Comment faire un chargeur solaire IPod/iPhone -aka MightyMintyBoost : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Je voulais un chargeur pour mon iPodTouch et le MintyBoost était définitivement mon premier choix. Je voulais aller un peu plus loin et le rendre non seulement rechargeable mais aussi solaire. L'autre problème est que l'iPhone et l'iPodTouch ont de grosses piles et épuiseront les deux piles AA du MintyBoost assez rapidement, donc je voulais également augmenter la puissance de la batterie. Ce que je voulais vraiment, c'était un MightyMintyBoost !

Apple a vendu plus de 30 millions d'unités iPodTouch/iPhone - imaginez les charger toutes via l'énergie solaire…. Si chaque iPhone/iPodTouch vendu était complètement chargé chaque jour (en moyenne la capacité de la batterie) via l'énergie solaire au lieu de l'énergie fossile, nous économiserions environ 50,644 gWh d'énergie, ce qui équivaut à peu près à 75 965 625 lb. de CO2 dans l'atmosphère par an. Certes, c'est le meilleur des cas (en supposant que vous puissiez obtenir suffisamment de soleil par jour et environ 1,5 lb de CO2 produit par kWh utilisé.) Bien sûr, cela ne figure même pas dans tous les autres iPods, téléphones portables, PDA, microcontrôleurs (je l'utiliser pour alimenter mes projets Arduino) et d'autres périphériques USB pouvant être alimentés par ce chargeur - un petit chargeur de cellules solaires peut ne pas sembler pouvoir faire la différence, mais ajoutez tous ces millions d'appareils ensemble et c'est beaucoup d'énergie ! Il y a des caractéristiques vraiment intéressantes à propos de ce chargeur: il fonctionne à l'énergie solaire ! C'est petit. Grande capacité de la batterie - 3,7 V à 2 000 mAh Le chargeur embarqué se charge via l'énergie solaire, USB ou murale. Accepte la puissance d'entrée de 3.7v à 7v. Retirez la cellule solaire après la charge et vous avez une belle alimentation USB compacte. Débranchez la cellule solaire et utilisez le Velcro pour fixer le MightyMintyBoost à l'intérieur d'un sac à dos ou d'un sac de messager. Branchez maintenant une cellule solaire plus grande attachée à votre sac pour une charge encore plus rapide. En utilisant une cellule solaire légèrement plus grande (6v/250mAh), vous pouvez générer suffisamment d'énergie pour charger complètement un iPhone en environ 5,5 heures et un iPod Touch en 4 heures. Construire ceci est vraiment facile et direct - cela ne m'a pris qu'environ une heure, alors suivez-le et construisez-en un pour vous-même ! Note de sécurité et avis de non-responsabilité: soyez prudent en coupant l'étain Altoids car il peut avoir des bords très tranchants - limez-les en douceur si nécessaire. Assemblez-le à vos risques et périls - bien qu'il soit vraiment facile à construire, si vous gâchez quelque chose, vous risquez d'endommager l'appareil électronique que vous essayez de charger. Soyez prudent dans vos travaux d'assemblage et de soudure et suivez les bonnes pratiques de sécurité. Utilisez uniquement un type de chargeur de batterie spécialement conçu pour le type de batterie que vous utilisez. Veuillez lire l'intégralité de l'Instructable avant de poser des questions - s'il y a des questions, posez-les simplement et je vous aiderai du mieux que je peux !

Étape 1: Outils et matériaux

Voici ce dont vous aurez besoin pour créer votre propre MightyMintyBoost:

