04/11/2022
Цією актуальною на сьогоднішній день для всіх українців статтею ми розпочинаємо цикл оглядів на тему Low Technology. Це термін, який прийшов до нас із Заходу і означає «Очумілі ручки»🤲. Пам'ятаєте таку телепередачу? Це світ дивовижних винаходів з підручних матеріалів з мінімальними збитками для навколишнього середовища. Матеріали взяті з сайту https://wiki.lowtechlab.org/, перекладені та адаптовані з французької мови.
🧨Отже, сьогоднішня стаття про те, як за допомогою акумуляторних батарей від старого комп'ютера та крихітної сонячної панелі створити прикольну лампу для освітлення кімнати без електрики.
Базові характеристики винаходу:
Складність: середня
Час на створення: 3 години
Собівартість самого приладу без врахування інструментів: 300+ грн
🧭Матеріали для роботи:
1 - Батарея комп'ютера
2 - Сонячна панель (наприклад: міні-сонячна панель 5В-6В)
3 - Регулятор заряду та розряду (наприклад: 4-8V 1A Mini Li-ion USB Arduino зарядний пристрій)
4 - Регулятор напруги: підсилювач постійного/постійного струму MT3608 (електричний компонент, що перетворює 3,7 В акумуляторів 12 В)
5 - Світлодіодна лампа (наприклад: 2 смуги по 5 світлодіодів SMD 5050)
6 - Вимикач (для розриву ланцюга та вимикання лампи)
7 — Коробка (картонна, дерев'яна, надрукована на 3D-принтері тощо) з двома отворами для розміщення сонячної панелі та розсіювача світла (також планується інтегрувати перемикач та вихід USB)
8 - Розсіювач (для розсіювання світла, що випромінюється світлодіодами)
9 – Скотч
🧤Необхідні інструменти:
a - Рукавички (щоб не порізатись пластиком комп'ютерної батареї або нікелевими стрічками, що з'єднують елементи)
б - Молоток
в - Долото
d - Power Bank (ліхтарик для зарядного пристрою Power Bank)
е - Зарядний пристрій imax B6
f - 2 неодимові магніти
g - кусачки
h - паяльник
i - клейовий пістолет (і клейові стрижні)
j - кусачки
💥Шаг 1 - Операцiя
На цьому етапі показано, як розібрати батарейки комп'ютера, щоб зробити нову батарею. Під час живлення від сонячної панелі або USB-порту він запалить світлодіодну лампу.
Система працює навколо трьох модулів:
🗯модуль прийому енергії: сонячна панель та регулятор її заряду
🗯модуль накопичення енергії: батарея
🗯модуль, що виробляє енергію: світлодіодна лампа та її регулятор напруги
🍀Модуль прийому енергії: фотоелектрична панель та регулятор заряду
Фотоелектрична панель концентрує енергію сонця, щоб зберегти її в акумуляторі. Але будьте обережні, кількість енергії, одержуваної панеллю, нерівномірна в залежності від часу доби, погоди, тому важливо встановити контролер заряду/розряду між панеллю та акумулятором. Це захистить акумулятори та продовжить термін служби.
🍀Модуль накопичення енергії: батареї
Він складається з двох літієвих елементів, вилучених із комп'ютера. Якщо висловитись простіше, велика пластикова батарея ноутбука - це на корпус, всередині якого знаходиться кілька маленьких літій іонних батарейок.
🍀Модуль, що виробляє енергію: світлодіодна лампа та її регулятор напруги
Наша батарея забезпечує струм 3,7B, а світлодіодні лампи, які ми маємо, працюють від 12В. Тому нам необхідно перетворити енергію елемента з 3,7В 12В за допомогою регулятора напруги, званого підсилювачем постійного струму.
Невеликий гвинт на цьому модулі регулює напругу. Таким чином, ви можете встановити його на 12В або інше значення, якщо світлодіод має іншу напругу.
💥Шаг 2 - Етапи виготовлення:
1) Вилучення осередків з комп'ютерної батареї
2) Вимірювання ємності осередку
3) Реалізація 3-х модулів:
⭐сонячна панель + контролер заряду
⭐батарея
⭐регулятор напруги + світлодіодна лампа
4) Підключення 3-х модулів:
⭐сонячна панель та її регулятор
⭐батарея
⭐лампа та її регулятор напруги
5) Конструкція корпусу
6) Розміщення модулів у корпусі
💥Шаг 3 — Виймання елементів акумулятора комп'ютера
1) Надягніть рукавички, щоб захистити руки.
2) Закріпити батарею на лещатах, щоб вона більше не рухалася, і за допомогою молотка та зубила розкрити її. (малюнок 1)
3) Вивільніть окремі елементи. (Малюнок 2)
4) За допомогою вольтметра (див. налаштування на схемі навпроти) виміряйте напругу елементів, щоб визначити ті, які можна використовувати повторно.
Примітка. Все, що нижче 1 вольта, відновленню не підлягає.
Попередження: Якщо елементи протікали (видні зовні батареї комп'ютера), не розбирайте їх, великі дози літію небезпечні для здоров'я.
💥Шаг 4 - Вимірювання ємності осередку
Щоб виміряти ємність елемента, необхідно зарядити до максимуму, а потім розрядити. Наші елементи виготовлені з літію, і літій необхідно правильно заряджати та розряджати, максимальний заряд становить 4,2В, а мінімальний заряд 3В. Перевищення цих порогових значень призведе до пошкодження елементів.
