Solar Laad een goedkope zaklamp met 9 LED's op: 14 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Er zit wat serendipiteit in dit project en het eerste voorbeeld hiervan is de ontdekking dat de batterijhouder van een veel verkochte goedkope zaklamp mooi zal rusten in een D-batterijdoos. Hierdoor kan goedkoop een zeer compacte zonnelader worden gemaakt.

De composietafbeelding hierboven toont de alomtegenwoordige fakkel aan de rechterkant. Aan de linkerkant van de foto zien we de achterkant van onze oplader met de zaklampbatterijeenheid genesteld in een D-batterijdoos. In het midden zien we het vooraanzicht van de lader en de 6 Volt 100 milli-Amp silicium zonnecel.

Er zijn enkele kanttekeningen waarvan u op de hoogte moet zijn en zelfs als u dit project niet wilt bouwen, kunnen gebruikers van dit type zaklamp het gedeelte "Niets is ooit zo eenvoudig" aan het einde van het artikel lezen.

Stap 1: je hebt nodig

Je zal nodig hebben:

Een zaklamp met een aluminium behuizing van negen leds. Veel verkocht op internet.

Een D-formaat accubak.

Een 6 Volt 100mA zonnepaneel.

Dubbelzijdige zelfklevende pads.

(Beschikbaar op internet via eBay, Amazon enz. Ik heb de mijne gekregen van CPS Solar - www.cpssolar.co.uk)

Een gelijkrichterdiode. Volledig onkritisch en laag voltage is voldoende - ik gebruikte IN4001

3 X 10 Ohm weerstanden. Niet essentieel om deze op te nemen, maar nuttig - zie tekst.

Rode PVC-tape is handig - zie tekst.

Drie AAA oplaadbare nikkel/metaalhydride cellen (zie tekst.)

Basis elektronische hulpmiddelen zoals een kniptang en een tang met smalle bek. U moet een paar soldeerverbindingen maken.

Met de klok mee vanaf linksboven, toont de afbeelding hierboven de zaklamp, de accubak, de dubbelzijdige pads met de gelijkrichter en drie weerstanden bovenaan en ten slotte het zonnepaneel.

Stap 2: Bereid het zonnepaneel voor

Bij ontvangst had mijn zonnepaneel draden bevestigd. Deze moeten met een soldeerbout verwijderd worden. Als uw paneel geen aansluitdraden heeft, negeert u deze stap.

Stap 3: Bereid het zonnepaneel voor

Het paneel moet de polariteit hebben van de aansluitingen gemarkeerd met '+' en '-' en dit is te zien in de afbeelding hierboven. De afbeelding laat ook zien hoe aan het positieve uiteinde rode vierkantjes van PVC-tape zijn toegevoegd om de etikettering van het positieve uiteinde te verbeteren.

Stap 4: Bereid de accubak voor

Nu moeten we de accubak voorbereiden op hechting op het zonnepaneel. Schuur voorzichtig de achterkant van de accubak met schuurpapier of iets dergelijks. Dit is nodig omdat de accubak is gemaakt van een polyethyleen soort materiaal dat bestand is tegen de meest voorkomende lijmen, maar dubbelzijdige plakstrips lijken te werken. Bedek nu de achterkant van de accubak volledig met dubbelzijdig klevende pads en knip het overtollige weg met een scherpe schaar.

Stap 5: plak de batterijdoos op de zonnecel

Verwijder het beschermende papier van de dubbelzijdige plakstrips en bied de accubak aan het zonnepaneel aan met het positieve uiteinde van de doos aan het positieve uiteinde van de zonnelader, het positieve uiteinde van de accubak is gemarkeerd in de lijst en de negatieve uiteinde is die met de gekrulde veer. Als u helemaal zeker bent van de oriëntatie, drukt u de accubak stevig op het zonnepaneel. Dit wordt goed weergegeven in de afbeelding hierboven - je moet dit op de juiste manier doen, want als je de doos eenmaal hebt vastgemaakt, zal het een erg rommelige klus zijn om het ongedaan te maken!

Stap 6: voeg de gelijkrichter en weerstanden toe--1

Eerst bekijken we een schakelschema van de eindmontage zoals weergegeven in de afbeelding hierboven. Het zonnepaneel wekt stroom op die via een gelijkrichtdiode naar de drie oplaadbare cellen wordt gevoerd. De (optionele) drie parallel geschakelde 10 Ohm weerstanden maken het circuit compleet.

De diode is nodig om te voorkomen dat de batterijen langzaam terug ontladen door de zonnecel als ze niet verlicht zijn.

De optionele drie weerstanden zijn handig omdat tijdens het opladen de stroom die er doorheen gaat een kleine spanning genereert die kan worden gemeten met een gevoelige voltmeter waardoor de laadstroom kan worden gecontroleerd. De drie weerstanden van 10 Ohm parallel geven een gecombineerde weerstand van 3,3 Ohm en als we bijvoorbeeld een spanning van 0,1 over hen meten, dan laat de wet van Ohm, I = V/R, zien dat de stroom die doorgaat 0,1/3,3 = 0,03 Amp is.

Stap 7: voeg de gelijkrichter en weerstanden toe--2

Verbind nu de gelijkrichterdiode tussen de positieve aansluiting van het zonnepaneel en het plus-uiteinde van de accubak door te solderen zoals weergegeven in de linkerzijde van de bovenste afbeelding in de composietafbeelding hierboven. Soldeer op dezelfde manier de drie weerstanden parallel tussen het negatieve uiteinde van de accubak en de minkant van het zonnepaneel. Dit is te zien aan de rechterkant van de bovenste afbeelding hierboven. Beide verbindingen zijn rood omrand en zijn beter te zien op de onderste twee foto's.

