Солнечная энергия: делаем зарядное устройство

Как сделать солнечное зарядное устройство для смартфона своими руками

Дата публикации: 28 августа 2019

К сожалению, выбор смартфонов c солнечной подзарядкой пока значительно ограничен. Мировые производители не слишком спешат переводить устройства на экологически чистые энергоисточники. Однако это обстоятельство не исключает возможности самостоятельного использования альтернативных источников энергии. Так, заряжать от солнца можно практически любой мобильный гаджет. Нужно лишь обзавестись соответствующим устройством, собрав его самостоятельно из недорогих доступных комплектующих, которые можно заказать из Китая в интернете.

Сделать зарядку телефона от солнечной батареи своими руками не слишком сложно. Необходимые элементы стоят сравнительно недорого, их легко заказать на «Алиэкспресс». Выбирать фотоэлемент логично из этих вариантов:

Весь проект обойдется примерно в 10 долларов с учетом стоимости самой батареи, которая стоит не дороже 5 долларов. Купив необходимые компоненты, останется лишь собрать солнечную USB-зарядку для мобильника. Провести сборку грамотно и качественно поможет наша инструкция.

Компоненты для зарядки

Чтобы сделать солнечную батарею для телефона, вам понадобятся следующие компоненты:

Также необходимы расходные материалы: изолента, трубки-термоусадки, двухсторонняя лента, припой, корпус для будущей зарядки.

Как работает защитная плата

На плате TP4056 размещено два светодиода: красного и синего цветов. Первый включается в процессе подзарядки аккумулятора, второй — по ее полном окончании. Также предусмотрен разъем мини-USB для подзарядки батареи. Припаять устройство для зарядки можно в места, отмеченные на плате BAT+ и BAT-. Входящее напряжение в процессе подпитки батареи должно быть в диапазоне от 4,5 до 5,5 В.

Вы можете приобрести плату TP4056 в одном из двух вариантов. Первый — с защитным блоком, второй — без модуля защиты. Ток зарядки обеих плат — 1А.

Для пайки плат рекомендуется использовать монтажную плату, так как они сильно нагреваются. Печатную плату следует приподнять, изготовив специальные ножки из жесткого провода. Предпочтительнее брать медный. Если медного провода не оказалось, то вместо него вполне можно использовать штыревые разъемы.

Как сделать солнечную зарядку для телефона: схема

Подключение фотоэлемента — клеммное IN+ и IN- платы TP4056. Диод для защиты обратного напряжения фиксируется к плюсу. После чего BAT+ и BAT- соединяются с + ve и -ve выводами батареи.

В схему включается пятивольтный усилитель. Отрицательный конец ve соединяется с отрицательным IN усилителя, положительный ve также присоединяется к плюсовому IN. Между ними добавляется переключатель SPDT.

Фотоэлементы соединены с входным модулем зарядки, выход которого подключается к литий-ионному аккумулятору 18560. Пятивольтный усилитель также питает аккумуляторную батарею, преобразует постоянный ток 3,7 В в 5 В.

Как правило, напряжение зарядки находится близко к отметке 4,2 В. Вход усилителя может колебаться в довольно широком диапазоне значений: от 0,9 В до 5,0 В. Таким образом, входное напряжение получается порядка 3,7 В при разряженной батарее и 4,2 В в процессе ее подзарядки. Сигнал выхода усилителя до оставшейся части сформированной электроцепи поддерживает напряжение на уровне 5 В.

Добротная и удобная солнечная зарядка для телефона своими руками готова! Пользуйтесь с удовольствием.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Как своими руками сделать солнечную зарядку для телефона?

Нам пришло немало вопросов о том, как можно сделать солнечную зарядку для телефона своими руками. Это популярный вопрос среди пользователей, поскольку многие в летнее время уезжают на дачу или просто на отдых на природу, где нет бытовой электрической сети. Поэтому остро становится проблема зарядки телефона. Можно собрать несложное устройство, которая будет заряжать смартфон от солнечной панели. Но для его успешной работы потребуется выполнить определённые требования. В этой небольшой заметке мы попытаемся представить решение этой проблемы.

Для начала перечислим, что нам потребуется.

  • Фотоэлемент;
  • Контроллер заряда для литиевых аккумуляторов выходом USB;
  • Давай отрезка проводов длиной 10-15 сантиметров;
  • Паяльник, канифоль, припой;
  • Силикон или клей.

Фотоэлемент на 5 вольт

Теперь по электрическим характеристикам солнечной панели. Некоторые используют солнечные панели от садовых светильников на фотоэлементах. Сразу стоит сказать, что это неудачное решение. Такие панели имеют очень маленькую мощность. Их размер примерно 7 на 7 сантиметров и они выдают напряжение на выходе до 3,5 вольт. И это на пике своих возможностей в солнечный день. В этом случае придется использовать дополнительную повышающую схему, поскольку аккумулятор телефона должен заряжаться при подаче 5 вольт. А такая схема ─ это дополнительные потери.

