اموزش مدار و الکترونیک

اموزش ساخت شارژر خورشیدی برای موبایل

اموزش ساخت شارژر خورشیدی برای موبایل

اموزش ساخت شارژر خورشیدی با سلول خورشیدی ( پاور بانک خورشیدی )

باتری موبایل تان تا چند ساعت شارژ نگه می‌دارد؟ احتمالاً خیلی زیاد نیست. گجت‌های دیگرتان چطور؟ در این ساختنی طرز ساخت شارژر خورشیدی را یاد می‌گیرید که میتواند کار شارژر را برایتان بکند و وقتی به برق دسترسی ندارید، گجت‌هایتان را شارژ کند.

شارژرهای خورشیدی موجود در بازار قیمت چندانی ندارند اما هزینه ساخت شارژر خورشیدی ( پاور بانک خورشیدی ) به مراتب کمتر است. اگرچه این نوع شارژر امکان شارژر گجت‌ها در حین شارژ سلول‌های خورشیدی را ندارد اما در بسیاری از موقعیت‌ها راه حل جایگزین خوبی است.

ساخت شارژر خورشیدی نیاز به مهارت چندانی ندارد و پروژه تقریباً ساده ای است. فراموش نکنید هرچه کیفیت قطعاتی شارژر بیشتر باشد، کاراییش هم بهتر میشود. پس تا جایی که امکان دارد از قطعات با کیفیت و بادوام استفاده کنید.

گام اول : سلول‌های خورشیدی

نوع سلول‌هایی که برای ساخت شارژر خورشیدی می‌خرید، به بودجه و کارایی که برای شارژر در نظر دارید بستگی دارد. می‌توانید از سلول‌های خورشیدی ارزان و کوچک ۲ ولتی استفاده کنید. یا پنل‌های خورشیدی ۵ ولتی ۷۰۰ میلی آمپری بخرید. بجز این دو نوع سلول، سلول‌های ۵ ولتی ۱۰۰ میلی آمپری هم گزینه خوبی هستند.

فرقی نمی‌کند کدام از یک انواع بالا را انتخاب کنید؛ مهم این است که با ترکیب آنها به ولتاژ خروجی ۴ تا ۵ ولت برسید (حداکثر ولتاژ ۶ ولت است). اگر از سلول‌های کوچک دو ولتی استفاده می‌کنید، می‌توانید دو سلول را بصورت سری بهم وصل کنید. به این ترتیب ولتاژ خروجی ۵ ولت خواهد بود اما آمپراژ خیلی کم میشود.

قیچی که در تصویر می‌بینید برای اندازه گیری مورد استفاده قرار گرفته است. هیچوقت برای داشتن سلول‌های کوچک، سلول خورشیدی بزرگ را قیچی نکنید!

باز هم تکرار می‌کنیم که نوع و اندازه سلول خورشیدی تاثیر زیادی روی کارایی شارژر خورشیدی دارد. اگر می‌خواهید باتری‌های شارژر زودتر شارژ بشوند، باید هزینه بیشتری برای خرید سلول‌های خورشیدی صرف کنید.

گام دوم : ماژول شارژر

برای مدار شارژر هم انتخاب‌های متعددی وجود دارد. ماژول‌های شارژر براساس تعداد سلول‌هایی که شارژ میکنند، داشتن اندیکاتور شارژ (LED) و اندازه و ابعاد دسته بندی می‌شوند. برخی از ماژول‌ها فقط باتری شارژ می‌کنند اما انواع دیگری هم هستند که ولتاژ خروجی ۵+ هم از باتری می‌گیرند. برای ساخت شارژر خورشیدی باید ماژولی بخرید که ویژگی دوم را داشته باشد.

در این ساختنی دو برد مدار چاپی مشابه می‌بینید که یکی از آنها دو LED برای نمایش فرایند شارژ (LED قرمز) و شارژ کامل (LED سبز) دارند. برد دوم هم LED ندارد که ارزان تر است. هر دو برد برای شارژ یک سلول طراحی شده اند اما می‌توانید دو سلول را بصورت موازی به آنها وصل کنید. البته ما اینکار را پیشنهاد نمی‌کنیم چون اینکار عمر برد را کاهش می‌دهد. خروجی هر دو برد هم ۵+ ولت است.