Als u de stroommeetvoorziening niet wilt, sluit u eenvoudig een stuk draad aan tussen het min-uiteinde van de accubak en de min-zijde van het zonnepaneel.

Stap 8: Batterijen--1

De afbeelding hierboven toont de componenten van onze zaklamp met de batterijhouder klaar om met batterijen te worden geladen.

Stap 9: Batterijen--2

De afbeelding hierboven toont vier nikkel/metaalhydride-batterijen die zijn gekocht bij onze plaatselijke pondwinkel voor twee per pond. Aan zo'n lage prijs hangt een prijskaartje - ze hebben een capaciteit van slechts 350 mA/uur, maar dit is voldoende voor toortsgebruik. Wat je ook gebruikt, probeer ervoor te zorgen dat ze zoveel mogelijk op elkaar lijken en idealiter uit dezelfde batch als in dit geval.

Stap 10: Maak uzelf vertrouwd met de batterijhouder

De composietafbeelding hierboven toont de twee uiteinden van de batterijhouder. Het positieve uiteinde heeft een aansluitpunt en het negatieve uiteinde heeft een kuiltje. Merk op dat de polariteit op het metaal is aangegeven - negeer de plussen en minnen die in het plastic zijn gegoten - deze verwijzen naar de polariteit van de batterij op dat punt in de houder.

Stap 11: Voeg uw batterijen toe

Plaats uw drie oplaadbare cellen op de normale manier met het negatieve uiteinde van de batterij in elk geval tegen de gekrulde veer.

De volgende stap is belangrijk. Het is gemakkelijk om de houder met de batterijen in de zaklamp of verkeerd om in de oplader te plaatsen, omdat het apparaat bijna perfect symmetrisch is. Als u het apparaat verkeerd om in de zaklamp steekt, maakt het niet uit, vooral omdat de zaklamp het gewoon niet doet (de LED's zijn diodes). MAAR als u het apparaat verkeerd om in de oplader plaatst, laadt u de batterijen op de verkeerde manier! Gebruik dus de informatie uit de vorige stap om de kans op fouten te verkleinen door het positieve uiteinde te markeren met een stuk rode PVC-tape zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Zorg er tijdens het gebruik voor dat het rode uiteinde van de houder overeenkomt met de rode vierkantjes op de oplader.

Stap 12: Plaats de Cradle Plus-batterijen in de oplader

De batterijhouder kan nu in de oplader worden geplaatst. Druk het negatieve uiteinde van de accu-eenheid tegen de gekrulde veer van de accubak en zoek de positieve punt tegen de positieve aansluiting. U zult merken dat de batterijhouder op een redelijk positieve manier in de batterijdoos zal hangen en dat het behoorlijk wat kracht kost om deze te verplaatsen.

Op bovenstaande foto is dit goed te zien.

De oplader is nu klaar voor gebruik.

Stap 13: zet je oplader in

Hoe u uw oplader gebruikt, hangt af van uw omstandigheden. De bovenstaande afbeelding toont de unit gestut met een ornament tegen een raam in onze serre, maar u kunt een lus toevoegen en deze in een raam of buiten in voldoende droge omstandigheden ophangen.

Het laadtarief is sterk afhankelijk van uw lokale omstandigheden. Hier in het zuidwesten van het VK bijvoorbeeld, levert de zonnecel in maart in totale bewolking en regen slechts zo'n vier volt op, wat onvoldoende is om überhaupt enige stroom te produceren, terwijl bescheiden zonneschijn een laadsnelheid van zo'n dertig milli ampère geeft. Hoe lang u uw apparaat laat opladen, varieert dus. Ook belangrijk is de capaciteit van de cellen, die kan oplopen tot 800 milli Amp/uur, dus het kan een dag tot meerdere dagen duren. Volledige lading kan worden aangeduid met een spanning van ongeveer 4,1 volt over de drie cellen.

Stap 14: Niets is ooit zo eenvoudig

Bovenstaande video gepost op YouTube door 'themetalwithin' zorgt voor ontnuchterende kijkcijfers. Conventionele wijsheid is dat een LED een weerstand in serie ermee en de stroombron moet hebben om de stroom door de LED's te beperken en hoogstwaarschijnlijk tot 20 mA per LED. Ongelooflijk, deze goedkope zaklampen hebben GEEN enkele stroombegrenzende weerstand in serie en het is mogelijk om de LED's te beschadigen, vooral als batterijen worden gebruikt die een hoge stroom kunnen leveren. Als u lithium AAA-cellen gebruikt, en deze zijn beschikbaar, heeft uw zaklamp mogelijk een zeer heldere levensduur, maar een korte levensduur, en dit zal waarschijnlijk van toepassing zijn op nieuwe hoogwaardige alkalinebatterijen. Degenen die dit project niet bouwen, kunnen beter worden geadviseerd om zinkchloridecellen te gebruiken en een lagere lichtopbrengst te accepteren, maar een langere levensduur van de fakkel.

Serendipiteit kan hier opnieuw van toepassing zijn, aangezien dit artikel is gebaseerd op nikkel/metaalhydridecellen die op ongeveer 1,2 volt werken en die vriendelijker zijn voor de zaklamp, maar dat gezegd hebbende, meet ik een verbruik van ongeveer 0,45 ampère, wat neerkomt op ongeveer 50 mA per LED en wat een beetje overdreven lijkt. Desalniettemin heb ik geen problemen gehad met de degradatie van LED's tijdens gebruik, dus misschien hebben de LED's die in deze zaklampen worden gebruikt een sterkere classificatie en weten de fakkelfabrikanten iets dat ik niet weet - als je rondkijkt, kun je zeker individuele LED's vinden met een vermogen van 100 mA. Inzender 'themetalwithin' liet zijn fakkels wel lang branden, dus houd daar rekening mee.