Super Capacitor Powered Raspberry Pi Laptop: 5 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

በዚህ ፕሮጀክት ላይ ባለው አጠቃላይ ፍላጎት ላይ በመመስረት ፣ ያ ማንኛውንም ግራ የሚያጋቡ አካላትን ለማቃለል የሚረዳ ከሆነ ተጨማሪ እርምጃዎችን ፣ ወዘተ ማከል እችላለሁ።

ከዓመታት በኋላ በአዲሱ የካፒታተር ቴክኖሎጂ ብቅ እያለ ሁል ጊዜ ይማርከኝ እና እነሱን ለመዝናናት እንደ ባትሪ ዓይነት ለመተግበር መሞከር አስደሳች እንደሚሆን አስቤ ነበር። በዚህ ትግበራ የታሰቡ ስላልሆኑ ፣ ያገኘሁትን እና የተሞከርኩትን ለማካፈል ስለፈለጉ በዚህ ላይ በመስራት ያጋጠሙኝ ብዙ ያልተለመዱ ችግሮች ነበሩ።

ይህ በሞባይል ትግበራ ውስጥ የኃይል መሙያ ችግሮችን እና ሀይልን ከሱፐር capacitors ባንክ ለማውጣት የበለጠ ነው (ምንም እንኳን ከባድ ቢሆንም ፣ ያ ሁሉ ሞባይል አይደለም…)።

ከታች ያሉት ታላላቅ ትምህርቶች ባይኖሩ ይህ ፍሬያማ ባልሆነ ነበር-

• www.instructables.com/id/Lets-learn-about-Super-Ca…-በ Supercapacitors ላይ ጥልቅ መረጃ
• www.instructables.com/id/How-to-Make-Super…-የኃይል መሙያ እና የኃይል መሙያ ወረዳ ለመገንባት ትምህርት።
• እነሱን ማግኘት/ማስታወስ ከቻልኩ የተጠቀምኩትን የበለጠ ለመቆፈር እሞክራለሁ።
• ጠቃሚ ናቸው ብለው የሚያስቧቸው ማናቸውም ትምህርቶች ካሉዎት ፣ እዚህ ውስጥ መጣል እንድችል ያሳውቁኝ።

ይህንን ለመሞከር የፈለግኩባቸው ዋና ምክንያቶች-

• በ SECONDS ውስጥ መሙላት (ከፍተኛ መጠን ያለው ተሳትፎ ይህንን ስርዓት በደቂቃዎች ውስጥ … በደህና ይገድባል)።
• በመቶ ሺዎች የሚቆጠር የክፍያ ዑደቶች ያለ ውድቀት (በትክክለኛው ሁኔታ ከአንድ ሚሊዮን በላይ)።
• ወደ ተለመደው የባትሪ ኢንዱስትሪ ውስጥ ሊገባ የሚችል እጅግ በጣም ጥሩ ቴክኖሎጂ።
• የአካባቢ አሠራር ሁኔታዎች። እዚህ ጥቅም ላይ ለሚውሉት መያዣዎች ከ +60C እስከ -60C የሙቀት መጠን።
• የኃይል መሙያ ውጤታማነት> 95% ነው (ባትሪዎች በአማካይ <85%)
• እኔ ሳቢ አገኛቸዋለሁ?

አሁን ከኤሌክትሪክ ጋር በሚሠራበት ጊዜ ሁል ጊዜ አስፈላጊ ማስጠንቀቂያ… ምንም እንኳን ከ ~ 5V ዝቅተኛ ቮልቴጅ ጋር አብሮ የመሥራት እድሉ በጣም ትንሽ ቢሆንም ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ አቅም (capacitors) ሊያመነጩ የሚችሉት የማይታመን የማምረቻ መጠን ቃጠሎዎችን እና ወዲያውኑ ክፍሎችን ያበስላል። እጅግ በጣም ጥሩ ማብራሪያ እና በደህና ደረጃዎች ይሰጣል። ከባትሪዎች በተቃራኒ ፣ ተርሚናሎቹን ሙሉ በሙሉ ማሳጠር ፍንዳታን አይጎዳውም (ምንም እንኳን በሽቦ መለኪያ ላይ በመመርኮዝ የሱፐር capacitor ን ሕይወት ሊያሳጥረው ይችላል)። ከመጠን በላይ መጨናነቅ (ከፍተኛውን ምልክት ከተመለከተው ከፍተኛውን voltage ልቴጅ ያለፈ ባትሪ መሙላት) ሱፐር capacitors በሚያንቀላፉበት ፣ “ብቅ” በሚሉበት እና በሚያጨስ ውዝግብ ውስጥ ሲሞቱ እውነተኛ ችግሮች ሊፈጠሩ ይችላሉ። በጣም ከባድ ሁኔታዎች ማኅተም በከፍተኛ ሁኔታ በሚወጣበት ቦታ ሊሆን ይችላል።