این ماژول‌های شارژ باتری معمولاً سه جفت پد برای اتصالات دارند که قطبیت در هر سه جفت آنها مهم است. به همین خاطر بهتر است در اتصالات از سیم‌های قرمز و مشکی استفاده کنید تا کارتان راحت تر بشود. در ادامه این سه جفت پد اتصال را معرفی می‌کنیم (بدون ترتیب خاص) :

ورودی DC که با نام شارژ، پورت شارژ، +P، -P، +۳٫۷ و -۳٫۷ هم نشان داده میشود. سلول خورشیدی به این پورت وصل میشود و جریان ۳٫۷ تا ۶ ولتی (و گاهی بیشتر) را دریافت میکند.

خروجی DC 5V که با نام V+ و V- هم نشان داده میشود. گجت از طریق این پورت و بوسیله یک کابل USB به شارژر خورشیدی وصل میشود. همانطور که در تصویر می‌بینید ولتاژ این پورت بسیار دقیق است.

کانکشن باتری که با نام B+ و B- نشان داده میشود. باتری (یا هولدر باتری) به این پورت وصل میشود. می‌توانید یک یا چند باتری را بصورت موازی به این پورت وصل کنید. البته ما اینکار را پیشنهاد نمی‌کنیم.

گام سوم : باتری‌ها

پیشنهاد ما برای باتری شارژر خورشیدی سلول لیتیوم یونی ۱۸۶۵۰ است. این باتری‌ها ارزان، رایج و بسیار کاربردی هستند. به همراه باتری یک هولدر کتابی هم بخرید. می‌توانید باتری‌های لیتیوم یونی ۳٫۷ ولتی موبایل‌های قدیمی‌هم استفاده کنید اما اینها به اندازه سلول ۱۸۶۵۰ قوی نیستند.

گام چهارم : ماژول شارژ را تست کنید

اموزش ساخت شارژر خورشیدی برای موبایل
ماژول را تست کنید

قبل از شروع ساخت شارژر خورشیدی باید ماژول را تست کنید. باتری با به ماژول وصل کنید و یک جریان +۵V به ورودی DC وصل کنید. سپس جریان +۵V را قطع کنید و خروجی را با مولتی متر چک کنید و مطمئن شوید +۵V باشد. فرقی نمی‌کند در حین انجام تست سلول خورشیدی به ماژول وصل باشد یا نه.

گام پنجم : مدار آزمایشی

در این مرحله باید قطعات مدار شارژر خورشیدی را موقتاً بهم وصل کنید و آن را تست کنید. ما دو مدار آزمایشی با سلول‌های خورشیدی بزرگ و کوچک ساخته ایم. سلول بزرگتر می‌توانید گجت را بدون نور مستقیم خورشید (حتی در روزهای ابری) شارژ کند. اما سلول‌های کوچک تر حتماً باید زیر نور مستقیم خورشید قرار بگیرند. ما یک دستگاه GPS را بدون باتری به یک سلول خورشیدی وصل کرده ایم که براحتی شارژ میشود. این روش شارژ خیلی سریع نیست اما هزینه خرید باتری را حذف میکند.

گام ششم :‌هاب USB

حالا باید یک راه کارآمد و البته ارزان برای وصل کردن دستگاه‌ها به شارژر خورشیدی پیدا کنید. همانطور که در تصاویر دیده اید ما تا به اینجای کار از یک کابل USB تکی برای اتصال سلول خورشیدی به گجت‌ها استفاده کرده ایم. اما برای ساخت نمونه اصلی باید از یک نمونه بهتر استفاده کنید.

پیشنهاد ما‌هاب USB با چند پورت USB 2.0 است.‌هابی که در تصویر می‌بینید، برای هر پورت یک سوئیچ و LED جداگانه دارد. اگر‌هاب USB یک +۵V DC-IN برای دریافت جریان خارجی هم داشته باشد، خیلی بهتر است.

