Lampu Suria berteknologi rendah Dengan Bateri Yang Digunakan Semula: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Tutorial ini membolehkan anda membuat lampu solar yang dilengkapi dengan pengecas USB. Ia menggunakan sel litium yang digunakan semula dari komputer riba lama atau yang rosak. Sistem ini, dengan cahaya matahari sepanjang hari, dapat mengecas telefon pintar sepenuhnya dan mempunyai cahaya selama 4 jam. Teknologi ini telah didokumentasikan semasa persinggahan ekspedisi "Nomade des Mers" di pulau Luzong di bahagian utara Filipina. Persatuan Liter of Light telah memasang sistem ini sejak 6 tahun di kampung-kampung terpencil yang tidak mempunyai bekalan elektrik. Mereka juga mengadakan latihan untuk penduduk kampung untuk mengajar mereka cara memasang lampu solar (sudah dipasang 500 000 lampu).

Tutorial asal, dan banyak lagi yang lain untuk membina teknologi rendah, terdapat di laman web Makmal berteknologi rendah.

Lithium adalah sumber semula jadi yang stoknya semakin banyak digunakan untuk kereta elektrik, telefon, dan komputer. Sumber ini secara beransur-ansur habis dari masa ke masa. Peningkatan penggunaannya dalam pembuatan bateri terutama disebabkan oleh kemampuannya untuk menyimpan lebih banyak tenaga daripada nikel dan kadmium. Penggantian peralatan elektrik dan elektronik semakin pantas dan menjadi sumber sampah yang semakin penting (DEEE: Sisa peralatan elektrik dan elektronik). Perancis kini menghasilkan 14kg hingga 24kg sampah elektronik setiap penduduk setiap tahun. Kadar ini meningkat sekitar 4% setahun. Pada tahun 2009, hanya 32% orang muda Perancis berusia antara 18 dan 34 tahun, pernah mengitar semula sampah elektronik mereka. Pada tahun yang sama 2009, menurut Eco-systèmes, dari Januari hingga September 2009, 113, 000 tan CO2 dielakkan melalui kitar semula 193, 000 tan DEEE, salah satu daripada empat organisasi eko di sektor DEEE.

Walau bagaimanapun, sisa ini mempunyai potensi kitar semula yang tinggi. Khususnya, litium terdapat di dalam sel bateri komputer. Apabila bateri komputer gagal, satu atau lebih sel rosak, tetapi beberapa sel masih dalam keadaan baik dan dapat digunakan semula. Dari sel-sel ini adalah mungkin untuk membuat bateri terpisah, yang dapat digunakan untuk menggerakkan gerudi elektrik, mengisi ulang telefon anda atau disambungkan ke panel solar untuk mengoperasikan lampu. Dengan menggabungkan beberapa sel juga dapat membentuk bateri simpanan peranti yang lebih besar.

Langkah 1: Alat & Bekalan

Bekalan

• Bateri komputer riba terpakai
• Panel suria 5V-6V / 1-3W Pengatur cas dan pelepasan (cth: 4-8V 1A Mini Li-ion USB Arduino Battery Charger TP4056)
• DC / DC tension converter DC / DC booster MT3608 (komponen elektrik yang akan mengubah 3.7 V bateri menjadi 5 V)
• Lampu LED kuasa tinggi (cth: bouton LED 3W)
• Tukar (untuk membuka litar dan memotong lampu)
• Pita elektrik
• Kotak

Alat

Untuk pengekstrakan sel:

• Sarung tangan (untuk mengelakkan pemotongan dengan plastik bateri komputer atau dengan pita nikel yang menghubungkan sel)
• Tukul
• Pahat
• Tang pemotong

Untuk membina lampu itu sendiri:

• Pistol gam (dan tongkat gam)
• Pistol pemanasan atau obor kecil
• Gergaji kayu
• Pemacu skru

Langkah 2: Bagaimana Ia Berfungsi?

Tutorial ini menunjukkan cara memulihkan sel komputer untuk membuat bateri baru. Dikuasakan oleh panel solar, atau oleh port USB, ia akan membolehkan anda menyalakan lampu LED.