В результате тока на аккумулятор телефона продается очень маленький и процент зарядки сильно затягивается. Модели напряжением 5 вольт и мощностью 0,8 ватта стоят примерно 350─400 руб. Они способны заряжать телефон током на 150─200 миллиампер. С такими параметрами зарядка также не будет быстрой, но всё же лучше, чем использовать панельки от садовых светильников.

Если возьмёте солнечный фотоэлемент с напряжением на выходе больше 5 вольт, то придётся дополнительно ставить понижающую схему. Поэтому сразу ищите солнечную панель на 5 вольт.

Теперь по контроллеру заряда. В интернете их продаётся множество. На изображении ниже представлен типовой вариант.

Контроллер заряда аккумулятора телефона с USB

На плате есть две контактные площадки для пайки проводов от солнечной панели, а также порт USB для подключения к телефону. Цена вопроса на Алиэкспрессе около 100 рублей. Также есть варианты, как на следующем изображении.

Контроллер заряда для литиевой батареи

У таких контроллеров есть ещё контактные площадки BAT+ и BAT-, к которым подключается литиевая батарея. Это может пригодиться, если вы будете делать полноценный Power Bank. В нашем случае нужно заряжать телефон через интерфейс USB и эта возможность будет лишней.

После того, как комплектующие подобраны, остаются пустяки. Выводы от солнечной панели с соблюдением полярности припаиваются к входным контактным площадкам платы контроллера заряда. Фотоэлемент устанавливается так, чтобы на него максимально падал солнечный свет. Затем подключается телефон через кабель USB и зарядка пошла. Правда, не стоит ждать быстрой зарядки. С током 150─200 мА зарядка будет довольно продолжительной. Чтобы сократить время процесса, нужен ток зарядки хотя бы 0,5 ампера, а ещё лучше 1 ампер.

Зарядное устройство от солнечной батареи своими руками

Было бы здорово, если бы вы могли заряжать батарею мобильных телефонов, используя солнце вместо зарядного устройства USB, неправда ли?

В этом уроке мы покажем вам, как заряжать литиевую батарейку 18650, используя чип TP4056 и солнечную энергию (или просто СОЛНЦЕ). В итоге у нас получится портативный блок питания.

Общая стоимость этого проекта, за исключением батареи, составляет чуть менее 5 долларов США. Батарея добавит еще от $4 до $5 баксов. Таким образом, общая стоимость проекта составляет около 10 долларов США. Все компоненты доступны на АлиЭкспресс по действительно хорошей цене.

Комплектующие

Для этого проекта нам понадобятся:

  • 5В солнечная батарея (убедитесь, что она составляет 5В и не меньше);
  • монтажная плата общего назначения, макетная плата;
  • 1N4007 высоковольтный высокоомный диод (для защиты от обратного напряжения). Этот диод рассчитан на ток в прямом направлении 1А с пиковым значением обратного напряжения 1000 В;
  • Медный провод;
  • 2x клеммные колодки PCB;
  • держатель батареи 18650;
  • аккумулятор 3.7V 18650;
  • плата защиты аккумулятора TP4056 (с защитой IC или без нее);
  • усилитель мощности 5В;
  • некоторые соединительные провода;
  • оборудование для пайки.

Как работает TP4056

Если посмотреть на саму плату, то мы увидим, что она имеет чип TP4056 наряду с несколькими другими компонентами, представляющими для нас интерес.

На плате один красный и один синий светодиод. Красный загорается, когда он заряжается, а синий – при полной зарядке. Также есть мини-USB-разъем для зарядки аккумулятора от внешнего USB-зарядного устройства. Еще есть также два места куда вы можете припаять свою собственную зарядную единицу. Эти места отмечены как IN- и IN +.

Мы будем использовать их для питания этой платы. Батарея будет подключена к этим двум точкам, обозначенным как BAT + и BAT-. Плата требует входного напряжения от 4,5 до 5,5 В для зарядки аккумулятора.

На рынке доступны две версии этой платы. Один с модулем защиты от разряда батареи и один без него. Обе платы имеют ток зарядки 1А и отключении по завершении.

Кроме того, один с защитой отключает нагрузку, когда напряжение аккумулятора падает ниже 2,4 В, чтобы защитить батарею от слишком низкого тока (например, в пасмурный день), а также защищает от перенапряжения и обратной полярности (обычно уничтожает себя вместо батареи), однако, пожалуйста, проверьте, правильно ли вы всё подключили в самый первый раз.