Outils: Fer à souder Ciseaux Coupe-fil Pinces (ou muiltitool) Multimètre Cisailles à métaux Ruban d'emballage transparent Matériaux: Kit MintyBoostChargeur de batterie lithium-polymère (celui d'origine spécifié a été abandonné) Pour de meilleures performances, utilisez le chargeur Adafruit Solar Lithium (les connexions sont similaires mais il est légèrement plus grand - voir la mise à jour ci-dessous)Batterie Lithium Polymère 3.7v 2000mAhConnecteur/fil JSTPetite cellule solaire 2 "x 3" Velcro à dos adhésif Petits carrés adhésifs double face Boîte Altoids 7/10/10 MISE À JOUR: Adafruit vend maintenant également toutes les pièces dont vous avez besoin pour faire ceci un peu plus puissant. Jetez un oeil ici!https://www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- UNE AUTRE MISE À JOUR: Adafruit a récemment introduit un nouveau chargeur LiPo spécialement conçu pour la charge solaire et offrant de bien meilleures performances. Ce n'est pas aussi petit, mais les gains de performances en valent la peine. Jetez un œil et lisez à propos de la conception ici-https://www.adafruit.com/products/390 Quelques notes: Le chargeur lithium-polymère à cellule unique peut accepter une puissance d'entrée allant de 3,7 à 7v maximum. Lorsque la cellule atteint sa pleine charge, le chargeur passe automatiquement en charge d'entretien. Lors de la charge à l'aide du port mini USB, le courant de charge est limité à 100 mA. Lors de la charge à l'aide de la prise jack cylindrique, le courant de charge est limité à 280 mA. La cellule solaire atteint un maximum d'environ 5 V à 100 mA en plein soleil. Si vous avez besoin d'une charge plus rapide, utilisez simplement une cellule solaire plus grande - une cellule 6v @ 250mA fonctionnerait très bien et elles sont faciles à obtenir et peu coûteuses. J'ai utilisé la taille de cellule solaire que j'ai utilisée parce que je voulais qu'elle soit super compacte. Je n'ai pas pu savoir auprès du fabricant si la cellule solaire que j'ai utilisée a une diode de blocage. Une diode de blocage est utilisée dans de nombreux systèmes de charge solaire pour empêcher la cellule solaire de vider la batterie dans des conditions de faible luminosité. Le membre d'Instructables RBecho a souligné que le circuit de charge utilisé annule le besoin d'une diode de blocage dans cette application. Vous pouvez savoir quand la cellule solaire produit suffisamment d'énergie car la petite LED rouge du chargeur s'allumera pendant la charge.

Étape 2: Construisez le kit Minty Boost

Construisez d'abord le kit MIntyBoost selon ses instructions. C'est vraiment facile à assembler - même un novice complet peut le faire. Au lieu de connecter le support de batterie dans le kit, nous allons souder un connecteur JST au PCB MintyBoost. Ce minuscule connecteur permettra ensuite au circuit MintyBoost de se connecter au circuit du chargeur de batterie Lithium Polymère. Assurez-vous que la polarité est correcte ! Testez le MintyBoost en connectant la batterie (assurez-vous que la batterie est chargée) et le circuit du chargeur. Le MintyBoost se connecte au connecteur marqué SYS sur la carte du chargeur et la batterie au lithium polymère se connecte au connecteur marqué GND. Maintenant, coupez une encoche dans l'étain Altoids pour le port USB et utilisez un adhésif double face pour monter le PCB sur l'étain Altoids.

Étape 3: ajouter la batterie et le chargeur

Découpez maintenant une encoche de l'autre côté de la boîte Altoids pour installer le chargeur et fixez le circuit de charge au fond de la boîte Altoids avec un adhésif double face. Reconnectez la batterie et le PCB MintyBoost au circuit de charge. Assurez-vous que rien au bas de l'une ou l'autre des cartes de circuits imprimés ne touche le fond de l'étain Altoids.

Étape 4: ajouter la cellule solaire

Il existe plusieurs façons de connecter la cellule solaire. La première consiste simplement à raccourcir les fils du connecteur et à brancher la fiche cylindrique dans la prise cylindrique du circuit de charge.

