Hoe maak je een Solar IPod/iPhone-oplader -aka MightyMintyBoost - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:20

Ik wilde een oplader voor mijn iPodTouch en de MintyBoost was absoluut mijn eerste keuze. Ik wilde nog een stapje verder gaan en het niet alleen oplaadbaar maken, maar ook op zonne-energie. Het andere probleem is dat de iPhone en iPodTouch grote batterijen bevatten en de twee AA-batterijen in de MintyBoost vrij snel leeg zullen raken, dus ik wilde ook het batterijvermogen vergroten. Wat ik echt wilde was een MightyMintyBoost!

Apple heeft meer dan 30 miljoen iPodTouch/iPhone-eenheden verkocht - stel je voor dat ze allemaal via zonne-energie zouden worden opgeladen… Als elke verkochte iPhone/iPodTouch elke dag volledig zou worden opgeladen (gemiddelde van de batterijcapaciteit) via zonne-energie in plaats van op fossiele brandstof, zouden we ongeveer 50,644 gWh aan energie besparen, ongeveer gelijk aan 75, 965, 625 lbs. CO2 in de atmosfeer per jaar. Toegegeven, dat is het beste scenario (ervan uitgaande dat je genoeg zonlicht per dag kunt krijgen en ongeveer 1,5 lbs. CO2 geproduceerd per verbruikte kWh.) Dat komt natuurlijk niet eens voor in alle andere iPods, mobiele telefoons, PDA's, microcontrollers (ik gebruik het om mijn Arduino-projecten van stroom te voorzien) en andere USB-apparaten die door deze oplader kunnen worden gevoed - een kleine zonneceloplader lijkt misschien niet het verschil te maken, maar voeg al die miljoenen apparaten bij elkaar en dat is veel energie! Er zijn een aantal hele leuke eigenschappen aan deze oplader: hij werkt op zonne-energie! Het is klein. Grote batterijcapaciteit - 3.7v @2000mAh Oplader aan boord laadt op via zonne-energie, USB of muurwrat. Accepteert ingangsvermogen van 3.7v tot 7v. Verwijder de zonnecel na het opladen en je hebt een mooie compacte USB-voeding. Koppel de zonnecel los en gebruik het klittenband om de MightyMintyBoost in een rugzak of boodschappentas te bevestigen - sluit nu een grotere zonnecel aan die aan je tas is bevestigd voor nog sneller opladen. Met een iets grotere zonnecel (6v/250mAh) kun je genoeg stroom opwekken om een iPhone in ongeveer 5,5 uur en een iPod Touch in 4 uur volledig op te laden. Dit bouwen is heel eenvoudig en duidelijk - het kostte me slechts ongeveer een uur, dus volg mee en bouw er zelf een! Veiligheidsopmerking en algemene disclaimer: wees voorzichtig met het snijden van het Altoids-blik, want het kan enkele zeer scherpe randen hebben - vijl ze indien nodig glad. Monteer dit op eigen risico - hoewel het heel gemakkelijk te bouwen is, bestaat de kans dat als je iets verprutst, het elektronische apparaat dat je probeert op te laden, beschadigd raakt. Wees voorzichtig bij uw montage- en soldeerwerkzaamheden en volg goede veiligheidspraktijken. Gebruik alleen een type batterijlader dat speciaal is ontworpen voor het type batterij dat u gebruikt. Lees de hele Instructable door voordat je vragen stelt - als er vragen zijn, stel ze dan gewoon en ik zal je zo goed mogelijk helpen!

Stap 1: Gereedschappen en materialen

Dit heb je nodig om je eigen MightyMintyBoost te bouwen:

Gereedschap: Soldeerbout Schaar Draadknipper Tang (of multitool) Multimeter Metaalschaar Doorzichtige verpakkingstape Materialen: MintyBoost-kit Lithium-polymeer batterijlader (de originele gespecificeerde werd niet meer geleverd) Gebruik voor betere prestaties de Adafruit Solar Lithium-oplader (aansluitingen zijn vergelijkbaar, maar hij is iets groter - zie update hieronder)3.7v 2000mAh Lithium Polymeer batterij JST connector/draadKleine zonnecel 2" x 3" zelfklevende klittenband Kleine dubbelzijdige zelfklevende vierkanten Altoids blik 7/10/10 UPDATE: Adafruit verkoopt nu ook alle onderdelen die je nodig hebt om dit te maken wat machtiger. Kijk hier eens!https://www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- NOG EEN UPDATE: Adafruit heeft onlangs een nieuwe LiPo-oplader geïntroduceerd die speciaal is ontworpen voor opladen op zonne-energie en die veel betere prestaties levert. Het is niet zo klein, maar de prestatiewinst maakt het de moeite waard. Kijk en lees over het ontwerp hier-https://www.adafruit.com/products/390 Enkele opmerkingen: De eencellige lithium-polymeeroplader kan een ingangsvermogen accepteren dat varieert van 3,7 tot maximaal 7v. Wanneer de cel volledig is opgeladen, schakelt de lader automatisch over op druppelladen. Bij opladen via de mini-USB-poort is de laadstroom beperkt tot 100mA. Bij opladen met de barrel plug jack is de laadstroom beperkt tot 280mA. De zonnecel bereikt een maximum van ongeveer 5v @ 100mA in fel zonlicht. Als je sneller moet opladen, gebruik dan gewoon een grotere zonnecel - een 6v-cel @ 250mA zou heel goed werken en ze zijn gemakkelijk verkrijgbaar en goedkoop. Ik gebruikte de grootte van de zonnecel die ik deed omdat ik wilde dat het supercompact was. Ik kon van de fabrikant niet achterhalen of de zonnecel die ik gebruikte een blokkeerdiode heeft. Een blokkeerdiode wordt in veel zonnelaadsystemen gebruikt om te voorkomen dat de zonnecel de batterij leegraakt bij weinig licht. Instructables-lid RBecho wees erop dat het gebruikte laadcircuit de noodzaak van een blokkeerdiode in deze toepassing teniet doet. Je kunt zien wanneer de zonnecel voldoende stroom produceert doordat de kleine rode LED op de oplader gaat branden tijdens het opladen.

Stap 2: Bouw de Minty Boost Kit

Bouw eerst de MIntyBoost-kit volgens de instructies. Het is heel eenvoudig te monteren - zelfs een complete beginner kan het. In plaats van de batterijhouder in de set aan te sluiten, gaan we een JST-connector op de MintyBoost-print solderen. Met deze kleine connector kan het MintyBoost-circuit vervolgens worden aangesloten op het oplaadcircuit van de lithium-polymeerbatterij. Zorg ervoor dat de polariteit correct is! Test de MintyBoost door het batterijpakket (zorg ervoor dat het batterijpakket is opgeladen) en het oplaadcircuit aan te sluiten. De MintyBoost wordt aangesloten op de connector gemarkeerd SYS op het laadbord en de lithium-polymeerbatterij wordt aangesloten op de connector gemarkeerd met GND. Knip nu een inkeping in het Altoids-blik voor de USB-poort en gebruik wat dubbelzijdig plakband om de PCB op het Altoids-blik te monteren.

Stap 3: Voeg de batterij en oplader toe

Snijd nu een inkeping uit de andere kant van het Altoids-blik om de oplader te passen en bevestig het laadcircuit aan de onderkant van het Altoids-blik met dubbelzijdig plakband. Sluit de batterij en de MintyBoost-printplaat opnieuw aan op het laadcircuit. Zorg ervoor dat niets aan de onderkant van een van de printplaten de onderkant van het Altoids-blik raakt.

Stap 4: Voeg de zonnecel toe

Er zijn een aantal verschillende manieren om de zonnecel aan te sluiten. De eerste is door simpelweg de connectorkabels in te korten en de cilinderstekker in de cilinderaansluiting op het laadcircuit te steken.