Схема устройства

Эти платы действительно очень сильно нагреваются, поэтому мы будем паять их немного над печатной платой. Для этого мы будем использовать жесткий медный провод, чтобы сделать ножки для печатной платы. У нас будет 4 кусочка медных проводов, чтобы сделать 4 ножки для монтажной платы. Для этого вы также можете использовать – штыревые разъемы вместо медного провода.

Сборка очень проста.

Солнечный элемент подключается к клеммам IN + и IN-платы зарядки TP4056 соответственно. Диод вставлен в положительный конец для защиты от обратного напряжения. Затем BAT + и BAT- платы подключаются к + ve и -ve концам батареи. Это все, что нам нужно для зарядки аккумулятора.

Теперь для питания платы Arduino нам нужно увеличить выход до 5В. Итак, мы добавляем усилитель напряжения 5 В к этой схеме. Подключите -ve батареи к IN- усилителя и ve+ к IN+, добавив переключатель между ними. Мы подключили бустерную плату прямо к зарядному устройству, но мы рекомендуем установить там SPDT-переключатель. Поэтому, когда устройство заряжает батарею, она заряжается и не используется.

Солнечные элементы подключены к входу зарядного устройства литиевой батареи (TP4056), выход которого подключен к литиевой батарее 18560. Усилитель напряжения 5 В также подключен к аккумулятору и используется для преобразования от 3,7 В постоянного тока до 5 В постоянного тока.

Напряжение зарядки обычно составляет около 4,2 В. Вход усилителя напряжения варьируется от 0,9 до 5,0 В. Таким образом, он увидит около 3,7 В на его входе, когда батарея разряжается, и 4.2 В, когда она подзаряжается. Выходной сигнал усилителя до остальной части цепи будет поддерживать его значение 5 В.

Этот проект будет очень полезен для питания удаленного регистратора данных. Как известно, источник питания всегда является проблемой для удаленного регистратора, и в большинстве случаев нет доступной розетки. Подобная ситуация заставляет вас использовать некоторые батареи для питания вашей цепи. Но в конце концов, батарея умрет. Наш недорогой проект солнечного зарядного устройства станет отличным решением для такой ситуации.

Простейшее зарядное устройство на солнечных батареях

Автору пришла идея создать зарядное устройство для своего телефона на основе солнечной батареи. Обычно для того, чтобы зарядить мобильный телефон требуется постоянное напряжение в 5 В. Напряжение вырабатываемое от солнечных батарей не постоянное и во многом зависит от освещенности. Поискав выход из данной ситуации автор обратил внимание на стабилизатор напряжения КР142ЕН5А, который позволит питать аккумулятор телефона от энергии сообщаемой солнечной батареей.

Материалы необходимые для создания зарядного устройства на основе солнечной батареи:

1) солнечные батареи с напряжением по 3В 2 штуки
2) стабилизатор напряжения на 5 В, в данном случае микросхема КР142ЕН5А
3) USB разъем для кабеля питания телефона
4) провода
5) припой
6) термоклей
7) паяльник

Рассмотрим основные моменты создания данного устройства.

Стабилизатор КР142ЕН5А является зарубежным аналогом L7805CV, их вы можете заказать через интернет или посмотреть в магазине радиодеталей своего города. Главное достоинство подобного стабилизатора заключено в том, что при подаче на вход напряжения от 5 В до 15 В, он выводит стабильные 5 В.

Это в свою очередь означает возможность использования солнечной панели с вырабатываемым напряжением от 5 В до 15 В соответственно диапазону работы стабилизатора.

Однако у данной схемы есть и минус, который заключается в том, что если подаваемое напряжение от солнечной батареи будет меньше 5 В , то устройство не будет заряжать аккумулятор телефона.

Автор отмечает, что очень важно не перепутать контакты микросхемы и USB разъема при пайке.

У автора имелись две солнечные батареи с рабочим напряжением в 3 В. Так как для работы устройства необходимо напряжением минимум в 5 В, то автор просто соединил эти две батареи последовательно.

После чего была произведена пайка всех элементов в одну схему.

Далее на микросхему был нанесен термоклей, и она была приклеена на обратную сторону солнечной панели.

После сборки устройства автор провел испытания его работы на телефоне. Солнечная батарея была помещена под свет, к ней был подключен мобильный телефон через USB разъем.

Источники:

http://akbinfo.ru/vopros-otvet/solnechnaja-zarjadka-dlja-telefona-svoimi-rukami.html

http://arduinoplus.ru/zaryadnoe-ustrojstvo-ot-solnechnoj-batarei-svoimi-rukami/

http://usamodelkina.ru/6909-prosteyshee-zaryadnoe-ustroystvo-na-solnechnyh-batareyah.html

http://xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai/%D1%81%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B1%D0%B8%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8-%D0%B0%D1%80%D0%B4%D1%83%D0%B8%D0%BD%D0%BE/

Ссылка на основную публикацию