La deuxième méthode consiste à remplacer le connecteur par un autre connecteur JST et à le brancher sur le troisième connecteur marqué 5v sur le circuit de charge. Je n'avais pas d'autre connecteur JST à portée de main, j'ai donc soudé un connecteur récupéré à deux broches au circuit de charge où il y a deux broches ouvertes sur la ligne 5v. L'utilisation de la deuxième méthode est certainement un peu plus propre car vous n'avez pas le gros bouchon du baril qui dépasse du côté de la boîte. MISE À JOUR- Depuis que le circuit de charge d'origine a été interrompu, le meilleur moyen de connecter la nouvelle version du chargeur Sparkfun LiPo consiste à raccorder un câble mini USB aux fils de la cellule solaire afin qu'il puisse se brancher directement sur le chargeur. Il y a un guide simple sur la façon de le faire ici-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Maintenant, fixez la cellule solaire au sommet de la boîte Altoids en utilisant du Velcro de 2 de large. J'ai enveloppé la batterie avec un couche de ruban d'emballage transparent pour aider à le protéger. Ensuite, la batterie est simplement posée sur le dessus des deux circuits imprimés - c'est un ajustement presque parfait. Maintenant, placez votre MightyMintyBoost au soleil et chargez-le! Vous devriez voir un une petite LED rouge sur la carte du chargeur s'allume. Une fois qu'elle est complètement chargée, connectez votre iPod/iPhone/appareil alimenté par USB et profitez-en !

