Laden Sie eine billige 9-LED-Taschenlampe mit Solarenergie auf - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Es gibt einen gewissen Zufall in diesem Projekt und das erste Beispiel dafür ist die Entdeckung, dass die Batteriehalterung einer weit verbreiteten billigen Taschenlampe gut in einem Batteriekasten der Größe D ruht. Dadurch kann ein sehr kompaktes Solarladegerät kostengünstig hergestellt werden.

Das zusammengesetzte Bild oben zeigt rechts die allgegenwärtige Fackel. Auf der linken Seite des Bildes sehen wir die Rückseite unseres Ladegeräts mit der Taschenlampen-Batterieeinheit, die sich in einer Batteriebox der Größe D befindet. In der Mitte sehen wir die Frontansicht des Ladegeräts und der 6 Volt 100 Milliampere Silizium-Solarzelle.

Es gibt einige Vorbehalte, die Sie beachten sollten, und selbst wenn Sie dieses Projekt nicht erstellen möchten, sollten Benutzer dieser Art von Taschenlampe den Abschnitt "Nichts ist jemals so einfach" am Ende des Artikels lesen.

Schritt 1: Sie benötigen

Du wirst brauchen:

Eine Taschenlampe mit neun LEDs aus Aluminium. Weit verbreitet im Internet verkauft.

Eine Batteriebox der Größe D.

Ein 6 Volt 100mA Solarpanel.

Doppelseitige Klebepads.

(Erhältlich im Internet bei eBay, Amazon usw. Ich habe meine von CPS Solar bekommen - www.cpssolar.co.uk)

Eine Gleichrichterdiode. Völlig unkritisch und eine niedrige Nennspannung reicht aus - ich habe IN4001 verwendet

3 x 10 Ohm Widerstände. Nicht unbedingt notwendig, aber nützlich – siehe Text.

Rotes PVC-Band ist nützlich - siehe Text.

Drei wiederaufladbare AAA-Nickel-/Metallhydrid-Zellen (siehe Text.)

Grundlegende elektronische Werkzeuge wie ein Cutter und eine Spitzzange. Sie müssen ein paar Lötverbindungen herstellen.

Im Uhrzeigersinn von oben links zeigt das Bild oben die Taschenlampe, die Batteriebox, die doppelseitigen Pads mit dem Gleichrichter und drei Widerständen oben und schließlich das Solarpanel.

Schritt 2: Bereiten Sie das Solarpanel vor 1

Bei Erhalt hatte mein Solarpanel Drähte angeschlossen. Diese müssen mit einem Lötkolben entfernt werden. Wenn an Ihrem Panel keine Kabel angeschlossen sind, ignorieren Sie diesen Schritt.

Schritt 3: Bereiten Sie das Solarpanel vor 2

Das Panel sollte die Polarität der Anschlüsse haben, die mit '+' und '-' gekennzeichnet sind, und dies ist im obigen Bild zu sehen. Das Bild zeigt auch, wie das positive Ende mit roten Quadraten aus PVC-Band versehen wurde, um die Beschriftung des positiven Endes zu verbessern.

Schritt 4: Bereiten Sie die Batteriebox vor

Wir müssen nun die Batteriebox für die Haftung am Solarpanel vorbereiten. Schleifen Sie die Rückseite der Batteriebox vorsichtig mit Sandpapier oder ähnlichem ab. Dies ist notwendig, da die Batteriebox aus einem Polyethylen-Material besteht, das gegen die meisten gängigen Klebstoffe beständig ist, aber doppelseitige Klebepads scheinen zu funktionieren. Decken Sie nun die Rückseite des Batteriekastens vollständig mit doppelseitigen Klebepads ab und schneiden Sie überschüssiges Material mit einer scharfen Schere ab.

Schritt 5: Kleben Sie die Batteriebox an die Solarzelle

Entfernen Sie das Schutzpapier von den doppelseitigen Klebepads und bieten Sie die Batteriebox dem Solarpanel mit dem positiven Ende der Box an das positive Ende des Solarladegeräts an, das positive Ende der Batteriebox ist im Formteil markiert und die negatives Ende ist das mit der lockigen Feder. Wenn Sie sich der Ausrichtung ganz sicher sind, drücken Sie die Batteriebox fest auf das Solarpanel. Dies ist im Bild oben gut zu sehen - Sie müssen dies richtig herum machen, da es eine sehr unordentliche Arbeit sein wird, wenn Sie die Schachtel einmal festgeklebt haben, sie rückgängig zu machen!

