Cara Membuat Charger Solar iPod/iPhone -alias MightyMintyBoost: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Saya menginginkan pengisi daya untuk iPodTouch saya dan MintyBoost jelas merupakan pilihan pertama saya. Saya ingin mengambilnya sedikit lebih jauh dan membuatnya tidak hanya dapat diisi ulang tetapi juga bertenaga surya. Masalah lainnya adalah bahwa iPhone dan iPodTouch memiliki baterai besar di dalamnya dan akan menghabiskan dua baterai AA di MintyBoost agak cepat jadi saya ingin meningkatkan daya baterai juga. Yang benar-benar saya inginkan adalah MightyMintyBoost!

Apple telah menjual lebih dari 30 juta unit iPodTouch/iPhone- bayangkan mengisi daya semuanya melalui tenaga surya…. Jika setiap iPhone/iPodTouch yang terjual terisi penuh setiap hari (rata-rata kapasitas baterai) melalui tenaga surya alih-alih tenaga bahan bakar fosil, kami akan menghemat sekitar 50,644gWh energi, kira-kira setara dengan 75.965, 625 lbs. CO2 di atmosfer per tahun. Memang itu skenario kasus terbaik (dengan asumsi Anda bisa mendapatkan cukup sinar matahari per hari dan sekitar 1,5 lbs. CO2 yang dihasilkan per kWh yang digunakan.) Tentu saja, itu bahkan tidak dihitung di semua iPod, ponsel, PDA, mikrokontroler lainnya (saya menggunakannya untuk memberi daya pada proyek Arduino saya) dan perangkat USB lain yang dapat ditenagai oleh pengisi daya ini - satu pengisi daya sel surya kecil mungkin tidak terlihat seperti itu dapat membuat perbedaan tetapi tambahkan jutaan perangkat itu bersama-sama dan itu banyak energi! Ada beberapa fitur yang sangat bagus tentang pengisi daya ini: Ini bertenaga surya! Ini kecil. Kapasitas baterai besar- 3.7v @2000mAh On board charger mengisi daya melalui solar, USB atau wall wart. Menerima daya input dari 3.7v ke 7v. Lepaskan sel surya setelah mengisi daya dan Anda memiliki catu daya USB kompak yang bagus. Cabut sel surya dan gunakan Velcro untuk mengamankan MightyMintyBoost di dalam ransel atau tas kurir - sekarang colokkan sel surya yang lebih besar yang terpasang di tas Anda untuk pengisian yang lebih cepat. Menggunakan sel surya yang sedikit lebih besar (6v/250mAh), Anda dapat menghasilkan daya yang cukup untuk mengisi penuh iPhone dalam waktu sekitar 5,5 jam dan iPod Touch dalam 4 jam. Membangun ini sangat mudah dan lugas- saya hanya membutuhkan waktu sekitar satu jam, jadi ikuti dan buat sendiri! Catatan keamanan dan penafian umum: Hati-hati memotong kaleng Altoids karena dapat memiliki beberapa tepi yang sangat tajam - kikir dengan halus jika perlu. Rakit ini dengan risiko Anda sendiri - meskipun sangat mudah dibuat, jika Anda mengacaukan sesuatu, ada potensi untuk merusak perangkat elektronik yang Anda coba isi daya. Hati-hati dalam pekerjaan perakitan dan penyolderan Anda dan ikuti praktik keselamatan yang baik. Gunakan hanya jenis pengisi daya baterai yang dirancang khusus untuk jenis baterai yang Anda gunakan. Harap baca seluruh Instruksi sebelum mengajukan pertanyaan - jika ada pertanyaan tanyakan saja dan saya akan membantu sebaik mungkin!

Langkah 1: Alat dan Bahan

Inilah yang Anda perlukan untuk membangun MightyMintyBoost Anda sendiri:

