронды компоненттерді жеткізушілерден кеңінен қол жетімді. Мен Messrs. Bitsbox қолданамын:

www.bitsbox.co.uk/

1 2N3904 кремний NPN транзисторы. Жақсы ат, бірақ кез келген кремний NPN жұмыс істейді.

4 1N4148 кремний диоды. Маңызды емес, бірақ саны әр түрлі болуы мүмкін, кейінірек мәтінді қараңыз.

100 x 75 x 40 мм ABS корпусы. Мен қара түсті қолдандым, өйткені күн батареясы қара. Менің жағдайда супер конденсатор өте аз ғана жолмен жабдықталған-сізге келесі қораптың өлшемін жоғарылату қажет болуы мүмкін!

Лента таспасының бөлігі. Менікі 127x95 мм кесіндіден кесілген және ABS қорабына дұрыс ен береді.

Сізге қызыл және қара бұрандалы сым қажет болады, соңғы жинау үшін мен бос баспа схемасы мен икемді силикон желімін қолдандым.

Сізге электронды конструкция үшін қарапайым құралдар қажет, оның ішінде дәнекерлеу үтігі.

3 -қадам: Цикл

Супер конденсатордың максималды кернеуі 2,7 вольт. Біздің сағатты іске қосу үшін бізге 1,1-1,5 вольт қажет. Кәдімгі аккумуляторлық электрлік сағаттар жоғары кернеулерге шыдай алады, бірақ радио сағатта электронды схема бар, егер ол кернеу тым жоғары болса, тұрақсыз болуы мүмкін.

Жоғарыдағы схема бір шешімді көрсетеді. Схема негізінен эмитенттің ізбасары болып табылады. Күн батареясының шығысы 2N3904 транзисторының коллекторына және 22к Ом резисторы арқылы базаға қолданылады. Базадан жерге дейін бізде 4км 1N4148 кремний сигнал диодтарының тізбегі бар, олар 22 кОм резистормен қоректенеді, нәтижесінде транзисторлық базада шамамен 2,1 вольт кернеу пайда болады, өйткені әрбір диодтың кернеуінің жарты вольт шамасында төмен түсуі бар. шарттар. Супер конденсаторды беретін транзисторлық эмиттердегі кернеу қажетті 1,5 Вольт шамасында болады, себебі транзисторда кернеудің 0,6 вольты төмендейді. Транзистордың базалық эмитент түйіні бұл жұмысты орындайтындықтан, күн батареясы арқылы ағып кетудің алдын алу үшін қажет қалыпты блоктау диоды қажет емес.

Бұл шикі, бірақ өте тиімді және арзан. Жалғыз Zener диоды диодтар тізбегін алмастыра алады, бірақ төмен кернеулі Зенерлер жоғары кернеулі сияқты кең таралмаған. Жоғары немесе төмен кернеуді тізбекте көп немесе аз диодты қолдану арқылы немесе әр түрлі тура кернеу сипаттамалары бар әр түрлі диодтарды қолдану арқылы алуға болады.

4 -қадам: Біздің тізбекті тексеріңіз 1

Соңғы «қатаң» нұсқаны шығарар алдында біз тізбекті тексеріп, бәрі жақсы екенін және супер конденсатордың кернеуін дұрыс шығаратындығымызды және, ең бастысы, өндірілген кернеудің 2,7 вольттан аспайтынын тексеруіміз керек.

Жоғарыдағы суретте сіз алдыңғы қадамда көрсетілген схемаға өте ұқсас сынақ тізбегін көресіз, бірақ мұнда супер конденсатор параллель 47 кОм резисторы бар 1000 микрофарад электролиттік конденсаторға ауыстырылды. Резистор кернеудің ағып кетуіне мүмкіндік береді, себебі жарық кіруі өзгереді.

5 -қадам: Біздің тізбекті тексеріңіз 2

Жоғарыдағы суретте сіз мультиметрде өлшенген кернеу шығыны бар дәнекерленген тақтаға схеманың уақытша түрде қалай қосылғанын көре аласыз. Схема фотоэлементке түсетін жарықты өзгерту үшін жалюзи бар терезенің жанына қойылды.