Schritt 6: Fügen Sie den Gleichrichter und die Widerstände hinzu - 1

Zunächst betrachten wir einen Schaltplan der Endmontage wie im Bild oben gezeigt. Das Solarpanel erzeugt Strom, der über eine Gleichrichterdiode den drei Akkus zugeführt wird. Die (optional) drei parallel geschalteten 10 Ohm Widerstände vervollständigen die Schaltung.

Die Diode ist notwendig, um zu verhindern, dass sich die Batterien im unbeleuchteten Zustand langsam durch die Solarzelle zurück entladen.

Die optionalen drei Widerstände sind insofern hilfreich, als der durch sie fließende Strom während des Ladens eine kleine Spannung erzeugt, die mit einem empfindlichen Voltmeter gemessen werden kann, um den Ladestrom zu überwachen. Die drei parallel geschalteten 10-Ohm-Widerstände ergeben einen kombinierten Widerstand von 3,3 Ohm und wenn wir beispielsweise eine Spannung von 0,1 an ihnen messen, dann zeigt das Ohmsche Gesetz, I = V/R, dass der fließende Strom 0,1/3,3 = 0,03 Ampere beträgt.

Schritt 7: Fügen Sie den Gleichrichter und die Widerstände hinzu - 2

Verbinden Sie nun die Gleichrichterdiode zwischen dem Plus-Anschluss des Solarpanels und dem Plus-Ende des Batteriekastens durch Löten wie links im oberen Bild in der zusammengesetzten Grafik oben gezeigt. Löten Sie die drei Widerstände parallel zwischen dem negativen Ende des Batteriekastens und der Minusseite des Solarpanels. Dies ist auf der rechten Seite des oberen Bildes oben zu sehen. Beide Anschlüsse sind rot umrandet und auf den unteren beiden Bildern besser zu erkennen.

Wenn Sie die Strommessmöglichkeit nicht wünschen, dann verbinden Sie einfach ein Stück Draht zwischen dem negativen Ende des Batteriekastens und der Minusseite des Solarpanels.

Schritt 8: Batterien - 1

Das Bild oben zeigt die Komponenten unserer Taschenlampe mit der Batteriehalterung, die bereit ist, mit Batterien geladen zu werden.

Schritt 9: Batterien - 2

Das Bild oben zeigt vier Nickel/Metallhydrid-Batterien, die in unserem örtlichen Pfundladen zu zwei pro Pfund gekauft wurden. Diese Billigkeit hat ihren Preis - sie haben eine Kapazität von nur 350 mA/Stunde, aber dies reicht für den Brennerbetrieb aus. Was auch immer Sie verwenden, versuchen Sie sicherzustellen, dass sie einander so ähnlich wie möglich sind und idealerweise aus derselben Charge wie in diesem Fall stammen.

Schritt 10: Machen Sie sich mit der Batterieladestation vertraut

Das zusammengesetzte Bild oben zeigt die beiden Enden der Akkuhalterung. Das positive Ende hat einen Noppen zur Verbindung und das negative Ende hat ein Grübchen. Beachten Sie, dass die Polarität auf dem Metall markiert ist - ignorieren Sie die in den Kunststoff eingegossenen Plus- und Minuszeichen - diese beziehen sich auf die Polarität der Batterie an dieser Stelle in der Halterung.

Schritt 11: Fügen Sie Ihre Batterien hinzu

Setzen Sie Ihre drei Akkus wie gewohnt mit dem negativen Batterieende jeweils gegen die Lockenfeder ein.

Der nächste Schritt ist wichtig. Es ist leicht, die Halterung mit den Batterien falsch herum in die Taschenlampe oder in das Ladegerät zu stecken, da das Gerät fast perfekt symmetrisch ist. Wenn Sie das Gerät falsch herum in die Taschenlampe stecken, spielt es keine Rolle, da die Taschenlampe einfach nicht funktioniert (die LEDs sind Dioden). ABER wenn Sie das Gerät falsch herum in das Ladegerät stecken, laden Sie die Batterien falsch! Verwenden Sie also die Informationen aus dem vorherigen Schritt, um die Wahrscheinlichkeit von Fehlern zu reduzieren, indem Sie das positive Ende mit einem Stück rotem PVC-Klebeband markieren, wie in der Abbildung oben gezeigt. Stellen Sie bei der Verwendung sicher, dass das rote Ende der Ladestation mit den roten Quadraten am Ladegerät übereinstimmt.