Alat: Besi solder Gunting Pemotong kawat Tang (atau muiltitool) Multimeter Gunting logam Pita pengepakan bening Bahan: Kit MintyBoost Pengisi baterai polimer lithium (yang asli tidak diproduksi lagi) Untuk kinerja yang lebih baik, gunakan pengisi daya Adafruit Solar Lithium (koneksi serupa tetapi sedikit lebih besar - lihat pembaruan di bawah) Baterai Lithium Polymer 3.7v 2000mAh Konektor/kawatJST Sel surya kecil 2" x 3" yang didukung perekat Velcro Kotak perekat dua sisi kecil Altoids timah 7/10/10 UPDATE: Adafruit sekarang juga menjual semua suku cadang yang Anda butuhkan untuk membuat ini sedikit lebih perkasa. Lihat di sini!https://www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- PEMBARUAN LAIN: Adafruit baru-baru ini memperkenalkan pengisi daya LiPo baru yang dirancang khusus untuk pengisian daya surya yang memiliki kinerja jauh lebih baik. Ini tidak kecil tetapi peningkatan kinerja membuatnya sepadan. Lihat dan baca tentang desainnya di sini-https://www.adafruit.com/products/390 Beberapa catatan: Pengisi daya Lithium Polymer sel tunggal dapat menerima daya input yang berkisar antara 3,7 hingga 7v maksimum. Ketika sel mencapai muatan penuh, pengisi daya akan secara otomatis beralih ke pengisian daya menetes. Saat mengisi daya menggunakan port mini USB, arus pengisian dibatasi hingga 100mA. Saat mengisi daya menggunakan jack steker barel, arus pengisian dibatasi hingga 280mA. Sel surya maksimal sekitar 5v @ 100mA di bawah sinar matahari yang cerah. Jika Anda membutuhkan pengisian yang lebih cepat, cukup gunakan sel surya yang lebih besar - sel 6v @ 250mA akan bekerja dengan sangat baik dan mudah didapat serta murah. Saya menggunakan ukuran sel surya yang saya buat karena saya ingin menjadi super kompak. Saya tidak dapat mengetahui dari pabrikan apakah sel surya yang saya gunakan memiliki dioda pemblokiran. Dioda pemblokiran digunakan di banyak sistem pengisian tenaga surya untuk mencegah sel surya menguras baterai selama kondisi cahaya redup. Anggota Instructables RBecho menunjukkan bahwa rangkaian pengisian yang digunakan meniadakan kebutuhan akan dioda pemblokiran dalam aplikasi ini. Anda dapat mengetahui kapan sel surya menghasilkan daya yang cukup karena LED merah kecil pada pengisi daya akan menyala selama pengisian daya.

Langkah 2: Bangun Kit Peningkat Minty

Pertama buat kit MINtyBoost sesuai dengan instruksinya. Perakitannya sangat mudah - bahkan seorang pemula pun dapat melakukannya. Alih-alih menghubungkan dudukan baterai dalam kit, kita akan menyolder konektor JST ke PCB MintyBoost. Konektor mungil ini kemudian akan memungkinkan sirkuit MintyBoost terhubung ke sirkuit pengisi daya baterai Lithium Polymer. Pastikan Anda mendapatkan polaritas yang benar! Uji MintyBoost dengan menghubungkan baterai (pastikan baterai memiliki muatan) dan sirkuit pengisi daya. MintyBoost terhubung ke konektor bertanda SYS pada papan pengisi daya dan baterai polimer lithium terhubung ke konektor bertanda GND. Sekarang potong takik di kaleng Altoids untuk port USB dan gunakan perekat dua sisi untuk memasang PCB ke kaleng Altoids.

Langkah 3: Tambahkan Baterai dan Pengisi Daya

Sekarang potong takik dari sisi lain kaleng Altoid agar sesuai dengan pengisi daya dan kencangkan sirkuit pengisian daya ke bagian bawah kaleng Altoid dengan perekat dua sisi. Sambungkan kembali baterai dan PCB MintyBoost ke sirkuit pengisian daya. Pastikan tidak ada apa pun di bagian bawah salah satu papan sirkuit yang menyentuh bagian bawah kaleng Altoids.

Langkah 4: Tambahkan Sel Surya

Ada beberapa cara berbeda untuk menghubungkan sel surya. Yang pertama adalah dengan hanya memperpendek kabel konektor dan mencolokkan steker barel ke jack barel di sirkuit pengisian.

Cara kedua adalah mengganti konektor dengan konektor JST lain dan mencolokkannya ke konektor ketiga bertanda 5v pada rangkaian pengisian. Saya tidak memiliki konektor JST lain yang berguna jadi saya hanya menyolder konektor dua cabang yang diselamatkan ke sirkuit pengisian daya di mana ada dua pin terbuka pada saluran 5v. Menggunakan metode kedua tentu sedikit lebih bersih karena Anda tidak memiliki steker barel besar yang mencuat dari sisi kaleng. PEMBARUAN- Karena sirkuit pengisian asli telah dihentikan, cara terbaik untuk menghubungkan pengisi daya Sparkfun LiPo versi baru adalah menyambungkan kabel mini USB ke kabel solar cell sehingga bisa langsung dicolokkan ke charger. Ada panduan sederhana tentang cara melakukannya di sini-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Sekarang pasang sel surya ke bagian atas kaleng Altoid menggunakan Velcro lebar 2 . Saya membungkus baterai dengan lapisan pita pembungkus bening untuk membantu melindunginya. Kemudian kemasan baterai diletakkan sederhana di atas dua papan sirkuit- hampir sempurna. Sekarang atur MightyMintyBoost Anda di bawah sinar matahari yang cerah dan isi dayanya! Anda akan melihat LED merah kecil di papan pengisi daya menyala. Setelah terisi penuh, sambungkan perangkat bertenaga iPod/iPhone/USB Anda dan nikmatilah!