1) Придбайте Power Bank: пристрій, який дозволяє одночасно заряджати кілька акумуляторів через порт USB.
2) Зарядіть елементи (горітимуть усі лампочки, зарядка йде близько 24 годин). (Малюнок 3)
Коли всі барарейки зарядяться до максимуму (4,2В), потрібно їх розрядити.
3) Принесіть зарядний пристрій для літій іонних батарей, що дозволяє розряджати елементи один за одним і розраховувати їх потужність.
4) Напруга має бути встановлена на 3В (розряд не буде нижче 3В). А силу струму встановіть на 1А, щоб розряд був досить швидким та безпечним. У цих умовах розраховуйте приблизно від 1 до 1 години 30 хвилин для розряду.
5) Після розрядки відсортуйте елементи: 1800 мА.
Примітка: Важливо використовувати батареї приблизно однакової ємності.
💥Шаг 5 - Реалізація кожного із 3-х модулів
🍀Модуль 1: Сонячна панель та контролер заряду
1) Візьміть два дроти, один червоний і один чорний, зачистіть їх кусачками.
2) Припаяйте червоний провід до позитивного полюса сонячної панелі, а чорний провід до негативного полюса.
Регулятор заряду має 2 входи: IN- та IN+ (які вказані на компоненті)
3) Припаяйте червоний провід (плюс) до полюса IN+ контролера заряду, а чорний провід (мінус) до полюса IN-. (Малюнок 5)
🍀Модуль 2: Барабани
1) З'єднайте дві батарейки скотчем, щоб полегшити паяння.
2) Візьміть 2 дроти, один червоний та один чорний, зачистіть кінці на кілька сантиметрів.
3) Припаяйте два елементи паралельно: чорний провід до негативних полюсів кожного елемента, а червоний провід до позитивного полюса кожної комірки. (Малюнок 6)
Увага: Ізолюйте зварні шви, щоб уникнути короткого замикання, наприклад, за допомогою ізоленти.
🍀Модуль 3: Регулятор напруги та світлодіоди
Регулятор напруги має два входи та два виходи:
Входи: VIN+ та VIN- / Виходи: OUT+ та OUT-
1) Беремо два дроти (червоний і червоний).
2) Припаюємо червоний провід до VIN+ входу регулятора напруги, а чорний провід до VIN - входу.
Світлодіод має два вхідні дроти, позитивний провід та негативний провід.
Увага: Полярність проводів не відображається на світлодіоді. Щоб дізнатися, візьміть омметр. Коли він показує нульове значення, провід позитивний. Коли він показує найвище значення, це негативний провід.
3) Припаяйте плюсовий провід світлодіода до виведення OUT+ регулятора напруги, а мінусовий провід до виведення OUT-. (Малюнок 7)
💥Шаг 6 - Зв'язування 3 модулів
1) З'єднайте негативні кабелі акумулятора та перетворювача разом, скрутивши дроти.
2) Припаяйте складання до негативного полюса регулятора.
3) Зробіть те саме з плюсовими кабелями перетворювача та акумулятора, потім припаяйте складання до плюсового полюса регулятора заряду. (Малюнок 8)
Примітка. Після цього ланцюг замикається і загоряється індикатор.
4) Відріжте позитивний провід, який з'єднує регулятор із перетворювачем, щоб розімкнути ланцюг, потім ми додамо перемикач, який дозволить розмикати та замикати ланцюг.
💥Шаг 7 — Робимо коробку
1) Підберіть коробку розміром із вашу сонячну панель і глибиною близько 5 см.
2) Залишіть лише бічні сторони коробки, зніміть дно та кришку.
3) Зробіть отвір на одній стороні коробки, щоб вставити перемикач. (Малюнок 9)
4) Трохи вище місця розташування сонячної панелі зробити другий отвір для того, щоб вставити USB-вихід контролера заряду.
💥Шаг 8 - Розміщення модулів у корпусі
1) Спочатку помістіть сонячну панель у коробку (фотогальванічна сторона зовні).
2) Додайте перемикач у передбачене для цього місце.
3) Припаяйте два кінці позитивних кабелів конденсатора, які ви обрізали на перемикачі. (Малюнок 10)
4) Приклейте контролер заряду до коробки за допомогою клейового пістолета стороною USB до отвору, призначеного для цієї мети.
5) Приклейте батарею на сонячну панель, приклейте світлодіод на батарею, потім конденсатор на одну із внутрішніх сторін коробки.
6) Сховайте всі дроти і додайте світлорозсіювач в останню чергу.
Усі елементи встановлені у коробку. (Малюнок 11)
7) Увімкніть перемикач, щоб переконатися, що все працює.
💥Шаг 9 - Використання
Заряджайте акумулятор протягом дня, розташовуючи пристрій на сонці. Увімкніть лампу ввечері.
💥Шаг 10 - Поради/Примітки
При необхідності можна вкоротити кабелі (щоб помістити електричний модуль у коробку), обрізавши їх шматочками.
Якщо ви хочете виключити сонячну панель із конструкції, ви можете залишити лише регулятор заряду USB. Тоді не прибирайте дно коробки та зберіть конструкцію без неї.
🖼 Фотографії кожного етапу та відео щодо виготовлення цієї чудової лампи дивіться в статті на нашому сайті: https://ekoposeleniesemigorie.in.ua/uk/korysne/low-tech/item/203-fotohalvonichna-lampa-iz-kompiuternykh-akumuliatoriv