Schritt 12: Legen Sie die Cradle Plus-Akkus in das Ladegerät ein

Die Akkuhalterung kann nun in das Ladegerät eingesetzt werden. Drücken Sie das negative Ende der Batterieeinheit gegen die Lockenfeder des Batteriekastens und positionieren Sie das Pluspol gegen den Plusanschluss. Sie werden feststellen, dass die Batteriehalterung ziemlich sicher im Batteriekasten hängt und eine ziemlich große Kraft erforderlich ist, um sie zu bewegen.

Dies ist im Bild oben gut zu sehen.

Das Ladegerät ist jetzt einsatzbereit.

Schritt 13: Bereitstellen Ihres Ladegeräts

Wie Sie Ihr Ladegerät verwenden, hängt von Ihren Umständen ab. Das obige Bild zeigt das Gerät mit einem Ornament gegen ein Fenster in unserem Wintergarten gelehnt, aber Sie können eine Schlaufe hinzufügen und es in einem Fenster oder draußen bei entsprechend trockenen Bedingungen aufhängen.

Der Gebührensatz hängt stark von Ihren örtlichen Gegebenheiten ab. Hier im Südwesten Großbritanniens zum Beispiel bei totaler Wolkendecke und Regen im März liefert die Solarzelle nur etwa vier Volt, was nicht ausreicht, um überhaupt Strom zu erzeugen, während bescheidener Sonnenschein eine Laderate von etwa dreißig Milliampere liefert. Wie lange Sie Ihr Gerät aufladen lassen, ist daher unterschiedlich. Wichtig ist auch die Kapazität der Zellen, die bis zu 800 Milliampere/Stunde betragen kann, so dass es von einem Tag bis zu mehreren Tagen dauern kann. Eine vollständige Ladung kann durch eine Spannung von etwa 4,1 Volt an den drei Zellen angezeigt werden.

Schritt 14: Nichts ist jemals so einfach

Das obige Video, das von 'themetalwithin' auf YouTube gepostet wurde, sorgt für ernüchternde Betrachtungen. Herkömmliche Weisheit ist, dass eine LED einen Widerstand in Reihe mit ihr und der Stromquelle haben muss, um den Strom durch die LEDs und höchstwahrscheinlich auf 20 mA pro LED zu begrenzen. Unglaublich, dass diese billigen Taschenlampen KEINEN Strombegrenzungswiderstand in Reihe haben und es möglich ist, die LEDs zu beeinträchtigen, insbesondere wenn Batterien verwendet werden, die hohe Ströme liefern können. Wenn Sie Lithium-AAA-Zellen verwenden und diese verfügbar sind, kann Ihre Taschenlampe eine sehr helle, aber kurze Lebensdauer haben, und dies gilt wahrscheinlich für frische Hochleistungs-Alkalizellen. Diejenigen, die dieses Projekt nicht bauen, sind möglicherweise besser beraten, Zinkchloridzellen zu verwenden und eine geringere Lichtleistung, aber eine längere Lebensdauer der Taschenlampe zu akzeptieren.

Auch hier kann Serendipity zutreffen, da dieser Artikel auf Nickel / Metallhydrid-Zellen basiert, die mit etwa 1,2 Volt betrieben werden und die mit der Taschenlampe schonender sind und das scheint ein wenig übertrieben zu sein. Nichtsdestotrotz hatte ich keine Probleme mit der Verschlechterung der LEDs während des Gebrauchs, daher haben die LEDs, die in diesen Taschenlampen verwendet werden, möglicherweise stärkere Bewertungen und die Taschenlampenhersteller wissen etwas, was ich nicht weiß - wenn Sie sich umschauen, können Sie sicherlich einzelne LEDs mit einer Nennleistung von 100 mA finden. Mitwirkender 'themetalwithin' hat seine Fackeln für lange Zeit betrieben, also behalte das im Hinterkopf.