ምን ያህል ኃይል እንደሚለቀቅ በምሳሌነት ፣ በ 5 ቮ (በአጋጣሚ በእርግጥ) ባለ 16 መለኪያ የመዳብ ሽቦን ሙሉ በሙሉ በተሞላ ባንክ ላይ ጣልኩ እና ሲቃጠል በነጭ እና በአረንጓዴ ብልጭታ ውስጥ በሚፈነዳው ሽቦ በትንሹ ታወረ። በአንድ ሴኮንድ ውስጥ የ 5 ሴንቲ ሜትር ቁራጭ ጠፍቷል። በመቶዎች የሚቆጠሩ አምፖሎች በዚያ ሽቦ ውስጥ ከአንድ ሰከንድ ባነሰ ጊዜ ውስጥ ይጓዛሉ።

በዙሪያው ተኝቶ ፣ የአሉሚኒየም ሻንጣ ፣ የኪዮስክ ቁልፍ ሰሌዳ እና የ 3 ዲ አታሚ ለሙከራ የሚውል ስለነበረኝ እንደ መድረክ በላፕቶፕ ላይ ተቀመጥኩ። በመጀመሪያ ሀሳቡ በትንሹ ጥረት ለ 10-20 ደቂቃዎች እንዲሠራ ይህንን ላፕቶፕ መገንባት ነበር። በሻንጣው ውስጥ ተጨማሪ በያዝኩበት ክፍል ውስጥ ፣ በዚህ እጅግ በጣም ብዙ አቅም (capacitors) ውስጥ በመጨናነቅ ከዚህ ፕሮጀክት የበለጠ ለመግፋት መሞከር በጣም ፈታኝ ነበር።

በአሁኑ ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውለው የኃይል መጠን በአንድ ነጠላ 3.7V 2Ah ሊቲየም ion ባትሪ ስር ነው። በግምት 7 ዋት ኃይል ብቻ። የሚገርም አይደለም ፣ ግን ከባዶ ከ 15 ደቂቃዎች ባነሰ የኃይል መሙያ ጊዜ ቢያንስ አስደሳች ነው።

እንደ አለመታደል ሆኖ በ “capacitors” ውስጥ የተከማቸ ኃይል 75% ብቻ በዚህ ስርዓት ሊወጣ ይችላል… በ 1 ቮ ወይም ከዚያ ባነሰ ዝቅተኛ voltage ልቴጅ ኃይልን ለመሳብ እጅግ በጣም ቀልጣፋ ስርዓት በእርግጠኝነት ሊተገበር ይችላል። እኔ ብቻ በዚህ ላይ ተጨማሪ ገንዘብ ማውጣት አልፈልግም ፣ እንዲሁም በ 2 ቮ በ capacitors ውስጥ ከጠቅላላው 11Wh ድምር የሚገኝ 2Wh ያህል ኃይል ብቻ ይቀራል።

ዝቅተኛ ኃይል 0.7-5V ወደ 5V መለወጫ (~ 75-85% ቅልጥፍና) በመጠቀም የ 11Wh የሞባይል ስልኬን ባትሪ ከ 3% ወደ 65% የኃይል ማከፋፈያ ባንክን በመጠቀም ቻርጅ ማድረግ ችዬ ነበር (ስልኮች ባትሪ መሙያ እጅግ በጣም ቀልጣፋ ባይሆኑም 60-80 ባለበት ቦታ) የግብዓት ኃይል % በትክክል ተከማችቷል)።

በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ ለተጠቀሙት ክፍሎች ፣ ምናልባት ከእጄ ላይ ከነበሩት የተሻሉ ክፍሎች አሉ። ግን እዚህ አሉ -

• 6x ሱፐር capacitors (2.5V ፣ 2300 ፋራድ - ከመኪና ማደስ ብሬኪንግ ሲስተም። በ Ebay ላይ ወዘተ ሊገኝ ይችላል)
• 1x Raspberry Pi 3
• 1x 5V የተጎላበተ ማሳያ (ከኤችዲኤምአይ መቆጣጠሪያ ሰሌዳ ጋር 5.5 ኢንች AMOLED ማሳያ እጠቀማለሁ)
• 2x ATTiny85 ጥቃቅን ተቆጣጣሪዎች (እኔ ፕሮግራሙን እጨምራለሁ)
• 2x 0.7V-5V ወደ ቋሚ 5V 500mA ዲሲ-ዲሲ መቀየሪያዎች
• 4x 1.9V-5V ወደ ቋሚ 5V 1A ዲሲ-ዲሲ መቀየሪያዎች
• 1x ሻንጣ
• 3x 6A PWM ችሎታ ያላቸው ትንኞች
• 2x 10A Schottky ዳዮዶች
• 10x የአሉሚኒየም ቲ-ማስገቢያ ፍሬም (መገጣጠሚያዎች ጋር ወዘተ ነገሮችን በቦታው ለመያዝ በሚፈልጉት ላይ የተመሠረተ ነው)
• የኪዮስክ ቁልፍ ሰሌዳ
• 20W 5V የፀሐይ ፓነል
• ዩኤስቢ ወደ ማይክሮ ዩኤስቢ ኬብሎች
• የኤችዲኤምአይ ገመድ
• የመሠረታዊ የኤሌክትሪክ ክፍሎች እና የፕሮቶታይፕ ሰሌዳዎች ምደባ።
• ብዙ 3 ዲ የታተሙ ክፍሎች (እኔ.stl ፋይሎችን እጨምራለሁ)