Мультиметрде 1.48 Вольт қанағаттанарлық, ол жарық кірісі өзгерген сайын плюс немесе минус 0,05 Вольтты көрсетеді. Бұл дәл қажет және бұл компоненттер жиынтығын қолдануға болады.

Егер нәтиже дұрыс болмаса, дәл осы кезеңде шығыс кернеуін жоғарылату немесе төмендету үшін диодтарды қосуға немесе алып тастауға болады немесе әр түрлі сипаттамалары бар әр түрлі диодтармен тәжірибе жасай аласыз.

6 -қадам: Стриптоны кесіңіз

Менің жағдайда бұл өте оңай болды, өйткені ені 127 мм болатын таспаның тақтасы ABS қорабының қалыптарына ену үшін кесілген.

7 -қадам: Күн батареясын дайындаңыз

Кейбір күн массивтерінде сіз қызыл және қара сымдар күн батареясының контактілеріне дәнекерленгенін байқай аласыз, әйтпесе күн батареясының теріс қосылымына қара бұрымды сымның ұзындығын және қызыл ұзындығының сымының ұзындығын оңға қарай дәнекерлеңіз. байланыс Құрылыс кезінде қосылыстардың күн батареясынан алынуын болдырмау үшін мен сымды серпімді силикон желімінің көмегімен күн батареясының корпусына бекітіп қойдым.

8 -қадам: Күн ұяшығын ABS қорабына қолданыңыз

Сымдарды қосу үшін ABS қорабының төменгі жағында кішкене тесік бұрғылаңыз. Силикон желімінің төрт үлкен қуыршағын суреттегідей жағыңыз, жалғастырғыш саңылауларды тесіктен өткізіп, күн батареясын ақырын жағыңыз. Күн батареясы қосылатын сымдардың астынан өтуіне мүмкіндік беретін ABS қорабымен мақтанады, сондықтан желімнің үлкен ілмектері үлкен болуы керек-бұл кезеңде сіздің ойыңызды өзгерту өте қиын болады! Орнату үшін қалдырыңыз.

9 -қадам: Сіздің жұмысыңызды тексеріңіз

Енді сізде жоғарыдағы суреттегі нәтиже болуы керек.

10 -қадам: Күн энергиясы модулінен шығатын қуатты тесіңіз

Бұл кезеңде біз алдын ала ойлануымыз керек және қуаттың қуат блогынан қалай шығып кететінін және сағатқа дейін қалай қоректенетінін қарастыруымыз керек және бұған мүмкіндік беру үшін ABS қорабында тесік бұрғылау керек. Жоғарыдағы суретте мен мұны қалай істегенімді көрсетеді, бірақ мен сымдарды аз көрінетін жерге қойып, ортасына қарай көбірек жүруім керек еді. Сіздің сағаттарыңыз басқаша болуы мүмкін, сондықтан оған қуат блогын ұсынып, қорап әр түрлі компоненттермен жабдықталмай тұрып, бұрғылау қажет болатын тесіктің ең жақсы орнын анықтаңыз.

11 -қадам: Компоненттерді лента тақтасына дәнекерлеу

Жоғарыдағы суреттегідей компоненттерді таспаға дәнекерлеңіз. Схема қарапайым және компоненттерді таратуға көп орын бар. Дәнекерлеушіге жерге, позицияға және шығысқа қосылу үшін екі қатарлы мыс өткізуге рұқсат етіңіз. Қазіргі заманғы таспа өте нәзік, сондықтан егер сіз ұзақ уақыт дәнекерлеуге және түссіздендіруге жолдарды көтере аласыз.

12 -қадам: Күн батареясын жинаңыз

Қара және қызыл бұрандалы сымды қолдана отырып және полярлықты қатаң сақтай отырып, күн панелін таспаға және шығыс қуатын супер конденсаторға қосады, содан кейін 18 дюймдік сымдарды жасайды, олар ақырында сағатқа қосылады. Қораптан тыс жинауға мүмкіндік беретін жеткілікті сымды қолданыңыз. Енді таспалы тақтаны ABS қорабындағы ұяларға салыңыз және құрылғыны орнында ұстау үшін Blu-Tack жастықшаларын қолданып супер конденсатормен жүріңіз. Қауіпсіздік мақсатында шығудың жалаңаш ұштарын ұстап тұру үшін маска таспасын қолданыңыз, бұл олардың тұйықталуына жол бермейді. Артық сымды қораптағы қалған бос орынға жайлап босатыңыз, содан кейін қақпақты бұраңыз.