De tweede methode is om de connector te vervangen door een andere JST-connector en deze in de derde connector met de markering 5v op het laadcircuit te steken. Ik had geen andere JST-connector bij de hand, dus ik heb zojuist een geborgen tweeledige connector gesoldeerd aan het laadcircuit waar zich twee open pinnen op de 5v-lijn bevinden. Het gebruik van de tweede methode is zeker een beetje schoner, omdat de grote vatplug niet uit de zijkant van het blik steekt. UPDATE- Aangezien het originele laadcircuit is stopgezet, is dit de beste manier om de nieuwe versie Sparkfun LiPo-oplader aan te sluiten is om een mini-USB-kabel aan de zonneceldraden te koppelen, zodat deze rechtstreeks op de oplader kan worden aangesloten. Er is een eenvoudige handleiding om dit hier te doen-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Bevestig nu de zonnecel aan de bovenkant van het Altoids-blik met behulp van een 2 breed klittenband. Ik heb de batterij omwikkeld met een laag doorzichtige verpakkingstape om het te helpen beschermen. Vervolgens wordt het batterijpakket eenvoudig op de twee printplaten geplaatst - het past bijna perfect. Zet uw MightyMintyBoost nu in de felle zon en laad hem op! U zou een kleine rode LED op het laadbord licht op. Zodra het volledig is opgeladen, sluit u uw iPod/iPhone/USB-apparaat aan en geniet ervan!