Sistem ini berfungsi di sekitar tiga modul:

• modul penerimaan tenaga: panel solar dan pengawal casnya
• modul simpanan tenaga: bateri
• modul yang mengembalikan tenaga: lampu LED dan pengatur voltannya

Modul Penerimaan Tenaga: Panel Photovoltaic & Charge Controller

Panel fotovoltaik menumpukan tenaga matahari. Ia membolehkan memulihkan tenaganya untuk menyimpannya di dalam bateri. Tetapi berhati-hatilah, jumlah tenaga yang diterima panel tidak teratur bergantung pada waktu, cuaca … penting untuk memasang pengatur cas / pelepasan antara panel dan bateri. Ini akan dilindungi daripada kelebihan beban, antara lain.

Modul penyimpanan tenaga: bateri

Ia terdiri daripada dua sel lithium yang dipulihkan dari komputer. Ringkasnya, bateri adalah seperti kotak yang mengandungi beberapa bateri: masing-masing adalah sel, unit yang membekalkan kuasa ke peranti dengan reaksi elektrokimia.

Sel yang terdapat dalam komputer adalah sel litium. Mereka semua mempunyai keupayaan yang sama untuk menyimpan tenaga, tetapi kemampuan mereka untuk membuatnya berbeza untuk masing-masing. Untuk membentuk bateri dari sel adalah penting bahawa mereka semua mempunyai kemampuan yang sama untuk memberikan tenaga. Oleh itu, perlu mengukur kapasiti setiap sel untuk menyusun bateri homogen.

Modul yang memberikan tenaga: lampu LED, port USB 5V dan penukar voltannya

Bateri kami membekalkan kami dengan kuasa 3.7V dan lampu LED yang kami gunakan beroperasi pada voltan yang sama. Di samping itu, port USB memberikan voltan 5V. Oleh itu, kita perlu mengubah tenaga sel dari 3.7V hingga 5V: menggunakan penukar voltan yang disebut DC / DC booster

Langkah 3: Tahap Pembuatan

Berikut adalah langkah-langkah berbeza yang diperlukan untuk membina lampu:

1. Mengeluarkan sel dari bateri komputer
2. Ukur voltan sel
3. Realisasi 3 modul (panel solar + lampu LED bateri pengatur cas + pengatur cas)
4. Menghubungkan 3 modul
5. Membina kotak
6. Integrasi modul dalam kotak

Langkah 4: Melepaskan Sel Dari Bateri Komputer

Untuk bahagian ini, kami mencadangkan anda untuk melihat tutorial berikut: Kitar semula bateri.

1. Pakai sarung tangan untuk melindungi tangan anda
2. Masukkan bateri, dan buka dengan tukul dan pahat
3. Pisahkan setiap sel dengan membuang setiap bahagian lain (seperti yang ditunjukkan pada foto).

Langkah 5: Ukur Voltan Sel dan Kapasiti

Ukur voltan:

Kita mulakan dengan mengukur voltan setiap sel untuk memeriksa sama ada ia berfungsi dengan baik. Setiap sel yang mempunyai voltan lebih rendah daripada 3V tidak akan dapat digunakan dalam projek ini dan harus dikitar semula.

Dengan menggunakan multimeter, dalam mod DC, ukur setiap sel dan periksa satu sel yang boleh digunakan untuk projek.

Berhati-hati: Sekiranya bateri komputer kelihatan cair di luar, jangan buka kotak, litium berbahaya dalam dos tinggi.

Ukur kapasiti:

Untuk mengukur kapasiti sel, kita harus mengecasnya maksimum dan kemudian melepaskannya. Sel-sel tersebut berasaskan litium, dan memerlukan sistem pengisian dan pengecasan tertentu, biasanya muatan maksimum adalah 4, 2 V dan minimum adalah 3V. Melewati had tersebut akan merosakkan sel.