እነዚህ ክፍሎች ለበለጠ ተገቢ/ቀልጣፋ ክፍሎች በቀላሉ ሊለዋወጡ ይችላሉ ፣ ግን ይህ በእጄ ላይ የነበረው ነው። እንዲሁም ፣ የመጠን ገደቦች በየትኛው ክፍሎች በተመረጡ ይለወጣሉ።

በዲዛይን ላይ ማንኛውም ግብረመልስ ካለዎት አስተያየት ለመተው አያመንቱ!

ደረጃ 1 የኃይል ባህሪዎች

ላልተዘጋጁት ነገር capacitors በሚጠቀሙበት ጊዜ ኃይልን የሚጠብቁትን ሀሳብ ለመስጠት።

የ capacitor ባንክ voltage ልቴጅ በጣም ዝቅተኛ (1.9V) ሲቀንስ ፣ ኤቲቲኖች በማንኛውም የስርዓት አካላት ላይ ኃይል እንዳያወጡ ፕሮግራም ተይዘዋል። በዝቅተኛ ቮልቴጅዎች ላይ በተከታታይ መሮጥ በማይችሉበት ጊዜ ክፍሎቹ ማንኛውንም ኃይል እየሳቡ አለመሆኑን ለማረጋገጥ ይህ ብቻ ነው።

ይህ ስርዓት በዲሲ-ዲሲ መቀየሪያዎችን በመጠቀም ከ voltage ልቴጅ ባንክ ከ 4.5V እስከ 1.9V ባለው የቮልቴጅ ደረጃዎች ይጠቀማል።

የግቤት ኃይል መሙያ ቮልቴጅ ከ 5 ቮ እስከ 5.5 ቮ (በ 5.5 ቮ ከ 5A አይበልጥም) ሊሆን ይችላል። የ 5V 10A ወይም ከዚያ በላይ አስማሚዎች ትንኝን ይጎዳሉ እና በግማሽ PWM የኃይል መሙያ መጠን ያቃጥሉታል።

ወደ ኃይል መሙላቱ ቅርብ በሆነ ጊዜ ኃይልን ለመግፋት እየከበደ በመምጣቱ በ capacitors የኃይል መሙያ ባህሪዎች ፣ ሎጋሪዝም/ገላጭ የኃይል መሙያ መጠን በጣም ጥሩ ይሆናል… ATTiny በሆነ ምክንያት። በኋላ የምመለከተው ነገር…

በሙሉ የማቀናበሪያ ኃይል ፣ ግምታዊ የሩጫ ጊዜ 1 ሰዓት ነው። ስራ ፈት ላይ ፣ 2 ሰዓታት።

LowRa transceiver ን በመጠቀም ሕይወትን በሌላ ~ 15%ይቀንሳል። ውጫዊ የሌዘር መዳፊት በመጠቀም ሕይወትን በሌላ ~ 10%ይቀንሳል።

ዝቅተኛ capacitor ባንክ ቮልቴጅ = ወደ 5V ወደ የኃይል አካላት የሚቀየር ያነሰ ውጤታማነት። በመለወጫዎች ውስጥ ብዙ ኃይል እንደ ሙቀት በሚጠፋበት በ 2 ቪ capacitor ክፍያ ወደ 75% ገደማ።

በተሰካበት ጊዜ ላፕቶ laptop 5.3V 8A አስማሚ በመጠቀም ላልተወሰነ ጊዜ ሊሠራ ይችላል። 2A አስማሚን በመጠቀም ፣ ስርዓቱ ያልተገደበ አጠቃቀምን ከማብራትዎ በፊት ሙሉ ክፍያ ይጠይቃል። የባትሪ መሙያ ባንክ 1.5V ወይም ከዚያ በታች በሆነ መስመር ወደ 100% የኃይል መሙያ መጠን በሙሉ ክፍያ ሲወጣ የ ATTiny PWM የኃይል መሙያ መጠን 6.2% ብቻ ነው።