Stap 5: Veelgestelde vragen en aanvullende informatie

Hier is een lijst met veelgestelde vragen: V: Is het mogelijk om de lithium-polymeerbatterij te overladen? A: Nee, de lader schakelt automatisch over naar druppelladen en wordt vervolgens uitgeschakeld. V: Is het mogelijk om de lithium-polymeerbatterij volledig leeg te maken en beschadigd raken? A: Nee - de batterij heeft zijn eigen circuit voor het uitschakelen van de lage spanning waardoor hij niet volledig ontlaadt - de onderbreking voor de lage spanning is ongeveer 2,8 VQ: Heeft de zonnecel een blokkeerdiode om te voorkomen dat de lithium wordt leeggemaakt Polymeerbatterij?A: Er is geen blokkeerdiode nodig - de lithium-polymeeroplader voorkomt dat de batterij stroom lekt. V: Hoe lang duurt het om de lithium-polymeerbatterij volledig op te laden en hoe lang duurt het om mijn iPod/iPhone op te laden?A: Hoe lang het duurt om volledig op te laden, hangt af van de hoeveelheid zonlicht die beschikbaar is, maar als ruwe schatting zou het ongeveer 20 uur duren om de kleine zonnecel in direct zonlicht te gebruiken. Het gebruik van een grotere zonnecel kan gemakkelijk de helft, zo niet een derde van de tijd in beslag nemen. Diezelfde cijfers zouden van toepassing zijn als je het oplaadt via USB of een muurvoeding gebruikt. Het opladen van je iPod gaat veel sneller. Hoe snel het werkt, hangt af van de batterijcapaciteit van uw apparaat. Een iPod Touch heeft een batterij van 1000 mAh, dus hij zou deze in ongeveer 2 uur volledig moeten opladen. Een 3G iPhone heeft een batterij van 1150 mAh, dus het duurt iets langer en een 2G iPhone heeft een batterij van 1400 mAh, dus het duurt ongeveer 3 uur. V: De lithium-polymeer-oplader heeft een ingangsspanningsbereik van minimaal 3,7 V tot maximaal 7 V - wat als ik een zonnecel met een hoger vermogen wil gebruiken voor sneller opladen? A: Om een zonnecel te gebruiken met een uitgangsspanning van meer dan 7 V, heb je een spanningsregelaar nodig om de spanning te verlagen tot een niveau dat de lader aankan. Je zou een 7805-spanningsregelaar kunnen gebruiken om de output te beperken tot +5v - ze kosten slechts ongeveer $ 1,50 en zijn heel eenvoudig aan te sluiten. De 7805 geeft je als vaste +5v en is meestal goed tot 1A stroom. Je zou ook een LM317T kunnen gebruiken, wat een instelbare regelaar is, maar het zou wat meer circuits met zich meebrengen om te gebruiken. Sommige mensen gebruiken ook diodes om de spanning te laten vallen, aangezien veel diodes een spanningsval van.7v hebben. Er is hier veel meer info: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator.. Dit blijft binnen het huidige ingangsbereik en spanningsingangsbereik van de Lithium Polymer-oplader. Onthoud dat je ook kleinere zonnecellen parallel kunt aansluiten om de beschikbare stroom te vergroten - twee 5v/100mA zonnecellen die parallel aan elkaar zijn geschakeld, geven een output van 5v @200mA Q: Wat als ik een lader wil gebruiken met een hogere ingangsstroom limiet?A: Sparkfun heeft wel een lithium-polymeer-oplader die maximaal 1A bereikt: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8293Q: Hoe zou ik de krachtigere oplader aansluiten - die is er niet lijkt een duidelijke manier om dit te doen? A: Om de krachtigere 1A-oplader te gebruiken, moet u een tweewegschakelaar op de batterij aansluiten, zodat in de ene positie de batterij op de oplader wordt aangesloten en in de andere positie de batterij zou worden aangesloten op het MintyBoost-circuit. V: Werkt dit met andere USB-apparaten dan iPods en iPhones? A: Reken maar! Er is een lijst hier: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: Zal de binnenkant van de Altoids het circuit niet kortsluiten? A: Nee - gebruik dubbelzijdige schuimtape om de printplaten te monteren de onderkant van het bord niet in contact komt met de binnenbodem van het blik. Als je je echt zorgen maakt, kun je de binnenkant van het blik bedekken met doorzichtige verpakkingstape. V: Hoeveel kost dit? Kan ik het voor minder bouwen? Is het kosteneffectief? A: Als je alles koopt zoals vermeld, zou het $ 70,75 kosten (exclusief het Altoids-blik of de verzendkosten). uit verschillende bronnen kun je aardig wat besparen. Zowel het oplaadcircuit als het MintyBoost-circuit zijn online beschikbaar - ga gewoon naar de webpagina's die worden vermeld in de sectie gereedschappen en materialen - ze staan ook onderaan deze pagina vermeld. Zowel Maxim als Linear Technology leveren gratis monsters (volgens hun websites) van hun IC's, dus je hoeft alleen maar alle andere bits te leveren (verkrijgbaar bij plaatsen zoals Mouser en Digikey.) Met behulp van een iets kleinere zonnecel en een 2200mAh-batterij is het mogelijk om het voor een stuk minder te bouwen:2200mAh-batterijzonnecelMintyBoost PCBNa als je de kleine onderdelen voor het MintyBoost-circuit optelt, een kleine lege PCB voor het oplaadcircuit (je zou het bord zelf moeten etsen) en een mini-USB-connector, zou je dit mogelijk kunnen bouwen voor ongeveer $ 21,00 (exclusief verzendkosten of een Altoids-blikje.) Het zou natuurlijk niet precies hetzelfde zijn, maar het zou functioneel hetzelfde zijn. Ik weet niet of de 2200mAh-batterij ook in een Altoids-blikje zou passen. Het zou natuurlijk VEEL meer werk zijn, en er zou nogal wat probleemoplossing kunnen zijn als je geen ervaring hebt met het bouwen van dit soort circuits of het solderen van componenten voor oppervlaktemontage. Dus is het kosteneffectief? Absoluut - het hangt gewoon af van de hoeveelheid werk die u wilt doen. Hoe dan ook, je krijgt een zeer nuttige en veelzijdige oplader op zonne-energie. V: Hoe heb je het stroomverbruik en de equivalente CO2-waarden berekend? A: Hier is de wiskunde - 3,7 V (Nominale LiPo-spanning) x 0,1 A (zonnelaadstroom) =.37W.37W x 12,5 uur (oplaadtijd gebaseerd op gemiddelde batterijcapaciteit) = 4,625Wh4,625Wh x 365 dagen = 1688,125Wh per jaar1688,125Wh per jaar x 30.000.000 verkochte eenheden = 50,643,750,000Wh totaal gebruikt per jaar (50,644gWh)50,644gWh per jaar x 1,5 lbs CO2 geproduceerd per gebruikte kWh = 75,965-625 lbs. CO2 geproduceerd per jaar Toegegeven, dit zijn min of meer maximale waarden, maar ze tonen duidelijk enig potentieel voor serieuze energiebesparingen. Een zonne-oplaadtijd van 12,5 uur per dag is niet realistisch voor het grootste deel van de planeet, maar als u de zonne-oplaadtijd verkort tot ongeveer 4,5 uur bij een stroom van 280 mA, blijven de resultaten hetzelfde. Algemene informatie over het lithium-polymeer oplaadcircuit zoals evenals een schakelschema en gegevensblad zijn hier te vinden: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726Een volledige beschrijving en documentatie van het MintyBoost-circuit is hier te vinden:

Grote Prijs in de Earthjustice United States of Efficiency Contest