1. Gunakan PowerBank: ia akan membolehkan anda mengecas banyak sel sekaligus dengan port USB.
2. Isi sel dan tunggu sehingga pengisian selesai (semua lampu harus menyala), ia akan selesai dalam masa 24 jam. (imej)

3. Sel akan dicas maksimum (4, 2V), sekarang kita mesti melepaskannya. Anda harus menggunakan Imax B6: alat yang memungkinkan untuk melepaskan sel dan memeriksa kapasitinya. Cara menggunakan alat:

   1. voltan: ia akan menanyakan jenis sel yang ingin anda periksa, anda harus memilih satu litium. Ia akan secara automatik mengatur pelepasan minimum 3V.
   2. intensiti: tetapkan ke 1A agar pembuangan cepat dan selamat. Dalam keadaan ini, pelepasan perlu antara 1 jam hingga 1 jam setengah.
   3. Sambungkan magnet ke klip buaya, kemudian sambungkan ke sel, magnet membantu membiarkan arus melewati Imax B6 ke sel. (imej)
   4. Lepaskan sel sehingga kosong sepenuhnya.
   5. Perhatikan kapasiti pada sel. Semakin tinggi semakin baik.
   6. Isih sel anda mengikut kapasiti: 1800 mA.

Catatan: Penting untuk melakukan bateri homogen, dengan sel yang mempunyai kapasiti yang serupa

Langkah 6: Merealisasikan 3 Modul yang berbeza

Modul 1: Panel solar dan pengatur cas

• Gunakan wayar hitam dan merah, gunakan tang untuk menanggalkan wayar.
• Pateri wayar merah di sisi positif panel dan hitam di sisi negatif.
• Pengatur cas mempunyai 2 input: IN- dan IN + (yang ditunjukkan pada komponen): Kimpal wayar merah (positif) dengan input IN + pengawal selia dan wayar hitam (negatif) dengan input IN (gambar 5).

Modul 2: Bateri

Masukkan sel litium ke dalam pemegang bateri

Modul 3: Penukar LED / USB

Penukar voltan DC / DC mempunyai dua input dan dua output: Input: VIN + dan VIN - / Output: OUT + dan OUT -. LED mempunyai dua wayar input: satu positif dan satu negatif.

• Ambil dua wayar (merah dan hitam).
• Kimpal wayar merah dengan input VIN + penukar voltan dan wayar hitam dengan input VIN.
• Perhatian: Kutuban wayar tidak ditunjukkan pada LED. Untuk mengenal pasti, gunakan ohmmeter. Wayarnya positif apabila memaparkan nilai nol. Apabila memaparkan nilai yang lebih tinggi, wayar negatif.
• Kimpal wayar positif LED ke output OUT + penukar voltan dan wayar negatif LED ke output OUT. (imej)

Langkah 7: Sambungan 3 Modul

Pengatur cas mempunyai 2 input: IN- dan IN + (yang ditunjukkan pada komponen).

1. Kimpal wayar merah panel suria (positif) ke input IN + pengatur cas dan wayar hitam (negatif) ke input IN-.
2. Pengatur cas mempunyai 2 input: B- dan B + (yang ditunjukkan pada komponen). Kimpal wayar merah pemegang bateri (positif) ke input B + pengatur cas dan wayar hitam (negatif) ke input B-.
3. Kimpal wayar merah (positif) modul penukar USB / LED ke output OUT + pengatur caj. Kimpal wayar hitam (negatif) ke output OUT. Catatan: Litar elektrik kini ditutup dan lampu menyala.
4. Potong wayar positif yang menghubungkan pengatur ke penukar untuk membuka litar dan mengimpal suis secara bersiri. Ia akan digunakan untuk membuka dan menutup litar.

Langkah 8: Membina Kes - Versi 1

Versi 1: Tupperware

Reka bentuk ini berasal dari Open Green Energy, jangan teragak-agak untuk membaca tutorial asal. Kami berkongsi kerana nampaknya sangat menarik. Walau bagaimanapun, casing tersebut harus disesuaikan dengan litar kami, khususnya untuk output USB. Kami akan segera mencadangkan model kami sendiri yang terinspirasi dari reka bentuk ini.