ዝቅተኛ ስርዓት አምፔር አስማሚ በመጠቀም ይህ ስርዓት ለመሙላት ረዘም ያለ ጊዜ ይወስዳል። ከ capacitor ባንክ ምንም ሳይጠፋ ከ 2V እስከ 4.5V ጊዜ ይሙሉ

• 5.2V 8A አስማሚ ከ10-20 ደቂቃዎች (ብዙውን ጊዜ ወደ 13 ደቂቃዎች አካባቢ) ነው።
• 5.1V 2A አስማሚ 1-2 ሰዓታት ነው። ምክንያቱም ዳዮዶች ቮልቴጅን በ 0.6V ገደማ ስለሚጥሉ አንዳንድ አስማሚዎች በትክክል 5V ይህንን ስርዓት በጭራሽ አያስከፍሉም። አስማሚው አሉታዊ ተጽዕኖ ስለሌለው ይህ ምንም እንኳን ደህና ነው።
• ሙሉ የፀሐይ ብርሃን ውስጥ 20 ዋ የፀሐይ ፓነል 0.5-2 ሰዓታት ነው። (በፈተና ወቅት ብዙ ልዩነቶች)።

እርስዎ ወደ ከፍተኛው voltage ልቴጅ በሚጠጉበት ጊዜ ክፍያዎቻቸውን በማይይዙበት አቅም መቆጣጠሪያዎችን የመጠቀም ተፈጥሮአዊ ችግር አለ።

በመጀመሪያዎቹ 24 ሰዓታት ውስጥ የካፒታተሩ ባንክ ራሱ ከ 4.5 ቮ እስከ 4.3 ቪ በአማካይ ያወጣል። ከዚያ በሚቀጥሉት 72 ሰዓታት ውስጥ ቀስ በቀስ ወደ ቋሚ 4.1V ይወርዳል። ATTinys ከአነስተኛ የራስ ፍሳሽ ጋር ተዳምሮ ከመጀመሪያዎቹ 96 ሰዓታት በኋላ በቀን 0.05-0.1V ቮልቴጅን ይጥላል (ቮልቴጁ ወደ ዜሮ ሲጠጋ በከፍተኛ ፍጥነት ይቀንሳል)። በ 1.5 ቮ ሲቀንስ እና ሲቀንስ የ capacitor ባንክ ቮልቴጁ እንደ ሙቀት መጠን በቀን 0.001-0.01V አካባቢ ላይ ይወርዳል።

ይህ ሁሉ ከግምት ውስጥ ሲገባ ፣ ወግ አጥባቂ ግምታዊ በ ~ 100 ቀናት ውስጥ ወደ 0.7 ቪ መፍሰስ ይሆናል። ይህንን ተቀም sitting ለ 30 ቀናት ትቼ አሁንም ከ 3.5 ቪ በላይ ብቻ ቀርቼ ነበር።

ይህ ስርዓት በቀጥታ የፀሐይ ብርሃን ውስጥ ላልተወሰነ ጊዜ ሊሠራ ይችላል።

* * * ልብ ይበሉ- * * የዚህ ስርዓት ወሳኝ voltage ልቴጅ ATTinys ን የሚያሽከረክር የዲሲ-ዲሲ መቀየሪያዎች የማይሳኩበት 0.7 ቪ ነው። እንደ እድል ሆኖ ፣ በዚህ ቮልቴጅ ወይም በዝቅተኛ ኃይል ሲገናኝ የዘገየ ባትሪ መሙላትን የሚቆጣጠረው የሞስፈስት መቆጣጠሪያውን መጠን ~ 2% ከፍ ያደርገዋል። ይህ ለምን እንደሚከሰት እስካሁን አልገባኝም ፣ ግን ዕድለኛ ጉርሻ ነው።

እነሱ በኬሚካዊ ሚዛናዊ እና ጥሩ ክፍያ ከመያዙ በፊት 15 ጊዜ ያህል የካፒቴን ባንክን ሙሉ በሙሉ ማስከፈል እና ማስወጣት ነበረብኝ። መጀመሪያ ሳያያቸው ፣ በተከማቸ ክፍያ መጠን በጣም ተበሳጭቼ ነበር ፣ ግን በመጀመሪያዎቹ 15 ሙሉ የኃይል መሙያ ዑደቶች ላይ በጣም የተሻለ ይሆናል።

ደረጃ 2 Pi ኃይል መቆጣጠሪያ

Pi ን ለማብራት እና ለማጥፋት እኔ በ 4 ዲሲ-ዲሲ መቀየሪያዎች እና በሞስፌት የኃይል መቆጣጠሪያን መተግበር ነበረብኝ።

በሚያሳዝን ሁኔታ ፒ (ፓይ) ሲጠፋ እንኳን ወደ 100mA ይስባል ፣ ስለዚህ ኃይልን ሙሉ በሙሉ ለመቁረጥ ትንኝ ማከል ነበረብኝ። በጨዋታው ውስጥ ካለው የኃይል መቆጣጠሪያ ጋር ፣ ሙሉ ክፍያ (~ 0.5mA በዝቅተኛ ክፍያ) የሚባክነው ~ 2mA ብቻ ነው።

