Fabriquer votre propre système photovoltaïque 5V : 4 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Cela utilise un convertisseur buck comme sortie 5V pour charger la batterie (Li Po/Li-ion). Et convertisseur Boost pour batterie 3,7 V à sortie USB 5 V pour les appareils nécessaires 5 V. Similaire au système d'origine qui utilise une batterie au plomb comme charge de stockage d'énergie par contrôleur PWM ou MPPT. Et alimentation pour appareils 12V. Celui-ci utilise uniquement un convertisseur Buck pour convertir 12V (tension nominale du panneau solaire) en 5V stable pour charger une batterie Li-Po/Li-ion, après la lumière du jour. Passez au convertisseur Boost pour convertir la tension de la batterie 4,2 (tension nominale de 3,7 pour Li-Po et Li-ion) en 5V pour les appareils alimentés en 5V. (Vous pouvez toujours utiliser le 5 V dans le convertisseur Buck pendant la journée pendant que la batterie Li-Po/Li-ion est en charge.  Il n'est peut-être pas aussi efficace que le système d'origine (12 V). Je l'ai fait uniquement parce que mon panneau solaire est alimenté n'est que de 15 W et pas assez de budget pour acheter un chargeur MPPT ou PWM pour 12 V. et pas assez pour alimenter des applications qui nécessitent plus de 50 W. Je fais donc une option alternative, la version 5 V.

(Rappel, le système n'a pas de contrôleurs.)

Ce système est destiné aux panneaux solaires inférieurs à 30W et uniquement à 12V. (Les panneaux solaires 9V fonctionneraient toujours).

Spécifications de mon systèmePanneau solaire d'entrée = 12V (18V)

Puissance utilisée = 15 W

Temps de charge = dépend de la puissance de votre panneau solaire et de la capacité de la batterie.

Sortie USB 1 (convertisseur Buck) = 5V

Sortie USB 2 (convertisseur Boost) = 5V

Type de batterie = dépend de vos choix (Li-Po/Li-ion) 3,7 et de la capacité - La mienne était Li-Po avec une capacité de 3500mAh.

Un point:

Alors que le projet est en cours pour des expériences pour améliorer et calculer son efficacité et si cela en valait la peine. Posez-moi des questions pour le projet.

Étape 1: Préparez le matériel

• Purfboard (taille moyenne)
• Fils
• Fil de cavalier d'agrafe de gardon d'essai à double extrémité de crocodile d'alligator de fils (facultatif pour l'essai)
• 2 ports USB
• Soudure au plomb.

Panneau solaire - (recommander 20 watts plus haut, 12 V)

• 1x circuit de charge et de protection TP4056 pour le Li-Po et le Li-ion.
• 1x batterie Li-Po/Li-ion (dépend de la batterie que vous choisissez et de la capacité)

Buck-Converter (celui que j'utilise)

• (1x) LM2576T (version 5V, 3A)
• (1x) 100uH Inducteur
• (1x) 100uF et (1x) 1000uF condensateurs électrolytiques
• (1x) Diode Schottky
• (1x résistance 1K et petite LED) -en option

Avec des outils de mesure

Multimètre numérique/analogique (Tension et courant nécessaires ici pour calculer son efficacité)

Étape 2: suivez le schéma du circuit

Soudez tous les composants dans un purfboard PCB.

Il serait préférable de raccourcir les broches Data plus et moins sur les ports USB pour les téléphones Android.

veillez à éteindre le convertisseur Boost pour ne pas surcharger le TP4056 pendant la charge de la batterie.

Si la puissance de votre panneau solaire est inférieure à la puissance recommandée, qui est de 20 watts au-dessus, vous ne devez connecter qu'une seule batterie. en raison de la puissance limitée de votre panneau solaire. Exemple: 15 Watts correspondent à 0,83 A, ce qui signifie que c'est votre courant maximum.

Étape 3: Alimentez et mesurez le circuit

Si le circuit fonctionne correctement, testez-le en utilisant des charges fictives comme une résistance de 5 W dans la sortie et mesurez la tension et le courant. comme cette image.

Rencontrer des problèmes

- système photovoltaïque -

Si la tension d'entrée (photovoltaïque) dans le convertisseur abaisseur chute soudainement en dessous de la tension nominale du PV et de la tension de sortie. alors le problème devrait être sur cette liste.

*la charge dans la sortie est déjà connectée et tire plus de puissance du PV.

*Moins de soleil à l'extérieur en raison de nuages, etc.

si votre problème n'est pas sur cette liste, laissez un commentaire et j'y répondrai.

Étape 4: Terminé

Avaient fini.

Vous pouvez calculer l'efficacité du convertisseur Buck et du convertisseur Boost par cette formule.

Tension de sortie x courant de sortie

-------------------------------------------- x 100 % = Efficacité

Tension d'entrée x courant d'entrée

Choses à rappeler !! - Coupez toujours la connexion entre la batterie et le Boost-Converter pour ne pas surcharger le processus de charge du TP4056 pendant la journée. ne l'utilisez que pour ce soir.

- assurez-vous qu'il y a des batteries en charge lors de la mesure du courant et de la tension pour obtenir son efficacité.

Avantages et inconvénients

+ 5V actionné. Pour charger et alimenter les applications nécessitant 5 V - Pas pour les applications nécessitant 12 V/9 V. (Peut être ajusté si votre convertisseur boost est réglable)

+ Le taux d'efficacité est assez bon. (Les miens sont à 70% en convertisseur buck et 68% en convertisseur Boost) (Un peu plus haut si vous utilisez déjà un module construit.)

- Le rendement peut chuter si la tension d'entrée du convertisseur abaisseur chute. En raison de la puissance de sortie.

+ Système pas cher

- Système sans contrôleur (pour surveiller la batterie et l'état de charge solaire et les protections)

+ Facile à faire si vous achetez le module boost et buck déjà construit.

Une chose à signaler

La sortie de courant limitée du convertisseur buck dépend de la puissance de votre panneau solaire (Watts). La puissance de mon panneau solaire est de 15 watts, ce qui signifie que je suis limité au courant de 0,75 A lors de la connexion au chargeur. C'est pourquoi je recommande un panneau solaire au moins supérieur à 20W.

N'hésitez pas à commenter si vous avez des questions sur le projet.

Si vous créez votre propre système photovoltaïque 5V. Partagez s'il vous plait.

Vous pouvez me suivre sur n'importe quel réseau social. Afin que vous puissiez

Suivez-moi sur Facebook et Twitter

Facebook:

Twitter:

Abonnez-vous à ma chaîne Youtube:

Soutenez-moi sur Patreon:

Rappel: ayez toujours des connaissances en électronique et pensez à la sécurité avant, pendant et après la réalisation du projet. La sécurité d'abord.