PowerBank с зарядкой от солнца
Наступило лето, а значит, пришло время прогулок и походов. Сегодняшняя самоделка поможет вам всегда оставаться на связи! Это Power bank с зарядкой от солнечной батареи. Соберем его своими руками из готовых компонентов.
Что потребуется.
Элементы (список покупок Adafruit):
По каким-то причинам сайт Adafruit теперь у автора загружается только через Tor Browser.
• Солнечный контроллер — USB / DC / Solar Lithium Ion/Polymer charger — v2
• Солнечная панель 6V, 2W
• Повышающий модуль — PowerBoost 1000 Basic
• Литий-ионный аккумулятор 2200 мА/ч
• Кнопка включения с фиксацией
• Термистор (опционально, но лучше поставить для контроля температуры аккумулятора)
• Корпус
• Маленькие винты
Принципиальная электрическая схема
USB / DC / Solar Lithium Ion/Polymer charger — v2
Зарядный модуль контроллера имеет порт miniUSB для зарядки, разъём для солнечной батареи и два разъема JST на плате. Батарея подключается к порту с маркировкой BATT. К порту LOAD подключаем модуль, который будет повышать напряжение с 3,7 до 5 вольт.
PowerBoost 1000 Basic
Повышающий модуль имеет порт USB для подключения устройств, разъем JST для подключения питания и управляющие выводы. Для экономии заряда аккумулятора на модуле предусмотрено отключение питания.
Кнопка
Ток, протекающий через кнопку, небольшой и, поэтому, подойдет любая кнопка с фиксацией. В нашем случае кнопка с подсветкой, питание подсветки необходимо подключить на 5 вольт через токоограничивающий резистор на 220 Ом.
Солнечная панель
Солнечная панель на 6 вольт и 2 Ватт, размером 110 мм на 140 мм. Имеет штекер 3,5 мм.
Сборка модуля зарядки
Набор поставляется почти собранным, остается запаять лишь конденсатор. Следите за полярностью, она отмечена на плате.
Сборка повышающего модуля.
Поместите порт USB на плату модуля и, прежде чем припаивать клеммы к плате на нижней стороне, убедитесь что он равномерно установлен.
Разъем припаять довольно сложно, тут много металла, лучше использовать мощный паяльник ватт на 60. Но и маломощным это сделать под силу, просто придется чуть дольше греть.
Разъем питания мы не стали использовать, припаяли все напрямую к плате, конечно же, соблюдая полярность.
Корпуc
Корпус можно придумать любой. Подойдут картонные коробки, пластиковые корпуса, распределительные коробки, последние даже могут быть даже с защитой от воды и пыли.
В нашем случае это картонная коробка с двумя отсеками и удобной крышкой на магните.
Сборка корпуса
Теперь, начнем располагать все наши элементы будущего устройства и отмечаем их расположение на стенке. Главное, что бы детали не мешались друг другу.
Аккуратно вырезаем отверстия. Работа с ножом требует внимательности, иначе можно пораниться.
Кнопка питания
Кнопка имеет прижимную гайку, так что с креплением все просто.
Наша кнопка с подсветкой, что бы светодиод не перегорел нужен резистор на 220 Ом. Припаиваем его на + или – питания подсветки, это не важно.
Вставим кнопку и зафиксируем ее пластиковой гайкой.
После установки припаяем провода к контактам модуля. Подсветку припаиваем к 5V (LED +) и GND (LED -), а выводы переключателя подключаем к EN и GND.
Проверка
Прежде чем закрепить элементы, давайте проверим схему! Подключите штекер к порту LOAD на зарядном модуле, а аккумулятор — к порту BATT.
Включаем питание: индикаторы на зарядном модуле и кнопке должны загореться. Если этого не произошло, нужно проверить схему подключения.
Убедитесь, что при подключении зарядного USB-кабеля к зарядному модулю запускается зарядка батареи. Об этом свидетельствует желтый светодиод CHRG на плате, а также загорается красный светодиод DCIN. Аккумуляторы обычно продаются заряженными примерно на 75%, но бывают и разряженные, подождите немного, зарядка может начаться не сразу. Лучше на этапе сборки понять, что схема не правильно работает, чем разбирать уже собранное устройство.
Включаем!
Теперь закрываем корпус, подключаем солнечную панель и теперь нужно только солнце. Солнечная панель будет заряжать встроенный аккумулятор и, если солнце достаточно яркое, то и подключенное на зарядку устройство.
Если вам в данный момент вам не нужно ничего заряжать просто нажимаем на кнопку включения/выключения и панель будет заряжать только встроенный аккумулятор, не расходуя электричество на повышающий модуль.
Панель можно закрепить на рюкзак или на окно. Не рекомендуем оставлять устройство в машине, на солнце там может быть слишком жарко.
Безопасность
Если вы хотите заряжать аккумулятор без присмотра, разумно установить дополнительный термистор солнечного зарядного устройства.
Сначала нужно удалить SMD резистор с надписью THERM.
Обрежем провода датчика до подходящей длины и припаяем к отверстиям, помеченным THERM на плате.
Используем скотч для подключения зонда к поверхности вашей батареи. Это предотвратит зарядку, когда аккумулятор слишком горячий или слишком холодный.
Недостатки и итог
В конце поговорим о недостатках проекта, куда же без них. Самым существенным недостатком этого проекта является цена, 70 долларов, половина стоимости это солнечная батарея.
Отсутствие индикатора заряда встроенного аккумулятора.
Картонный корпус все же не так хорош, как виделось сначала.
Все же у нас получилось компактное функциональное устройство, которое прекрасно выполняет свою функцию. В будущем проекте мы учтем все недостатки и у нас получится устройство еще лучше.