Langkah 5: FAQ dan Info Tambahan

Berikut daftar pertanyaan yang sering diajukan:Q: Apakah mungkin untuk mengisi baterai Lithium Polymer secara berlebihan?A: Tidak- pengisi daya akan secara otomatis beralih ke trickle charging dan kemudian mati. Q: Apakah mungkin untuk menguras baterai Lithium Polymer sepenuhnya dan merusaknya?A: Tidak- baterai memiliki sirkuit pemutus tegangan rendah sendiri yang akan mencegahnya benar-benar habis- pemutusan tegangan rendah sekitar 2.8vQ: Apakah sel surya memiliki dioda pemblokiran untuk mencegahnya menguras Lithium Baterai polimer?J: Tidak diperlukan dioda pemblokiran- pengisi daya Lithium Polymer mencegah baterai dari kebocoran arus. Q: Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi penuh baterai Lithium Polymer dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi daya iPod/iPhone saya?A: Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi penuh tergantung pada jumlah sinar matahari yang tersedia tetapi sebagai perkiraan kasar akan memakan waktu sekitar 20 jam menggunakan sel surya kecil di bawah sinar matahari langsung. Menggunakan sel surya yang lebih besar dapat dengan mudah memakan waktu setengah jika tidak sepertiga waktu. Angka-angka yang sama akan berlaku jika Anda mengisinya melalui USB atau menggunakan catu daya kutil dinding. Mengisi daya iPod Anda jauh lebih cepat. Seberapa cepat itu tergantung pada kapasitas baterai perangkat Anda. iPod Touch memiliki baterai 1000mAh sehingga akan terisi penuh dalam waktu sekitar 2 jam. IPhone 3G memiliki baterai 1150mAh sehingga akan memakan waktu sedikit lebih lama dan iPhone 2G memiliki baterai 1400mAh, sehingga akan memakan waktu sekitar 3 jam. Q: Pengisi daya Lithium Polymer memiliki rentang tegangan input minimum 3,7v hingga maksimum 7v- berapa jika saya ingin menggunakan sel surya keluaran lebih tinggi untuk pengisian lebih cepat? A: Untuk menggunakan sel surya dengan keluaran tegangan lebih besar dari 7v, Anda memerlukan pengatur tegangan untuk menurunkan tegangan ke tingkat yang dapat ditangani oleh pengisi daya. Anda dapat menggunakan regulator tegangan 7805 untuk membatasi output hingga +5v - harganya hanya sekitar $1,50 dan sangat mudah dipasang. 7805 akan memberi Anda +5v tetap dan biasanya baik hingga 1A saat ini. Anda juga dapat menggunakan LM317T yang merupakan pengatur yang dapat diatur, tetapi akan memerlukan sedikit lebih banyak sirkuit untuk digunakan. Beberapa orang juga menggunakan dioda untuk menjatuhkan tegangan, karena banyak dioda memiliki penurunan tegangan 0,7v. Ada banyak info lebih lanjut di sini: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulatorOpsi lainnya adalah menggunakan panel surya 6v/250mA. Ini akan tetap dalam kisaran input saat ini dan rentang input tegangan pengisi daya Lithium Polymer. Ingatlah bahwa Anda juga dapat menghubungkan sel surya yang lebih kecil secara paralel untuk meningkatkan arus yang tersedia - dua sel surya 5v/100mA yang dihubungkan bersama secara paralel akan memberikan output 5v @200mA T: Bagaimana jika saya ingin menggunakan pengisi daya dengan arus input yang lebih tinggi limit?A: Sparkfun memang memiliki pengisi daya Lithium Polymer yang maksimal 1A:https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8293Q: Bagaimana saya menghubungkan pengisi daya yang lebih kuat- tidak ada tampaknya cara yang jelas untuk melakukan ini?A: Untuk menggunakan pengisi daya 1A yang lebih kuat, Anda perlu menyambungkan sakelar dua arah ke baterai sehingga di satu posisi baterai akan terhubung ke pengisi daya dan di posisi lain