گام هفتم : قطعات اضافی‌هاب را جدا کنید

ابتدا‌هاب USB را از قابش بیرون بیاورید. سپس کابل USB را ببرید و سوکت DC-IN و LED آبی را از مدار جدا کنید. این دو قطعه تاثیری روی کارایی شارژر ندارند و فقط شارژ باتری را زودتر خالی می‌کنند.

قبل از بریدن کابل، ببینید سیم مشکی کجا لحیم شده است. اینجا پین اتصال به زمین (-) است و به پین اتصال به زمین سوکت DC-IN وصل میشود. در مراحل بعد باید سیم‌های شارژر را به این پین لحیم کنید.

سپس مسیری که الکتریسیته را به آی سی‌هاب می‌رساند، ببرید چون این قطعه برق مصرف میکند. علاوه براین، بهتر است مسیر سیگنال آی سی مشکی که به پین‌های USB دوم و سوم میرسد را هم ببرید. اگر اینکار را نکنید، برای شارژ برخی از دستگاه‌ها با مشکل مواجه خواهید شد.

همچنین می‌توانید LEDهای آبی را با LEDهای قرمز که برق کمتری مصرف می‌کنند، جایگزین کنید. همچنین می‌توانید LEDها را کاملاً از مدار جدا کنید تا کارایی شارژر خورشیدی بیشتر شود.

گام هشتم : قطعات را بهم وصل کنید

ابتدا دو سوراخ روی قاب‌هاب USB بزنید تا سیم‌ها را از آن رد کنید. از سیم‌های نازک منعطف برای سیم کشی استفاده کنید چون باید به همراه سایر قطعات داخل قاب باقی بمانند. بعد از رد کردن سوراخ‌ها هم هر سیم را به پد مناسب لحیم کنید.

گام نهم : پنل‌های خورشیدی را وصل کنید

اموزش ساخت شارژر خورشیدی( سلول خورشیدی )
پنل خورشیدی را وصل کنید

با نوار چسب دو طرفه، سلول‌های خورشیدی را به سطح پلاستیکی مدار‌هاب USB بچسبانید.

گام دهم : مدار را داخل قاب بگذارید

حالا باید جای مناسب برای برد مدار چاپی را پیدا کنید. برای ما بهترین جا بین سوئیچ‌ها و سوکت‌های USB بود. با اضافه کردن یک تکه چسب دو طرفه هم مانع تماس برد با قطعات فلزی سوکت‌ها بشوید. قبل از بستن در قاب یکبار دیگر دستگاه را با روشی که در مراحل قبل گفتیم، تست کنید.

گام یازدهم : باتری را اضافه کنید

بهتر است بجای اینکه مثل ما از کش و چسب استفاده کنید، از هولدر استفاده کنید! البته این روش هم جواب میدهد اما کمی‌غیر حرفه ای است.

بهتر است با هر بار جدا کردن و وصل کردن دوباره باتری، شارژر خورشیدی را یکبار دیگر تست کنید. برای اینکار باید دسترسی به سیم‌های ورودی DC فراهم باشد. پس این نکته را موقع قرار دادن قطعات داخل قاب در نظر داشته باشید. در غیر اینصورت مجبور می‌شوید هربار قاب را باز کنید.

ساخت شارژر خورشیدی تمام شد!

ولتاژ باتری شارژر را با مولتی متر اندازه بگیرید و سپس شارژر را زیر نور خورشید بگذارید. چند ساعت صبر کنید و دوباره ولتاژ را چک کنید. وقتی ولتاژ به ۴٫۱ ولت برسد، باتری کاملاً شارژ شده است.

اگر می‌خواهید کارایی شارژر خورشیدی بیشتر بشود، کافی است تعداد سلول‌های خورشیدی را بیشتر کنید. برای اینکار کافی است سلول‌ها را بصورت موازی بهم وصل کنید و سپس به مدار وصل شان کنید. به این ترتیب آمپراژ بیشتر میشود و زمان شارژ کمتر میشود.

«مطالب پیشنهادی به شما»

درباره نویسنده

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.