Hur man gör en Solar IPod/iPhone -laddare -aka MightyMintyBoost: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Jag ville ha en laddare till min iPodTouch och MintyBoost var definitivt mitt första val. Jag ville ta det lite längre och göra det inte bara laddningsbart utan också soldrivet. Den andra frågan är att iPhone och iPodTouch har stora batterier i dem och kommer att tömma de två AA -batterierna i MintyBoost ganska snabbt så jag ville också öka batteriet. Vad jag verkligen ville var en MightyMintyBoost!

Apple har sålt över 30 miljoner iPodTouch/iPhone-enheter- tänk att ladda dem alla med solenergi …. Om varje iPhone/iPodTouch som såldes var fulladdad varje dag (i genomsnitt batterikapacitet) via solenergi istället för fossilt bränsle skulle vi spara cirka 50.644 gWh energi, ungefär motsvarande 75, 965, 625 lbs. av koldioxid i atmosfären per år. Visst är det ett bästa fall (förutsatt att du kan få tillräckligt med solljus per dag och cirka 1,5 kg. CO2 producerad per kWh som används.) Naturligtvis är det inte ens i alla andra iPods, mobiltelefoner, PDA, mikrokontroller (I använd den för att driva mina Arduino-projekt) och andra USB-enheter som kan drivas av den här laddaren- en liten solcellsladdare kan inte tyckas att det kan göra någon skillnad men lägga till alla dessa miljoner enheter tillsammans och det är mycket energi! Det finns några riktigt fina funktioner med den här laddaren: Den är soldriven! Den är liten. Stor batterikapacitet- 3,7v @2000mAh Ombord laddare laddas via sol, USB eller väggvarta. Accepterar ingångseffekt från 3,7v till 7v. Ta bort solcellen efter laddning och du har en fin kompakt USB -strömförsörjning. Koppla ur solcellen och använd kardborrebandet för att säkra MightyMintyBoost inuti en ryggsäck eller en väska- anslut nu en större solcell som är ansluten till din väska för ännu snabbare laddning. Med en något större solcell (6v/250mAh) kan du generera tillräckligt med ström för att ladda en iPhone på cirka 5,5 timmar och en iPod Touch på 4 timmar. Att bygga detta är verkligen enkelt och enkelt- det tog mig bara cirka en timme så följ med och bygg en själv! Säkerhetsanvisning och allmän ansvarsfriskrivning: Var försiktig med att klippa Altoids-burken eftersom den kan ha några riktigt vassa kanter- fila dem släta om det behövs. Montera detta på egen risk- medan det är väldigt enkelt att bygga, om du förstör något finns det potential att skada den elektroniska enheten du försöker ladda. Var försiktig i ditt monterings- och lödningsarbete och följ god säkerhetspraxis. Använd endast en typ av batteriladdare som är speciellt utformad för den typ av batteri du använder. Läs igenom hela instruktionsboken innan du ställer frågor- om det finns några frågor är det bara att ställa så hjälper jag till så gott jag kan!

Steg 1: Verktyg och material

Här är vad du behöver för att bygga din egen MightyMintyBoost:

Verktyg: Lödkolv sax Trådskärare Tång (eller muiltitool) Multimeter Metallskär Klar förpackningstejp Material: MintyBoost -kit Litiumpolymerbatteriladdare (den ursprungliga angivna avbröts) Använd Adafruit Solar Lithium -laddare för bättre prestanda (anslutningarna är liknande men den är något större - se uppdatering nedan) 3,7v 2000mAh litiumpolymerbatteri JST -kontakt/tråd Liten solcell 2 "x 3" självhäftande kardborreband Små dubbelsidiga självhäftande rutor Altoids tenn 7/10/10 UPDATE: Adafruit säljer nu också alla delar du behöver för att göra detta lite mäktigare. Ta en titt här! Http: //www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 /18/11- EN ANNAN UPPDATERING: Adafruit introducerade nyligen en ny LiPo-laddare som är speciellt utformad för sol laddning som har mycket bättre prestanda. Det är inte så litet men prestationsvinsterna gör det värt det. Ta en titt och läs om designen här-https://www.adafruit.com/products/390 Några anmärkningar: Encells litiumpolymerladdaren kan acceptera ineffekt som sträcker sig från 3,7 till 7v max. När cellen når full laddning växlar laddaren automatiskt till sippelladdning. Vid laddning med mini -USB -porten är laddningsströmmen begränsad till 100mA. Vid laddning med fatkontakten är laddströmmen begränsad till 280mA. Solcellen maxar vid cirka 5v @ 100mA i starkt solljus. Om du behöver snabbare laddning använder du bara en större solcell- en 6v cell @ 250mA skulle fungera mycket bra och de är lätt att få tag på och billigt. Jag använde storleken på solceller som jag gjorde för att jag ville att den skulle vara superkompakt. Jag kunde inte ta reda på från tillverkaren om solcellen jag använde har en blockeringsdiod. En blockeringsdiod används i många solsystem för att förhindra att solcellen dränerar batteriet under svagt ljus. Instruktionsmedlemmen RBecho påpekade att den använda laddningskretsen negerar behovet av en blockeringsdiod i denna applikation. Du kan se när solcellen producerar tillräckligt med ström eftersom den lilla röda lysdioden på laddaren tänds under laddning.