በመሠረቱ ተቆጣጣሪው የሚከተሉትን ያደርጋል

1. ኃይል በሚሞላበት ጊዜ ከመጠን በላይ መብዛትን ለማስቀረት በ capacitors ውስጥ ከ 2.5 ቮ በታች ያለውን የቮልቴጅ ደረጃ ይቆጣጠራል።
2. አራት ዲሲ-ዲሲ (1A ቢበዛ እያንዳንዳቸው ፣ 4A ድምር) ለቋሚ 5.1 ቪ በቀጥታ ከ capacitors ከ 4.5V ወደ 1.9V ይጎትታል።
3. በአንድ አዝራር በመጫን ፣ ትንፋሹ ኃይል ወደ Pi እንዲፈስ ያስችለዋል። ሌላ ፕሬስ ኃይል ይቆርጣል።
4. ATTiny የ capacitor ባንክን የቮልቴጅ ደረጃ ይመለከታል። በጣም ዝቅተኛ ከሆነ ፣ የትንኝ ማስቀመጫው ሊበራ አይችልም።

የብር ቁልፍ ፣ ሲጨነቁ በካፒቴን ባንክ ውስጥ የቀረውን ኃይል ያመለክታል። 10 ብልጭ ድርግም በ 4.5 ቪ እና 1 በ 2.2 ቪ። የሶላር ፓኔሉ ሙሉውን 5 ቪ መሙላት ይችላል እና በዚያ ደረጃ 12 ጊዜ ብልጭ ድርግም ይላል።

ከመጠን በላይ ኃይልን በሚደክመው በአረንጓዴ ዲስክ 2.5 ቪ ተቆጣጣሪዎች አማካኝነት የ capacitor voltage ልቴጅ ቁጥጥር ይደረግበታል። ይህ በጣም አስፈላጊ ነው ፣ ምክንያቱም የፀሐይ ፓነል በቀጥታ አቅም እስከ 10.2 ቪ ድረስ ባለው 10A ዲዲዮ በኩል capacitors ን ያስከፍላል።

የዲሲ-ዲሲ መቀየሪያዎች እያንዳንዳቸው እስከ 1 ኤ ድረስ ለማቅረብ የሚችሉ እና ተለዋዋጭ የቋሚ ቮልቴጅ ውፅዓት ናቸው። ከላይ ያለውን ሰማያዊ ፖታቲሞሜትር በመጠቀም ቮልቴጁ ወደሚፈልጉት ማንኛውም ደረጃ ሊዘጋጅ ይችላል። በወንዙ ትንፋሽ ላይ ወደ 0.1 ቮ የሚጥለው እያንዳንዳቸው ወደ 5.2 ቪ አዘጋጃቸው። አንደኛው ከሌሎቹ እጅግ በጣም ትንሽ ከፍ ያለ የ voltage ልቴጅ ውፅዓት ይሆናል እና በመጠኑ ይሞቃል ፣ ሌሎቹ ግን ከፒ ውስጥ የኃይል ፍንጮችን ይይዛሉ። ሁሉም 4 ተለዋዋጮች የኃይል ማስተላለፊያዎች በሙሉ እስከ 4A ባለው ሙሉ የካፒታተር ክፍያ ፣ ወይም 2 ሀ በዝቅተኛ ክፍያ ማስተናገድ ይችላሉ።

መቀየሪያዎቹ ~ 2mA ፈጣን ኃይልን በሙሉ ኃይል ይሳሉ።

ይህንን በ ATTiny (ብዙ ማስታወሻዎች ታክሏል) ለማድረግ የምጠቀምበት የአርዱዲኖ ንድፍ ተያይachedል። ATTiny ን ከእንቅልፍ ለማውጣት እና ፒን ለማብራት ቁልፉ ከተቋረጠ ጋር ተያይ isል። ኃይሉ በጣም ዝቅተኛ ከሆነ ፣ የኃይል ኤልኢዲ 3 ጊዜ ብልጭ ድርግም ይላል እና ATTiny እንደገና ወደ እንቅልፍ ይመለሳል።

አዝራሩ ለሁለተኛ ጊዜ ከተጫነ የ Pi ኃይል ተዘግቶ ATTiny እስከሚቀጥለው አዝራር እስኪጫን ድረስ ተመልሶ እንዲተኛ ያደርገዋል። ይህ በእንቅልፍ ሞድ ውስጥ ጥቂት መቶ ናኖ አምፖሎችን ይጠቀማል። ATTiny ከ 5V-0.7V የቮልቴጅ ማወዛወዝ የማያቋርጥ 5V ሊያቀርብ የሚችል የ 500mA ዲሲ ዲሲ መለወጫ እያለቀ ነው።