Étape 5: FAQ et informations supplémentaires

Voici une liste de questions fréquemment posées: Q: Est-il possible de surcharger la batterie Lithium Polymère ? R: Non, le chargeur passera automatiquement en charge d'entretien puis s'éteindra. Q: Est-il possible de vider complètement la batterie Lithium Polymère et l'endommager ? R: Non, la batterie a son propre circuit de coupure basse tension qui l'empêchera de se décharger complètement. Batterie polymère ?A: Aucune diode de blocage n'est nécessaire - le chargeur Lithium Polymère empêche la batterie de fuir le courant. Q: Combien de temps faudra-t-il pour charger complètement la batterie Lithium Polymère et combien de temps faudra-t-il pour charger mon iPod/iPhone ?A: Le temps qu'il faudra pour charger complètement dépend de la quantité de lumière solaire disponible, mais à titre indicatif, cela prendrait environ 20 heures en utilisant la petite cellule solaire en plein soleil. L'utilisation d'une cellule solaire plus grande pourrait facilement prendre la moitié, voire le tiers, du temps. Ces mêmes chiffres s'appliqueraient si vous le chargeiez via USB ou en utilisant une alimentation murale. Le chargement de votre iPod est beaucoup plus rapide. À quelle vitesse cela dépend de la capacité de la batterie de votre appareil. Un iPod Touch a une batterie de 1000 mAh, il devrait donc la charger complètement en environ 2 heures. Un iPhone 3G a une batterie de 1150mAh donc cela prendra un peu plus de temps et un iPhone 2G a une batterie de 1400mAh, donc cela prendra environ 3 heures. Q: Le chargeur Lithium Polymère a une plage de tension d'entrée de 3,7v minimum à 7v maximum- quoi si je veux utiliser une cellule solaire à plus haut rendement pour une charge plus rapide ?A: Pour utiliser une cellule solaire avec une tension de sortie supérieure à 7v, vous avez besoin d'un régulateur de tension pour faire chuter la tension à un niveau que le chargeur peut supporter. Vous pouvez utiliser un régulateur de tension 7805 pour limiter la sortie à +5v - ils ne coûtent qu'environ 1,50 $ et sont très simples à câbler. Le 7805 vous donnera un +5v fixe et est généralement bon jusqu'à 1A. Vous pouvez également utiliser un LM317T qui est un régulateur réglable, mais cela impliquerait un peu plus de circuits à utiliser. Certaines personnes utilisent également des diodes pour faire chuter la tension, car de nombreuses diodes ont une chute de tension de 0,7 v. Il y a beaucoup plus d'informations ici: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator. Cela restera dans la plage d'entrée de courant et la plage d'entrée de tension du chargeur Lithium Polymère. N'oubliez pas que vous pouvez également connecter des cellules solaires plus petites en parallèle pour augmenter le courant disponible - deux cellules solaires 5v/100mA connectées ensemble en parallèle donneront une sortie de 5v @200mA Q: Et si je veux utiliser un chargeur avec un courant d'entrée plus élevé limite ? A: Sparkfun a un chargeur au lithium polymère qui atteint un maximum de 1 A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8293Q: Comment puis-je connecter le chargeur le plus puissant ? semblent être un moyen clair de le faire ?A: Pour utiliser le chargeur 1A plus puissant, vous devez connecter un interrupteur bidirectionnel à la batterie de sorte que dans une position la batterie soit connectée au chargeur et dans l'autre position le la batterie serait connectée au circuit MintyBoost. Q: Cela fonctionnera-t-il avec des périphériques USB autres que les iPods et les iPhones ? R: Vous pariez ! Il y a une liste ici: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: L'intérieur de l'Altoids ne va-t-il pas court-circuiter le circuit ? le fond de la planche d'entrer en contact avec le fond intérieur de la boîte. Si vous êtes vraiment inquiet, vous pouvez couvrir le fond intérieur de la boîte avec du ruban d'emballage transparent. Q: Combien cela coûte-t-il ? Puis-je le construire pour moins cher ? Est-ce rentable ? R: Si vous achetez tout comme indiqué, cela coûterait 70,75 $ (sans compter l'étain Altoids ou l'expédition.) à partir de diverses sources, vous pouvez économiser un peu. Le circuit de charge et le circuit MintyBoost sont disponibles en ligne - il suffit d'aller sur les pages Web répertoriées dans la section outils et matériaux - ils sont également répertoriés au bas de cette page. Maxim et Linear Technology fournissent des échantillons gratuits (selon leur sites Web) de leurs circuits intégrés, il vous suffit donc de fournir tous les autres bits (disponibles à partir d'endroits comme Mouser et Digikey.) En utilisant une cellule solaire légèrement plus petite et une batterie de 2200mAh, il est possible de la construire pour beaucoup moins:batterie de 2200mAhcellule solaireMintyBoost PCBAprès en additionnant les petites pièces pour le circuit MintyBoost, un petit PCB vierge pour le circuit de charge (vous devrez graver la carte vous-même) et un mini connecteur USB, vous pourriez éventuellement le construire pour environ 21,00 $ (hors frais de port ou une boîte Altoids.) Ce ne serait pas exactement la même chose bien sûr, mais ce serait fonctionnellement la même chose. Je ne sais pas non plus si la batterie 2200mAh s'intégrerait dans une boîte Altoids. Ce serait bien sûr beaucoup plus de travail, et il pourrait y avoir pas mal de dépannage si vous n'êtes pas expérimenté dans la construction de ces types de circuits ou dans le soudage de composants à montage en surface. Alors, est-ce rentable ? Absolument, cela dépend de la quantité de travail que vous voulez faire. Dans tous les cas, vous obtenez un chargeur solaire très utile et polyvalent. Q: Comment avez-vous calculé la consommation d'énergie et les valeurs équivalentes de CO2 ?A: Voici le calcul mathématique-3,7 v (tension nominale LiPo) x 0,1 A (courant de charge solaire) = 0,37W.37W x 12,5h (temps de charge basé sur la capacité moyenne de la batterie) = 4,625Wh4,625Wh x 365 jours = 1688,125Wh par an1688.125Wh par an x 30 000 000 unités vendues = 50 643 750 000Wh au total utilisé par an (50,644 gWh) 50,644 gWh par an x 1,5 lb de CO2 produit par kWh utilisé = 75 965 625 lb. CO2 produit par an Certes, ce sont des valeurs plus ou moins maximales, mais elles montrent clairement un certain potentiel pour de sérieuses économies d'énergie. Un temps de charge solaire de 12,5 heures par jour n'est pas réaliste pour la majorité de la planète, mais si vous raccourcissez le temps de charge solaire à environ 4,5 heures à un courant de 280 mA, les résultats restent les mêmes. Informations générales sur le circuit de charge au lithium polymère comme ainsi qu'un schéma de circuit et une fiche technique peuvent être trouvés ici: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726 Une description complète et la documentation du circuit MintyBoost peuvent être trouvées ici:

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