Grand panneau solaire pour le MightyMintyBoost : 8 étapes

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

Le MintyBoost et le MightyMintyBoost (MMB) sont tous deux des instructables très cool. Je devais juste en construire un et comme je suis dans le solaire, je voulais me lancer dans le projet MMB. J'ai décidé d'utiliser la plus grande cellule solaire pour mon projet MMB car j'aimerais pouvoir charger mon iPhone tous les jours avec mon MMB et j'aimerais passer à l'énergie solaire pure si je le pouvais. Si vous avez un iPhone, vous savez qu'ils sont assez gourmands en énergie. J'ai généralement besoin de recharger ma batterie pendant la journée et de la recharger tous les soirs. Le MMB avec sa grosse batterie de 2000 mAhr vous permet de le faire. Il contient plus de 1 1/2 charges pour l'iPhone 3GS, qui a une batterie de 1150 mAh. C'est suffisant pour traverser toutes les journées, sauf les plus difficiles, avec à la fois des recharges quotidiennes et une charge complète pendant la nuit. La cellule solaire plus petite recommandée dans le projet MMB est géniale car elle est agréable et compacte. Mais sa petite taille limite la quantité d'énergie qu'il peut générer. Il a une sortie d'environ 100 mA, ce qui prendrait environ 20 heures en plein soleil pour charger la batterie 2000mAh du MMB. Une journée d'hiver ensoleillée produit environ 4,5 heures de plein soleil et une journée d'été environ 8,5 heures. Une journée moyenne toute l'année est d'environ 5 heures de plein soleil, y compris par temps nuageux. Ces chiffres dépendent du climat local et les chiffres donnés concernent ma région, qui est près de San Francisco, juste sur la côte. Par conséquent, la petite cellule solaire mettra en moyenne 4 jours pour charger complètement la batterie du MMB. C'est une bonne performance si vous n'avez l'intention de l'utiliser que pour compléter et que vous facturerez votre iPhone à partir du réseau pendant la nuit. Mais si vous voulez passer au solaire pur comme je le fais, vous avez besoin d'un peu plus de jus de votre cellule solaire. La grande cellule solaire produit 310 mAh, ce qui peut charger complètement la batterie MMB en seulement 6,5 heures en plein soleil. C'est plutôt bien et devrait satisfaire l'appétit de puissance de votre iPhone au quotidien une grande partie de l'année, sauf peut-être en hiver lorsque vous jouez à beaucoup de jeux ou quelque chose du genre. J'ai pu vérifier ce temps de charge la première fois que j'ai chargé mon tout nouveau MightyMintyBoost. Mais pour obtenir des performances optimales, il est utile que la cellule soit maintenue à l'angle optimal par rapport au soleil et qu'elle se retourne occasionnellement afin qu'elle suive le soleil pendant la journée. J'ai donc conçu un cadre de support pour ma cellule solaire qui a trois angles d'inclinaison différents pour optimiser l'angle de la cellule pour différentes périodes de l'année. Tension régulée afin que vous puissiez utiliser des cellules avec une sortie de plus de 7 volts. Trois angles d'inclinaison optimisés pour les angles de soleil d'hiver, d'équinoxe (printemps et automne) et d'été. Reportez-vous au projet MightyMintyBoost pour la construction de la partie batterie et chargeur MightyMintyBoost, qui est le contenu de la boîte Altoids. Ce projet explique comment fabriquer un cadre et comment câbler une cellule solaire plus grande.