የኃይል ማጠራቀሚያው በ TinkerCAD (እንደ ሌሎቹ 3 ዲ ህትመቶች ሁሉ) የተነደፈ እና የታተመ ነው።

ለወረዳው ፣ በጭካኔ የተሳለውን መርሃግብር ይመልከቱ።

ደረጃ 3 የኃይል መሙያ ስርዓት

የኃይል መሙያው ተቆጣጣሪ ሶስት ክፍሎች አሉት

1. በ ATTiny የሚመራው የመቆጣጠሪያ ወረዳ
2. ትንኞች እና ዳዮዶች (እና ለማቀዝቀዝ አድናቂ)
3. ላፕቶ laptopን ለማብራት 5.2 ቪ 8 ኤ የግድግዳ መሙያ እጠቀማለሁ

የኃይል መሙያ ወደብ ላይ ከመሬት ጋር ያለውን ግንኙነት ለመፈተሽ የመቆጣጠሪያው ወረዳ በየ 8 ሰከንዶች ይነሳል። የኃይል መሙያ ገመድ ከተገናኘ አድናቂው ይጀምራል እና የኃይል መሙያ ሂደቱ ይጀምራል።

የ capacitor ባንክ ወደ ሙሉ ክፍያ እየቀረበ ሲመጣ ፣ ትንኝን የሚቆጣጠር የ PWM ምልክት በ 4.5 ቪ በ 100% በርቷል። የዒላማው ቮልቴጅ ከተደረሰ በኋላ የ PWM ምልክት ጠፍቷል (4.5 ቪ)። ከዚያ እንደገና መሙላት (4.3 ቪ) ለመጀመር የተገለጸው ዝቅተኛ ገደብ እስኪደርስ ድረስ ይጠብቁ።

ዳዮዶች የኃይል መሙያ ቮልቴጅን ከ 5.2 ቮ ወደ ~ 4.6 ቮ ስለሚጥሉ ፣ በንድፈ ሀሳቡ በ 4.6-4.7 ቮ አካባቢ በሚወጣው ቮልቴጅ 24/7 ን እየሰራ ያለውን ባትሪ መሙያ መተው እችላለሁ። ሲሞላ ወይም ሲሞላ ለመሙላት የኃይል መሙያ ጊዜ ወደ <1 ደቂቃ ኃይል መሙያ እና 5 ደቂቃዎች ያህል ነው።

የኃይል መሙያ ገመድ ሲቋረጥ ፣ ATTiny እንደገና ይተኛል።

ትንኞች ከኤባይ ናቸው። እነሱ በ 5 ቪ PWM ምልክት ሊነዱ እና እያንዳንዳቸው እስከ 5 ኤ ድረስ ማስተናገድ ይችላሉ። ወደ ግድግዳ መሙያ ወደ ኋላ እንዳይፈስ ለመከላከል ሶስት የ 10A schottky diodes ን በመጠቀም በአዎንታዊ መስመር ላይ ነው። ከግድግዳ ባትሪ መሙያ ጋር ከመገናኘትዎ በፊት የዲዲዮ አቅጣጫውን ሁለቴ ይፈትሹ። ኃይሉ ከአቅም ማጉያዎቹ ወደ ግድግዳው ባትሪ መሙያ እንዲፈስ በስህተት አቅጣጫ ከሆነ ፣ ባትሪ መሙያው በጣም ይሞቃል እና ወደ ላፕቶፕ ሲሰካ ምናልባት ይቀልጣል።

የ 5 ቪ አድናቂው በግድግዳው ባትሪ መሙያ የሚነዳ እና ከግማሽ ግማሽ በታች በጣም ስለሚሞቁ ሌሎች ክፍሎችን ያቀዘቅዛል።

5.2V 8A ቻርጀር በመጠቀም ኃይል መሙላት እንደ ጥቂት 5 ደቂቃዎች 2 ይወስዳል ፣ እንደ 5V 2A ባትሪ መሙያ ከአንድ ሰዓት በላይ ይወስዳል።

የ PWM ምልክት ወደ ትንኝ ትንፋሹ 6% ኃይልን በ 1.5 ቮ ወይም ከዚያ በ 4.5 ቪ ሙሉ ክፍያ በመስመር ወደ 100% ከፍ እንዲል ያስችለዋል። ይህ የሆነበት ምክንያት capacitors በዝቅተኛ voltage ልቴጅዎች እንደ የሞተ አጭር ሆነው ስለሚሠሩ ፣ ግን ወደ እኩልነት በሚጠጉበት ጊዜ ለመሙላት በጣም ከባድ ስለሚሆኑ ነው።

