这贴也在其他BBS刚发过:
多年前拜读一位爱尝鲜的网友大作“善用资源,DIY家用太阳能发电站”,读完心里久久不能平静;说实在的心里还是佩服这位网友的勇气,可能发电的设备成本可能20年都收不回来;从此,也要利用自己的所学所用来完成一个低碳的作品,小功率LED太阳能路灯,也许有人说在某宝买一个不就行了,没有为什么,不服就像平头哥那样,一不合就干;
小时候经常听到大人说:作木匠的家里没有凳子坐,杀猪的屠夫家里没有肉吃,作竹匠的家里没有箩筐用...证实我们老祖勤简节约,也是我们中华传统美德;老家在农村,一到过年大家就像燕子归巢一样,全国各地归来;用电的设备就多了,小小的变压器抗不住,电网电压就低了,有时候电磁炉都启动不了;屋前屋后也没有路灯,只有几盏年久失修的蜡烛光的U型萤光灯路灯在主路;如果装一个20WLED球泡作路灯在屋前屋后,家里的爸妈也不会一直让它亮着,节约用电;一寸光阴一寸金,阳光不就是永恒免费的资源;所以决定作几台小功率的LED太阳能小路灯,用个十年八年没有问题的;
设计基本参数:
1:太阳能电池板5V4A20W+磷酸铁电池3.2V25AH;
2:晚上天黑亮灯8小时自动关闭;
3:红外遥控(可调全功率与半功率时间)+红光指示灯;
4:60PCS2835的0.2W灯,12W左右,前(2-5)小时全功率9.6W运行,后(6-3)小时半功率(7.5W左右运行);
5:用单片机MCU ADC+MOS方式低成本方式控制,(简单的恒流,比现在市场加电阻+MOS开关的方式好多了);
6:材料成本控制在200左右(可能超 太阳能板与电池近100了,打样铝基板300+钢网68+杂七杂八的辅料);
8-16日意外得到心中满意的灯体,喜;
水滴状光学透镜,一来用来配光曲线,二来用来灯板的防水;
时间来到8-20号:
由于这款灯是220V60W的灯板,严重不适用于太阳能低压3.2V大电流4A方式,所以要重新画板打样;
时间来到8-22号:
买的回来了在某宝买二个规格的3.2V20AH 3.2V25AH +运费95没有了;
尺寸:27*70*150mm
为什么不选用26650单节多并的电池组;
这种电池就是分容要一致,不然有“1核工作7核围观”场面,这种电池许多小厂也能生产,而以单节大容量一般都是大厂给汽车厂动力电池淘下来的二等品,分容一致性也好,循环寿命也长2K多次(7-8年的使用寿命),价格也是贵。如果出于成本考虑一般都是用这个电池组(现在太阳能LED路灯95%都是这种,更次也有用铅酸电池的(循环次数只有5-6百次而以2年不到,太阳能灯就灭了);
现在也讲一下为什么选用3.2V磷酸铁锂电池;
1:首先它可以在-20-60度温度下工作,南方天气不会少-20度,所以不用考虑温度对电池容量下降问题;
2:循环寿命2000-2500次后容量下降30%,所以用十年八年没有问题,减少更换电池次数;LED的寿命用个20年到30年都没有问题;太阳能电池的寿命也是15-25年;电池的寿命是最短的;
3:磷酸铁锂电池的充电可以超过几倍的自身电压都不会爆炸,安全考虑; 这也是为什么BYD电车没有其它品牌汽车自燃的多的原因;
4:现在LED电压都是2.8-3.0V十年前都是3.2-3.8V,也就是我们常说的VF值;而电池电压2.6-3.3V;MOS管的内阻电压可以几十毫伏;设定电池电压3.2V-LED的VF值2.9V=0.3V(MOS管+系统线路的电压50毫伏);效率=(3.2-0.3)/3.2=0.9;最少效率也是90%之上,电池持续放电,电压会持续下降,当电池电压在3.05-3.1V之间,系统最低压降可以是0.12V效率是最高的时候(3.05-0.12)/3.05=0.96;这个是目前3.2V低压大电流的比较不差的效率;所以IC升降压方式不能比拟的(同步整流除外,一个肖特基二极管的压降都是0.35V左右);三元锂电的电压3.2-4.2V,所以也就不合适;
5:不需要电池保护板,避免大电流充电时误动作而虚充满情况;由于MCU直接接管充电,放电电压;MCU可以在2.2V正常工作;
红外遥控开关:
就用现成的遥控器,自定义一下按键的用途(重新丝印不可能了);
灯总亮的时间为8H,模式键+(2H-5H)为全亮度的时间,相对应的为半功率的时间(6H-3H),遥控距离6-8米;开与关就不述了;
这是一块6V5A30W的太阳能电池65*65CM,是单晶还是多晶我就不认识了。这块是作一个样板朋友里拿的.我们现在要作的是5V4A20W;小一点好装);30W这块也可以用的,控制板可以接收5-12V的太阳能电池(电池3.2V,为什么5-12V不会烧了电池;太阳能电池有一点类似恒流源,电流最大输出会把电压拉低,相当于恒流对电池充电,但是最好还是选用5-6V之间的太阳能电池,这样效率更高.如果太阳能电池线与灯头的距离很长可以适当买高点的电压的电池,电流但最好在0.2C电池容量左右,25Ah也就是5A,多数情况下5A电流峰值很少,一天当中太阳能电池满功率电流时间也就大晴天中午才有,但是不建议用12V太阳能电池使用,理由就是有一半的太阳能功率都浪费了,还有就是控制板元件损坏了,限压失效了,电池就有危险了)。
时间来到8-29号:
等了好久终于等到了今天,一个星期了,灯板与控制板终于回来了,3百大洋没了;
高兴还不到一刻,就发问题了,图纸有选项误点了,板子少一个穿线孔,作为屌丝完美主义者不能接收啊,还能怎么搞,发回PCB厂重新加工一下;
时间来到8-31号了:
连续收到到二个快递,钢网与返工好的板子都回来了;
锡膏钢网:
屌丝主义的板子:
下面要作就是有时间去SMT车间,人肉刷锡膏,人肉SMT贴片;
时间来到8-31 22点了:
经过几个小时人肉贴片元件,好几百个元件,头好晕啊!!!
单个灯板;
控制板
焊接线,灯板与控制板连接好:
鸡动人心的时刻来了!下载好程式亮灯的时刻来了;
相机自动调光了,实际光强刺眼;
先用调压电源测试一下,随意选择几个电压值测试恒流效果;
设定3.0A电流电压从3.0-3.6V可以稳定2.95-3.08A 之间,效果不错!!!不错!!!不错!!!
程式基本上达到恒流效果不错了,控制板有一个电调电阻设置电流可以从2.0-4.8A之间调节恒流,如果装二个25AH电池就可以把电流调到4.5A 15W左右,光强更亮,灯板是30W9A电流,所以调大调小都不会损坏灯板,就是电池放电时间短而以;
接上电池充电测试:
充电正常,灯板上的红光LED指示一闪一闪表示正在充电,常亮就是没有太阳能电池;
没有充电LED指示常亮:
充电状态,LED指示灯一亮一灭循环:
由于现在我住的房子没有阳光直射,测试不了太阳能电池与灯板测试,有机会再上一些户外装机图片;前前后后花16天左右时间来制作这个产品,每一天都更新一点内容,发贴累!!!!希望能给感兴趣网友启示,LC低碳生活从我作起!!!
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