Étape 1: Outils et matériaux

Juste un rappel. Ce Instructable ne parle que de la fabrication du cadre et de l'installation de la grande cellule solaire. Voir MightyMintyBoost pour obtenir des instructions sur la façon de réaliser le reste du projet. Outils:Un analemme (voir la deuxième photo)Fer à souderCoupe-fil DécapantPistolet à colle thermofusibleScie à bois (à main ou électrique)Boîte à onglet (si vous utilisez une scie à main)Équerre de charpentier (si vous coupez à la main)Moteur de perceuseMèche de 7/64"Papier de sableMatériaux:Grand régulateur de tension de cellule solaire, 5v3/4 No. 8 vis à bois (qté 8)Colle thermofusibleCaoutchouc cimentSuper Glue (facultatif)Brosse sur ruban électriqueBois fini 1x2 x 18 long (le peuplier est très agréable, mais n'importe quel bois fera l'affaire) Contreplaqué de bouleau, 1/4 d'épaisseur, 2 pièces d'au moins 5 x 4 chacuneRemarques: Le chargeur MightMintyBoost accepte jusqu'à 7 volts d'entrée, mais cette cellule solaire produit 9 volts donc elle a besoin à réguler pour éviter de faire frire le chargeur. Parce que la cellule produit une tension continue régulière, les condensateurs qui sont parfois utilisés avec le régulateur de tension 7805 ne sont pas nécessaires. Le régulateur de tension ne dissipera qu'environ 1,5 watts, donc un dissipateur de chaleur n'est pas nécessaire. j'ai à la fois un ca une scie à table de binetmaker et une scie à tronçonner, ce qui rend ce projet super simple, rapide et très précis. Cependant, si vous n avez pas tout cela, ne vous inquiétez pas, cela peut facilement être fait avec des outils à main si vous êtes prudent et prenez votre temps et peut-être faites une coupe d entraînement ou deux si vous n avez pas fait beaucoup de travail du bois auparavant. Il n'y a que quelques coupes à faire pour que vous puissiez prendre tout le temps que vous voulez et terminer le projet rapidement. Faire des coupes précises à 90 degrés, en particulier lors de la coupe du 1x2 à la longueur, est important pour que le projet s'adapte correctement, alors utilisez une boîte à onglets. Plus les longueurs sont précises, meilleur est le produit final, mais cela fonctionnera très bien même si les choses ne sont pas parfaites, alors ne vous en faites pas. J'avais hâte d'avoir la chance d'utiliser le mot "analemme" dans le texte;-). Je l'ai utilisé pour estimer quand utiliser les inclinaisons d'hiver, d'été et d'équinoxe. Plus à ce sujet plus tard.

Étape 2: Calculez vos angles d'inclinaison pour votre latitude

La première chose que vous devez établir est votre latitude, car elle détermine l'angle des rayons du soleil dans votre région. Vous pouvez généralement le trouver très facilement en faisant une recherche google d'une grande ville près de chez vous en utilisant la chaîne de recherche: "CityName Latitude". Voici par exemple la latitude de San Francisco. Vous devez calculer trois angles: Angle d'équinoxe = 90 - Latitude Angle d'été = Equinox + 23 Angle d'hiver = Equinox - 23 C'est assez simple. Dans l'étape suivante, le dessin montre où utiliser ces angles. Ils vous permettent de simplement poser le cadre sur l'un des trois bords qui sont préréglés aux angles optimaux pour chaque saison. Dans l'image ci-dessous mon cadre est assis sur son angle d'été. Chaque angle est étiqueté sur le dessin.

Étape 3: Coupez les pièces du cadre, les rails

Imprimez en taille réelle le dessin joint au fichier PDF. Le cadre est composé de quatre parties. Il y a deux plaques d'extrémité et deux rails. Le dessin ci-joint montre les dimensions exactes que j'ai utilisées en fonction de la taille de ma cellule solaire. Les cellules peuvent varier un peu, vous devrez donc peut-être ajuster les dimensions pour qu'elles correspondent à votre cellule. La première chose à faire est donc de mesurer votre cellule et d'écrire ces dimensions. Vous remarquerez que j'ai fait une encoche pour que ma cellule puisse s'asseoir sur les deux rails. C'est assez facile à faire si vous avez une scie à table, mais ce serait difficile si vous découpez des pièces à la main, donc si c'est le cas pour vous, je sauterais simplement ces encoches de 1/8 ". Cependant, si vous le souhaitez pour les faire, faites cette opération de fraisage avant de couper votre 1x2 à longueur. Notez qu'un 1x2 a des dimensions réelles de 3/4" x 1 1/2", ce que je montre sur le dessin. Coupez votre 1x2 en 2 morceaux la même longueur ou juste un tout petit peu plus longue que la dimension longue de votre cellule solaire. Utilisez votre boîte à onglets pour ces coupes. Il est important de les mettre à l'équerre pour que les choses s'ajustent correctement plus tard. Ne faites pas de ponçage sur ces pièces à ce stade. Vérifiez la longueur de vos rails coupés par rapport à la cellule solaire. Ils doivent être de la même longueur que la cellule ou un peu plus longs. S'ils sont trop courts, vous devez en couper de nouveaux assez longs.