የ 20 ዋ የፀሐይ ፓነል አነስተኛ 5.6V 3.5A የዩኤስቢ ኃይል መሙያ ወረዳን ያሽከረክራል። ይህ በቀጥታ በ 10 ሀ ዲዲዮ በኩል ወደ capacitor ባንክ ይመገባል። የ 2.5 ቪ ተቆጣጣሪዎች (capacitors) ከመጠን በላይ ኃይል እንዳይሞላ ያደርጋሉ። ተቆጣጣሪዎች እና የባትሪ መሙያ ወረዳው በጣም ሊሞቅ ስለሚችል ስርዓቱን በፀሐይ ውስጥ ላለመተው በጣም ጥሩ ነው።

ለ 3 ዲ የታተሙ ክፍሎች ሌላ መጥፎ የተሳለ የወረዳ ዲያግራም እና. STL ፋይሎችን ተያይዞ የቀረበውን አርዱዲኖ ንድፍን ይመልከቱ።

ወረዳው እንዴት አንድ ላይ እንደተጣመረ ለማብራራት የኃይል መሙያ መቆጣጠሪያው የግብዓት ቮልቴጅን ከኃይል መሙያው እና አንድ መስመር እስከ ሞምፎት ሞጁሎች ላይ ወደ ፒኤም ፒን ለመፈተሽ አንድ መስመር አለው።

የ mosfet ሞጁሎች በ capacitor ባንክ አሉታዊ ጎን ላይ ተመስርተዋል።

አድናቂው ከ capacitors አሉታዊ ጎን ወደ ኃይል መሙያ ግቤት ከፍተኛ ጎን ሳይገናኝ ይህ ወረዳ አይጠፋም። ከፍ ያለ ጎን ከዳዮዶች እና ከሞገዶች በስተጀርባ ስለሆነ ፣ የመቋቋም አቅሙ ከ 40 ሺ በላይ የመቋቋም አቅም ስላለው በጣም ትንሽ ኃይል ይባክናል። ኃይል መሙያው በማይገናኝበት ጊዜ አድናቂው ከፍተኛውን ጎን ወደታች ይጎትታል ፣ ነገር ግን ባትሪ መሙያው በሚሰካበት ጊዜ ዝቅተኛውን ለማምጣት የአሁኑን በቂ አይወስድም።

ደረጃ 4 የካፒሲተር ባንክ + ተጨማሪ 3 ዲ ህትመቶች ጥቅም ላይ ውለዋል

ጥቅም ላይ የዋሉት capacitors 6x 2.5V @ 2300F supercapacitors ናቸው። እነሱ በተከታታይ 3 በተከታታይ በ 2 ስብስቦች ተስተካክለዋል። ይህ ወደ 5V @ 3450F ባንክ ይመጣል። ሁሉም ኃይል ከካፒታተሮች ሊወጣ የሚችል ከሆነ ~ 11Wh ኃይል ወይም የ 3.7V 2.5Ah Li-ion ባትሪ መስጠት ይችላሉ።

ወደ የውሂብ ሉህ አገናኝ

አቅም እና ከዚያ በኋላ ያሉትን የዋትስ ሰዓቶች ለማስላት የተጠቀምኩባቸው እኩልታዎች

(C1*C2) / (C1+C2) = Ctotal2.5V 6900F+2.5V 6900F (6900*6900) / (6900+6900) = 3450F @ 5V በ 3450F capacitors ((C* (Vmax^2)) / 2) - ((C * (Vmin^2)) / 2) = Joules Total ((3450 * (4.5^2)) / 2) - ((3450 * (1.9^2)) / 2) = 28704JJoules / 3600 ሰከንዶች = ዋት ሰዓታት 28704 /3600 = 7.97 Wh (በንድፈ ሀሳብ ከፍተኛው የሚገኝ ኃይል)

ይህ ባንክ በጣም ትልቅ ነው። በ 5 ሴ.ሜ ቁመት x 36 ሴ.ሜ ርዝመት x 16 ሴ.ሜ ስፋት። እኔ የተጠቀምኩበትን የአሉሚኒየም ፍሬም ሲያካትት በጣም ከባድ ነው… ሻንጣውን እና ሌሎች ተጓዳኞችን ሁሉ ሳይጨምር ወደ 5 ኪ.ግ ወይም 11 ፓውንድ።

ከ 12 መለኪያ የመዳብ ሽቦ ጋር አንድ ላይ የተሸጡ የ 50A ተርሚናል ማያያዣዎችን በመጠቀም የ capacitor ተርሚናሎቹን እጠጋለሁ። ይህ ተርሚናሎች ላይ የመቋቋም ማነቆን ያስወግዳል።