baterai akan terhubung ke sirkuit MintyBoost. Q: Apakah ini akan bekerja dengan perangkat USB selain iPod dan iPhone?J: Pasti! Ada daftarnya di sini: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: Apakah bagian dalam Altoids tidak akan menyebabkan arus pendek? A: Tidak menggunakan pita busa dua sisi untuk memasang papan sirkuit. bagian bawah papan agar tidak bersentuhan dengan bagian dalam bagian bawah kaleng. Jika Anda benar-benar khawatir, Anda dapat menutupi bagian bawah kaleng dengan selotip bening. Q: Berapa biayanya? Bisakah saya membangunnya dengan harga lebih murah? Apakah biayanya efektif? J: Jika Anda membeli semuanya seperti yang tercantum, biayanya $70,75 (tidak termasuk kaleng Altoids atau pengiriman.) Jika Anda ingin membuat awal menggunakan PCB MintyBoost dari Adafruit, buat sirkuit pengisian daya Anda sendiri dan suplai suku cadang Anda sendiri dari berbagai sumber Anda dapat menyimpan cukup sedikit. Baik sirkuit pengisian daya dan sirkuit MintyBoost tersedia secara online- cukup buka halaman web yang tercantum di bagian alat dan bahan- mereka juga terdaftar di bagian bawah halaman ini. Baik Maxim dan Linear Technology menyediakan sampel gratis (menurut mereka situs web) dari IC mereka sehingga Anda hanya perlu menyediakan semua bit lainnya (tersedia dari tempat-tempat seperti Mouser dan Digikey.) Dengan menggunakan sel surya yang sedikit lebih kecil dan baterai 2200mAh, Anda dapat membuatnya dengan jauh lebih sedikit: baterai 2200mAh sel suryaMintyBoost PCBAfter menambahkan bagian-bagian kecil untuk sirkuit MintyBoost, PCB kosong kecil untuk sirkuit pengisian daya (Anda harus mengetsa papan sendiri) dan konektor mini USB, Anda dapat membuat ini dengan harga sekitar $ 21,00 (tidak termasuk pengiriman atau kaleng Altoids.) Tentu saja tidak akan sama persis, tetapi secara fungsional akan sama. Saya tidak tahu apakah baterai 2200mAh akan cocok dengan kaleng Altoids juga. Tentu saja akan lebih banyak pekerjaan, dan mungkin ada sedikit pemecahan masalah jika Anda tidak berpengalaman dalam membangun jenis sirkuit atau komponen pemasangan permukaan penyolderan ini. Jadi, apakah biayanya efektif? Benar-benar- itu hanya tergantung pada jumlah pekerjaan yang ingin Anda lakukan. Apa pun itu, Anda mendapatkan pengisi daya bertenaga surya yang sangat berguna dan serbaguna. Q: Bagaimana Anda menghitung penggunaan daya dan nilai CO2 yang setara? A: Inilah matematika-3.7v (tegangan pengenal LiPo) x.1A (arus muatan surya)=.37W.37W x 12,5 jam (waktu pengisian berdasarkan kapasitas baterai rata-rata) = 4,625Wh4,625Wh x 365 hari = 1688,125Wh per tahun1688,125Wh per tahun x 30,000, 000 unit terjual = total 50, 643, 750, 000Wh digunakan per tahun (50.644gWh)50.644gWh per tahun x 1,5 lbs CO2 yang dihasilkan per kWh yang digunakan = 75.965.625 lbs. CO2 yang dihasilkan per tahun Memang ini adalah nilai yang kurang lebih maksimal tetapi mereka jelas menunjukkan beberapa potensi penghematan energi yang serius. Waktu pengisian daya surya 12,5 jam per hari tidak realistis untuk sebagian besar planet ini, tetapi jika Anda mempersingkat waktu pengisian daya surya menjadi sekitar 4,5 jam pada arus 280mA, hasilnya tetap sama. Informasi umum tentang sirkuit pengisian Lithium Polymer sebagai serta diagram sirkuit dan lembar data dapat ditemukan di sini: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726Deskripsi dan dokumentasi lengkap sirkuit MintyBoost dapat ditemukan di sini:https://www.ladyada.net/make/mintyboost/

Hadiah Utama dalam Kontes Efisiensi Bumi Keadilan Amerika Serikat