Étape 4: Coupez les deux panneaux latéraux

Vous devriez commencer par couper deux morceaux de panneau latéral de votre contreplaqué qui sont 1/2" plus larges que votre cellule solaire. Cela devrait être d'environ 5" de large et 4-6" de long. Faites cette coupe aussi carrée que possible. C'est plus facile si vous le faites avec une scie à découper ou à table, mais vous pouvez également faire du bon travail en utilisant une scie à main et votre équerre pour tracer une ligne de coupe carrée. Malheureusement, de nombreuses boîtes à onglets sont trop petites pour une pièce aussi large, mais si la vôtre est grande assez de l'utiliser. Utilisez le ciment en caoutchouc pour coller les deux panneaux ensemble avec les bords bien alignés. Ensuite, utilisez le ciment en caoutchouc pour coller la vue du cadre latéral du dessin sur les deux panneaux à utiliser comme gabarit de coupe. Assurez-vous que le ciment en caoutchouc a une chance pour bien sécher afin que les panneaux ne glissent pas lorsque vous coupez. Si vous avez un étau pour les tenir cela aidera à l'étape de coupe. Commencez à couper. Comme les panneaux sont collés ensemble, vous découperez les deux panneaux à la en même temps en suivant les lignes de coupe sur le dessin. Les panneaux finis doivent ressembler à l'image au dessous de. Gardez vos coupes aussi carrées que possible afin que les panneaux soient de la même taille. Séparez les panneaux coupés. Frottez le ciment de caoutchouc. Poncez-les légèrement à la fois sur les bords et les faces pour leur donner une belle apparence et éliminer les éclats.

Étape 5: Assemblage du cadre

Alignez les bords d'un rail avec un panneau et passez un léger cordon de colle thermofusible le long du joint arrière entre les pièces. Ceci n'est que temporaire pour maintenir les pièces en alignement pendant que les vis sont installées. Faites de même pour les quatre joints entre les rails et les panneaux. Prenez soin de laisser la colle trop refroidir pour plus de solidité et veillez à ne pas casser ces joints temporaires. Une fois le cadre collé. Posez-le sur une surface de travail plane et stable et percez soigneusement des trous pilotes pour vos vis n ° 8 à l'aide du foret de 7/64 . Percez le trou à peu près à la même profondeur que la longueur de la vis. Ne sautez pas cette étape ou vous aurez un temps fou à fendre et à enfoncer les vis. Vous pouvez observer les emplacements des vis ou les mesurer, selon ce qui vous convient le mieux. Assurez-vous de tenir votre perceuse bien à l'équerre afin que les trous ne soient pas à un angle. Veillez à ne pas casser les joints de colle temporaires du cadre pendant cette étape. Percez un trou à la fois, puis enfoncez sa vis pour minimiser les problèmes de rupture des joints de colle du cadre. Enfoncez les vis jusqu'à ce que la tête affleure avec la surface du bois. Finissez le ponçage de la pièce maintenant. Si vous voulez peindre ou appliquer une finition, c'est maintenant le meilleur moment.