የአሉሚኒየም ቲ-ባር ፍሬም በመጠቀም ላፕቶ laptop በማይታመን ሁኔታ ጠንካራ ነው (ምንም እንኳን በጣም ከባድ ቢሆንም)። ይህንን ክፈፍ በመጠቀም ሁሉም አካላት በቦታቸው ተይዘዋል። በጉዳዩ ውስጥ በየቦታው ጉድጓዶችን መቆፈር ሳያስፈልግ በላፕቶ laptop ውስጥ አነስተኛ ቦታ ይወስዳል።

በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ ብዙ 3 ዲ የታተሙ ቁርጥራጮች ጥቅም ላይ ውለዋል

• የ Capacitor ባንክ ባለቤቶች ሙሉ
• Capacitor ባንክ ያዥ bracers
• የ Capacitor መያዣዎች ታች
• በአዎንታዊ እና በአሉታዊ capacitor ተርሚናሎች መካከል መለያየት
• Raspberry Pi መያዣ ሳህን
• በቁልፍ ሰሌዳ እና በአቅም ማያያዣዎች ዙሪያ የላይኛው ሽፋኖች (ለውበት ውበት ብቻ)
• AMOLED ማያ ገጽ መያዣ እና ሽፋን
• የ AMOLED መቆጣጠሪያ ሰሌዳ መያዣ
• ኤችዲኤምአይ እና የዩኤስቢ ሽቦ መመሪያዎች ከ Pi ተቆጣጣሪ ለማሳየት
• ለኃይል ቁጥጥር የአዝራር እና የ LED ሰሌዳ የላይኛው መዳረሻ
• ሌሎች እንዳተምኳቸው ይጨመራሉ

ደረጃ 5 መደምደሚያ

ስለዚህ ይህ የትርፍ ጊዜ ማሳለፊያ ፕሮጀክት ብቻ እንደመሆኑ ፣ ሱፐርካካክተሮች ላፕቶፕን ለማብራት ሊያገለግሉ እንደሚችሉ አረጋግጣለሁ ፣ ግን ምናልባት ለመጠን ገደቦች መሆን የለበትም። በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ ጥቅም ላይ ለሚውሉት capacitors የኃይል ጥግግት ከ Li-ion ባትሪዎች ከ 20x ያነሰ ጥቅጥቅ ያለ ነው። እንዲሁም ክብደቱ የማይረባ ነው።

ይህ በእንዲህ እንዳለ ፣ ይህ ከተለመደው ላፕቶፕ የተለየ አጠቃቀሞች ሊኖረው ይችላል። ለምሳሌ ፣ ይህንን ላፕቶፕ በብዛት ከፀሐይ ኃይል መሙያ እጠቀማለሁ። በቀን ብዙ ጊዜ ‹ባትሪውን› ስለመሙላት እና ስለማስለቀቅ ብዙ ሳይጨነቁ በጫካ ውስጥ ሊያገለግል ይችላል። በጫካ ውስጥ ዳሳሾችን በሚፈትሹበት ጊዜ በጉዳዩ በአንደኛው በኩል የ 5 ቪ 4 ኤ መውጫውን ለማካተት እና ስልኮችን ለመሙላት ከመጀመሪያው ግንባታ ጀምሮ ስርዓቱን በትንሹ ቀይሬዋለሁ። ክብደቱ አሁንም የትከሻ ገዳይ ቢሆንም…

የኃይል መሙያ ዑደት በጣም ፈጣን ስለሆነ ፣ ኃይል ስለማጣት በጭራሽ አይጨነቁ። በማንኛውም ቦታ ለ 20 ደቂቃዎች (ወይም አሁን ባለው ደረጃ ላይ በመመስረት) መሰካት እችላለሁ እና ከአንድ ሰዓት በላይ በጥልቀት ለመጠቀም ጥሩ መሆን እችላለሁ።

የዚህ ንድፍ አንድ መሰናክል ለአላፊ አላፊ በጣም አጠራጣሪ ይመስላል… ይህንን በሕዝብ መጓጓዣ ላይ አልወስደውም። ቢያንስ በሕዝብ አቅራቢያ አይጠቀሙ። በጥቂቱ ‹ማስፈራሪያ› እንዲመስል ማድረግ እንዳለብኝ በጥቂት ጓደኞች ተነግሮኛል።

ግን በአጠቃላይ ፣ ይህንን ፕሮጀክት በመገንባቴ በጣም ተደስቻለሁ ፣ እና ለወደፊቱ ለሌሎች ፕሮጄክቶች የ supercapacitor ቴክኖሎጂን እንዴት ተግባራዊ ማድረግ እንደሚቻል ትንሽ ተማርኩ። እንዲሁም በሻንጣው ውስጥ ሁሉንም ነገር ማመቻቸት ከመጠን በላይ ተስፋ አስቆራጭ ያልነበረው 3 ዲ እንቆቅልሽ ነበር ፣ በጣም አስደሳች ፈታኝ እንኳን።

ማንኛውም ጥያቄ ካለዎት ያሳውቁኝ!