Steg 2: Bygg Minty Boost Kit

Bygg först MIntyBoost -kitet enligt instruktionerna. Det är verkligen enkelt att montera- även en komplett nybörjare kan göra det. Istället för att ansluta batterihållaren i satsen ska vi lödda en JST-kontakt till MintyBoost PCB. Denna lilla kontakt gör att MintyBoost -kretsen kan anslutas till litiumpolymerbatteriladdarkretsen. Se till att du får rätt polaritet! Testa MintyBoost genom att ansluta batteriet (se till att batteriet har en laddning) och laddarkrets. MintyBoost ansluts till kontakten märkt SYS på laddarkortet och litiumpolymerbatteriet ansluts till kontakten märkt GND. Skär nu ett hack i Altoids -tennet för USB -porten och använd lite dubbelsidigt lim för att montera kretskortet i Altoids -tennet.

Steg 3: Lägg till batteri och laddare

Skär nu ett snäpp ur den andra sidan av Altoids -burken för att passa laddaren och säkra laddningskretsen till botten av Altoids -plåten med dubbelsidigt lim. Anslut batteriet och MintyBoost -kretskortet till laddningskretsen. Se till att ingenting på botten av något av kretskorten rör vid botten av Altoids -tennet.

Steg 4: Lägg till solcellen

Det finns ett par olika sätt att ansluta solcellen. Det första är genom att helt enkelt förkorta anslutningsledningarna och ansluta fatkontakten till fatuttaget på laddningskretsen.

Den andra metoden är att byta ut kontakten mot en annan JST -kontakt och anslut den till den tredje kontakten märkt 5v på laddningskretsen. Jag hade inte en annan JST -kontakt till hands, så jag lödde bara en bärgad två stiftad kontakt till laddningskretsen där det finns två öppna stift på 5v -linjen. Att använda den andra metoden är verkligen lite renare eftersom du inte har den stora fatkontakten som sticker ut från sidan av burken. UPPDATERING- Eftersom den ursprungliga laddningskretsen har avbrutits är det bästa sättet att ansluta den nya versionen Sparkfun LiPo-laddare är att skarva en mini -USB -kabel till solcellstrådarna så att den kan anslutas direkt till laddaren. Det finns en enkel guide om hur du gör detta här-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Fäst nu solcellen på toppen av Altoids-burken med en 2 bred kardborre. Jag svepte batteripaketet med en lager av klar förpackningstejp för att skydda det. Sedan är batteriet enkelt placerat ovanpå de två kretskorten- det passar nästan perfekt. Ställ nu ut din MightyMintyBoost i den ljusa solen och ladda upp den! Du borde se en den lilla röda lysdioden på laddarkortet tänds. När den är fulladdat ansluter du din iPod/iPhone/USB -drivna enhet och njuter!