Langkah 9: Membina Kes - Versi 2

Versi 2: Botol termoform saiz besar

Model ini membolehkan litar kedap air sepenuhnya, tetapi memerlukan bahan khusus:

• Satu tin 5L air
• Papan lapis (atau kayu mentah) setebal antara 1 hingga 2cm
• Pelat, panjang minimum 80cm, lebar antara 3 dan 5 cm

Membina dua pangkalan: Ini adalah dua hujung lampe, bahagian atas menghuni panel solar di satu sisi dan litar elektrik di sisi lain. Bahagian bawah digunakan untuk menutup lampu dan menutupnya dengan tidak tertutup.

1. Potong 2 papan 15 / 13cm dan 2 papan 11 / 13cm.
2. Hamparkan setiap papan kecil pada papan yang lebih besar, perhatikan untuk meletakkannya di bahagian tengah papan besar yang tepat. Setiap pasang papan akan dicakar kemudian.

Catatan: Untuk kalis air, lebih baik cat permukaan papan terlebih dahulu.

Membina acuan:

1. Di celah, potong 4 bahagian kira-kira 20cm.
2. Letakkannya di setiap sudut salah satu papan kecil yang sudah dipotong (11 / 13cm) dan skru setiap bahagian cleat dengan papan.
3. Letakkan papan kecil yang lain di hujung empat bahagian yang lain dan skru dengan cara yang sama. Hasilnya adalah kuboid dimensi 11/13/20, yang akan digunakan untuk memanaskan botol plastik.

Termoforming sampul lampu:

1. Potong bahagian bawah botol 5L dan masukkan ke dalam acuan secara menegak (bahagian 20cm acuan hendaklah selari dengan sisi botol).
2. Panaskan perlahan-lahan dengan pelucut haba di setiap sisi kuboid. Penari telanjang hendaklah lebih kurang 10 cm dari botol. Sekiranya anda tidak mempunyai pelucut termal, mungkin menggunakan sumber api lain (seperti pemanas gas).
3. Setelah botol memperoleh bentuk yang sama dengan acuan, terus panaskan untuk menghapus corak botol dan meregangkan plastik dengan betul. Hati-hati jangan sampai panas dekat dengan plastik atau terlalu lama di tempat yang sama, jika tidak, gelembung akan terbentuk di permukaan plastik.
4. Meninggalkan botol yang terbentuk di atas acuan, potong dengan bersih dengan acuan bahagian atas botol, dan potong semula botol kira-kira 17cm di bawah.
5. Setelah pemotongan selesai, buka penutup pelat di setiap sisi acuan untuk memisahkan acuan dari plastik.
6. Pada setiap hujung botol yang terbentuk, lipat tab selebar 1cm pada 90 ° ke arah dalam. Setiap tab harus miring di kedua sisi (seperti yang ditunjukkan pada foto). Tab akan tergelincir di antara dua papan (yang besar dan yang kecil) di setiap sisi botol, untuk meningkatkan pelekapan lampu. Untuk melipat tab dengan mudah, jejak garis tipis dengan pemotong di bahagian dalam botol dan lipat dengan tangan.

Memperbaiki panel solar:

1. Letakkan panel di papan yang lebih besar, tandakan kedudukan output + dan - panel dan gerudi lubang 5mm di kedua papan. (Sekiranya ada komponen yang ada di tempat ini, lubang harus dipindahkan).
2. Letakkan wayar dari pengawal cas di lubang-lubang ini, dan las mereka ke output yang sesuai pada panel suria.
3. Untuk melekatkan panel, yang ideal adalah menggunakan lapisan kain nipis yang melekat pada papan dan melekatkan panel pada kain (misalnya menggunakan gam yang kuat).
4. Untuk asas lampu, ulangi operasi yang sama di hujung plastik yang lain.
5. Letakkan papan kecil di bahagian dalam sampul dan skru ke papan yang lebih besar, dengan 4 tab plastik di antara kedua papan.
6. Untuk memastikan pengedap palam USB, anda boleh memasang sepotong kecil innnertube basikal.

Jangan teragak-agak untuk menghantar sebarang pertanyaan atau peningkatan yang mungkin anda fikirkan. Dan jangan lupa untuk berkongsi lampu anda setelah anda berjaya melakukannya, dengan #solarlamp #lowtechlab!