13 -қадам: құрылғыны сағатқа қосыңыз

Әр сағат әр түрлі болады. Менің жағдайда, күн энергиясын алатын қондырғыға сағатты үйлендіру - бұл жай ғана бір жақты екі жақты дюймдік сағат пен силикон желіммен күн қондырғысына жабыстырылған баспа тақтасын пайдалану туралы мәселе болды. Еден ламинаты жеткілікті болуы мүмкін. Құрылғыны әлі де электрмен қоспаңыз, бірақ күн батареясын күн сәулесімен немесе жарық жерге қойыңыз және супер конденсатордың 1,4 Вольтке дейін зарядтауға мүмкіндік беріңіз.

Конденсатор зарядталғаннан кейін, қосылымдарды ұстап тұру үшін ағаш дюбельдің ұзындығын қолданып сымдарды қосыңыз. Сағат енді іске қосылуы керек.

Қосымша суретте бос сымдар Blu-Tack жұптарымен реттелгенін ескеріңіз.

14 -қадам: Аяқталды

Жоғарыдағы суретте біздің консерваторияда менің сағатым бақытты жұмыс істеп тұрғанын көрсетеді, ол сегіз сағаттық қысқы күндермен және «көктем алға қарай құлдырайды». Қысқы күндермен күзгі күн мен түннің теңелуінен өткенімізге қарамастан, кернеу 1,48 вольтты құрайды.

Бұл қондырғыны үйдің ішіне орналастыруға болады, бірақ бұл эксперимент тақырыбы болуы керек. Ұлыбританиядағы үйлердің терезелері осы күндері кішірек болады, ал қоршаған жарық шамалы күңгірттенуі мүмкін, бірақ жасанды жарық қалпына келуі мүмкін. тепе -теңдік.

15 -қадам: Кейбір соңғы ойлар

Кейбіреулер батареялардың өте арзан екенін көрсетуі мүмкін, сондықтан не үшін уайымдау керек? Жауап беру оңай мәселе емес, бірақ мен үшін ұзақ жылдар бойы қараусыз, мүмкін, алыс және қол жетімсіз жерде жұмыс істей бастағаныма қанағаттану.

Тағы бір орынды сұрақ: «Неге супер конденсатордың орнына Ni/Mh зарядталатын ұяшықты пайдаланбасқа?». Бұл жұмыс істейтін болар еді, электроника әлдеқайда қарапайым болар еді және мұндай ұяшықтың 1,2 вольтты жұмыс кернеуі аккумуляторлық сағаттың кернеудің минималды қажеттілігін қамтамасыз етеді. Қайта зарядталатын ұяшықтардың ақырғы өмірі бар, ал біз супер конденсаторлар кез келген басқа электронды компоненттерден күтетін өмірге ие болады деп үміттенеміз, бірақ бұл әлі көрінбейді.

Бұл жоба қазір автомобиль жасауда қолданылатын жоғары құндылықтағы конденсаторларды күн энергиясының көмегімен оңай зарядтауға болатынын көрсетті. Бұл көптеген мүмкіндіктерді ашуы мүмкін:

Күн батареясын қоса алғанда, бәрін тәтті құмыра сияқты берік шыны корпуста қауіпсіз орналастыруға болатын радио маяктар сияқты қашықтағы қосымшалар.

Бір мезгілде көптеген тізбектерді беретін бір супер конденсаторы бар Джоуль ұры типті схемаға өте ыңғайлы.

Барлық конденсаторлар сияқты супер конденсаторларды параллель қосуға болады, сонымен қатар резисторларды теңестірместен екеуін қатарынан орналастыруға болады. Мен ұялы телефонды зарядтауға параллель осы соңғы қондырғылардың жеткілікті болу мүмкіндігін көре аламын, мысалы, меншікті кернеу түрлендіргіші арқылы.