Steg 5: Vanliga frågor och ytterligare information

Här är en lista med vanliga frågor: F: Är det möjligt att ladda litiumpolymerbatteriet? A: Nej- laddaren växlar automatiskt till laddningsladdning och stängs sedan av. F: Är det möjligt att tömma litiumpolymerbatteriet helt och skada det? A: Nej- batteriet har sin egen lågspänningsavbrottskrets som förhindrar att den laddas ur helt. lågspänningsavbrottet är cirka 2,8vQ: Har solcellen en blockeringsdiod för att hindra den från att tömma litiumet Polymerbatteri? A: Ingen blockeringsdiod är nödvändig- litiumpolymerladdaren förhindrar att batteriet läcker. F: Hur lång tid tar det att ladda litiumpolymerbatteriet helt och hur lång tid tar det att ladda min iPod/iPhone? A: Hur lång tid det tar att ladda helt beror på mängden solljus som finns men som en grov gissning skulle det ta cirka 20 timmar att använda den lilla solcellen i direkt solljus. Att använda en större solcell kan lätt ta hälften om inte en tredjedel av tiden. Samma siffror skulle gälla om du laddar den via USB eller använder en väggnät. Ladda din iPod är mycket snabbare. Hur snabbt det gör det beror på enhetens batterikapacitet. En iPod Touch har ett 1000mAh batteri så det borde ladda det helt på cirka 2 timmar. En 3G iPhone har ett 1150mAh batteri så det kommer att ta lite längre tid och en 2G iPhone har ett 1400mAh batteri, så det tar cirka 3 timmar. F: Litiumpolymerladdaren har ett ingångsspänningsintervall på minst 3,7v till 7v max- vad om jag vill använda en solcell med högre utmatning för snabbare laddning A: För att använda en solcell med en spänningsutgång större än 7v, behöver du en spänningsregulator för att sänka spänningen till en nivå som laddaren kan hantera. Du kan använda en 7805 spänningsregulator för att begränsa effekten till +5v -de kostar bara cirka $ 1,50 och är mycket enkla att koppla upp. 7805 ger dig som fast +5v och är vanligtvis bra upp till 1A ström. Du kan också använda en LM317T som är en justerbar regulator, men det skulle innebära lite mer kretsar att använda. Vissa människor använder också dioder för att tappa spänning, eftersom många dioder har ett spänningsfall på.7v Det finns mycket mer information här: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator Det andra alternativet är att använda en 6v/250mA solpanel. Detta kommer att hålla sig inom det aktuella ingångsområdet och spänningsinmatningsområdet för litiumpolymerladdaren. Kom ihåg att du också kan ansluta mindre solceller parallellt för att öka tillgänglig ström- två 5v/100mA solceller som är anslutna parallellt ger en effekt på 5v @200mA Q: Vad händer om jag vill använda en laddare med högre ingångsström A: Sparkfun har en litiumpolymerladdare som når max 1A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id = 8293Q: Hur skulle jag ansluta den kraftfullare laddaren- det finns inte verkar vara ett tydligt sätt att göra detta? A: För att använda den kraftfullare 1A -laddaren skulle du behöva koppla en tvåvägsbrytare till batteriet så att batteriet i ett läge skulle anslutas till laddaren och i det andra läget batteri skulle anslutas till MintyBoost -kretsen. F: Fungerar detta med andra USB -enheter än iPods och iPhones? A: Du satsar! Det finns en lista här: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: Kommer inte insidan av altoiderna att korta ut kretsen? A: Nej- med dubbelsidig skumtejp för att montera kretskorten håller botten av brädet från att komma i kontakt med insidan av tennet. Om du verkligen är orolig kan du täcka insidan av tennet med klar förpackningstejp. F: Hur mycket kostar detta? Kan jag bygga det för mindre? Är det kostnadseffektivt? A: Om du köper allt enligt listan skulle det kosta $ 70,75 (exklusive Altoids -tenn eller frakt.) Om du ville skrapa det med MintyBoost PCB från Adafruit, bygga din egen laddningskrets och leverera dina egna delar från olika källor kan du spara ganska mycket. Både laddningskretsen och MintyBoost-kretsen är tillgängliga online- gå bara till webbsidorna som anges i verktygs- och materialavsnittet- de finns också listade längst ner på denna sida. Båda Maxim och Linear Technology levererar gratisprover (enligt deras webbplatser) av deras IC: er så att du bara behöver tillhandahålla alla andra bitar (tillgängliga från platser som Mouser och Digikey.) Med en något mindre solcell och ett 2200mAh batteri är det möjligt att bygga den för mycket mindre: 2200mAh batterisolär cellMintyBoost PCBAfter Om du lägger till de små delarna för MintyBoost -kretsen, ett litet tomt kretskort för laddningskretsen (du måste etsa kortet själv) och en mini -USB -kontakt kan du tänka dig att bygga detta för cirka $ 21,00 (exklusive frakt eller en Altoids -plåt).) Det skulle naturligtvis inte vara exakt samma, men det skulle vara funktionellt detsamma. Jag vet inte om 2200mAh -batteriet skulle passa in i en Altoids -plåt heller. Det skulle naturligtvis vara mycket mer arbete, och det kan finnas en hel del felsökning om du inte har erfarenhet av att bygga dessa typer av kretsar eller lödning av ytmonterade komponenter. Så är det kostnadseffektivt? Absolut- det beror bara på hur mycket arbete du vill göra. Hur som helst får du en mycket användbar och mångsidig soldriven laddare. F: Hur beräknade du strömförbrukningen och ekvivalenta CO2-värden? A: Här är matematik-3,7v (LiPo märkspänning) x.1A (solström) =.37W.37W x 12.5 timmar (laddningstid baserad på genomsnittlig batterikapacitet) = 4.625Wh4.625Wh x 365 dagar = 1688.125Wh per år1688.125Wh per år x 30, 000, 000 sålda enheter = 50, 643, 750, 000Wh totalt används per år (50.644gWh) 50.644gWh per år x 1.5 lbs CO2 producerad per kWh = 75, 965, 625 lbs. CO2 produceras per år Beviljade dessa är mer eller mindre maxvärden men de visar helt klart en viss potential för några allvarliga energibesparingar. En 12,5 timmars laddningstid per dag är inte realistisk för större delen av planeten, men om du förkortar solens laddningstid till cirka 4,5 timmar vid en ström på 280 mA är resultaten fortfarande desamma. Allmän information om litiumpolymerladdningskretsen som samt ett kretsschema och datablad finns här: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726En fullständig beskrivning och dokumentation av MintyBoost -kretsen hittar du här: https:// www.ladyada.net/make/mintyboost/

Stora priset i Earthjustice United States of Efficiency Contest