Elektronische gadgets zoals mobiele telefoons en iPods hebben ons leven een stuk gemakkelijker gemaakt. Maar ze hebben allemaal één gemeenschappelijk nadeel: ze moeten regelmatig periodiek worden opgeladen. Dit wordt een probleem wanneer we op reis zijn of op een plaats waar geen elektriciteit beschikbaar is. Ook het gebruik van hernieuwbare energiebronnen wordt aangehaald als brandstof van de volgende generatie voor al onze elektriciteitsbehoeften.
Dus laten we in dit project leren hoe gemakkelijk het is om onze eigen zonnecel-telefoonoplader te maken en ook hoe het werkt.
Vereiste materialen:
- Zonnepaneel 5.5V 245mA (3 nrs)
- 5V Boost converter module
- Schakelaar
- Afplakbanden
- Draden
- Soldeerkit
Werkende uitleg:
Het primaire principe van dit project is om zonne-energie om te zetten in elektrische energie. Om dit te bereiken hebben we alleen een zonnepaneel nodig, maar er zijn veel soorten en classificaties in zonnepanelen om uit te kiezen. Monokristallijn, polykristallijn en amorf zijn de drie soorten zonnepanelen waarin we de monokristallijne zullen gebruiken, aangezien deze algemeen verkrijgbaar en goedkoper is dan de andere twee.
Om de spanning en de stroomsterkte van onze panelen te bepalen, moeten we rekening houden met de spanning en stroom die door de belasting zou worden verbruikt. In ons geval is de belasting de mobiele telefoon en heeft deze ongeveer 5V en 1A nodig om met maximale efficiëntie te worden opgeladen. Aangezien het leveren van 1A en 5V met behulp van zonnepanelen het project omvangrijker en duurder zou maken, hebben we besloten om het systeem te ontwerpen voor meer dan 70% efficiëntie. Daarom hebben we gekozen voor de zonnepanelen van 5.5V 245mA. We zullen drie van deze panelen gebruiken die parallel worden geschakeld, zoals we allemaal weten, als je ze parallel aansluit, blijft de spanning constant en wordt de stroomsterkte opgeteld. Daarom is de uiteindelijke spanning en stroom van alle drie de modules 5,5 V en 735 mA (245 + 245 + 245). De beoordeling van een enkel paneel wordt gegeven in de onderstaande tabel
|
Zonnepaneel Details |
|
|
Type |
Monokristallijn |
|
Uitgangsspanning |
5,5 V. |
|
Uitgangsstroom |
245mA |
|
Vermogen |
1,2 watt |
|
Afmeting (L * H * B) |
130 mm * 64 mm * 2,5 mm |
Zoals we allemaal weten, is de uitgangsspanning en de stroom die door het paneel wordt geleverd rechtstreeks afhankelijk van de zonnestraling die op het paneel valt. Dit maakt duidelijk dat ons paneel niet altijd 5,5 V en 735 mA zal leveren. We hebben dus iets nodig dat de spanning altijd kan verhogen en reguleren tot 5V, ongeacht de straling. Dit is waar we de 5V Boost-converter zullen aanklagen waarmee we onze telefoon rechtstreeks van stroom voorzien. De details van de boostermodule worden hieronder gegeven:
|
Details DC-DC-booster |
|
|
Type |
Boost-omzetter |
|
Uitgangsspanning |
5,1-5,2 V |
|
Operationele ingangsspanning |
2,7V-5V |
|
Uitgangsstroom |
1.5A (maximaal) |
|
Efficiëntie |
96% |
|
Laadregeling |
1% |
Hier kunnen we ook gebruik maken van Solar Tracker Circuit zodat er de hele dag zonlicht op de panelen kan vallen.
Schakelschema:
Het schakelschema van de zonnelader voor mobiele telefoons wordt hieronder weergegeven:
Zoals te zien is in het bovenstaande bedradingsschema, soldeer je het zonnepaneel gewoon parallel en sluit je ze aan op een boost-convertermodule via een schakelaar. Gebruik nu gewoon een willekeurige voedingskabel en sluit deze aan op de USB-pin van de module en het andere uiteinde op uw mobiele telefoon. Als er voldoende straling is, begint de telefoon met opladen.
De oplader van de zonnecel testen:
De prestaties van de oplader zijn afhankelijk van de hoeveelheid stroom die deze kan leveren om de telefoon op te laden. Dit zal ons helpen om de telefoon zo snel mogelijk op te laden. Om dit te weten, gebruikten we een Android-app genaamd "Ampere" (gedownload van Play Store). Deze app laat ons weten hoeveel stroom er door de batterij wordt getrokken om op te laden. We verbinden de telefoon eerst met een normale oplader (wisselstroom) en ontdekten dat mijn telefoon (Asus Zenfone) ongeveer 1000mA nodig heeft om op te laden, zoals weergegeven in de onderstaande schermafbeelding.
Later heb ik de telefoon aangesloten op onze zonnelader en gemeten dat de stroom ongeveer 700 mA is, wat vrijwel in de buurt komt van de werkelijke laadstroom. Dit zal u helpen om de telefoon snel op te laden, zelfs bij opladen door middel van zonne-energie.
De volledige werking wordt getoond in de onderstaande video. Ik hoop dat je genoten hebt van het project en van plan bent om er zelf een te bouwen. Als je twijfels hebt, plaats ze dan in het commentaargedeelte hieronder. Bekijk ook ons vorige oplaadcircuit voor mobiele telefoons.