Étape 6: Préparez la cellule solaire pour le montage

À cette étape, vous ajouterez le régulateur de tension à la cellule et raccourcirez le câble des cellules si vous le souhaitez. Le fil rouge fixe est positif sur la cellule suggérée. Le fil négatif est noir avec une bande rouge. Si vous utilisez une autre marque de pile, assurez-vous de bien comprendre la polarité du fil sur cette pile. Coupez le fil positif à environ 2-3" du point de connexion sur la cellule. Dénudez l'isolant aux deux extrémités d'environ 1/2". Coupez uniquement l'isolant du fil négatif, mais pas le fil, et tirez-le sur environ 1/2" pour exposer le fil. Si vous ne pouvez pas faire cela, vous pouvez également couper et dénuder les deux extrémités, mais vous devrez couper environ 1/ 2" du fil positif et réattachez-le pour que les longueurs correspondent. Pliez les deux fils extérieurs loin du fil central du régulateur de tension 7805 et collez-le à la super colle ou à la colle thermofusible à l'arrière de la cellule solaire, comme indiqué sur l'image ci-dessous. Assurez-vous que les fils peuvent l'atteindre avec suffisamment de mou pour enrouler le fil dénudé autour des fils du 7805. Assurez-vous qu'il est orienté comme indiqué sur l'image. Soudez le fil positif aux deux fils extérieurs coudés du 7805, enveloppez les fils avec le fil pour faire un joint de soudure sécurisé. Assurez-vous qu'il est orienté comme indiqué dans l'image ci-dessous. Si vous le récupérez à l'envers, le régulateur de tension ne fonctionnera pas. Soudez le fil négatif, les deux fils si vous deviez le couper, au fil central. Testez la sortie de la cellule. Je devrais être à 5 volts en plein soleil. Sinon, vérifiez vos prospects et corrigez le branchement. Isolez les fils exposés avec du ruban électrique à brosse. Raccourcissez le câble de la cellule (bande coupée et soudure) et isolez cette épissure maintenant si vous voulez un câble plus court.

Étape 7: Montez la cellule dans le cadre

Positionnez la cellule sur le cadre et fixez-la avec quelques billes de colle thermofusible au dos de la cellule sur les rails. N'en fais pas trop. De cette façon, vous pouvez retirer la cellule plus tard si vous le souhaitez en coupant les billes de colle thermofusible. Utilisez de la colle thermofusible pour coller le câble à l'arrière de la cellule. Utilisez une belle grosse boule pour agir comme un soulagement de traction sur le câble. Regarder la photo. Cela empêchera les fils du régulateur de tension d'être tirés et endommagés plus tard.

Étape 8: Utilisation du cadre

Le cadre a les trois angles qui peuvent le supporter à trois angles d'inclinaison différents. Dans les images ci-dessous, vous pouvez voir les inclinaisons d'été, d'équinoxe et d'hiver utilisées. En été, de mai à juillet, vous voudrez utiliser l'angle d'été au milieu de la journée. Au printemps et à l'automne, c'est-à-dire mars, avril, août, septembre et octobre, utilisez l'angle d'équinoxe. En hiver, de novembre à février, utilisez l'angle d'hiver. J'ai déterminé ces mois et ces angles en utilisant l'analemme ci-dessous. Elles ne sont qu'approximatives et grâce à l'analemme vous pourrez déterminer plus précisément les meilleures dates pour passer d'un angle à l'autre. L'angle d'hiver est bon pour tôt le matin et en fin d'après-midi toute l'année lorsque le soleil est bas dans le ciel. Vous pouvez collecter beaucoup plus d'énergie si vous pouvez faire pivoter le cadre toutes les quelques heures pendant la journée afin qu'il suive le soleil. C'est particulièrement vrai en hiver. Vous pouvez également récolter un peu plus de puissance en hiver, vous avez besoin de tout ce que vous pouvez obtenir lorsque les jours sont courts, si vous placez le cadre sur un grand morceau de carton recouvert de papier d'aluminium avec la plupart au sud de la cellule. La feuille capte la lumière du soleil qui frappe devant la cellule et la réfléchit jusqu'à la cellule, augmentant la sortie de courant jusqu'à 50 %.