Como fazer um carregador solar para iPod / iPhone -aka MightyMintyBoost: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Eu queria um carregador para meu iPodTouch e o MintyBoost foi definitivamente minha primeira escolha. Eu queria ir um pouco mais longe e torná-lo não apenas recarregável, mas também movido a energia solar. O outro problema é que o iPhone e o iPodTouch têm baterias grandes e irão esgotar as duas baterias AA do MintyBoost rapidamente, então eu queria aumentar a carga da bateria também. O que eu realmente queria era um MightyMintyBoost!

A Apple já vendeu mais de 30 milhões de unidades iPodTouch / iPhone - imagine carregar todos eles com energia solar…. Se cada iPhone / iPodTouch vendido fosse totalmente carregado todos os dias (calculando a média da capacidade da bateria) por meio de energia solar em vez de energia de combustível fóssil, economizaríamos aproximadamente 50.644 gWh de energia, aproximadamente o equivalente a 75.965.625 libras. de CO2 na atmosfera por ano. Concedido, esse é o melhor cenário (assumindo que você pode obter luz solar suficiente por dia e aproximadamente 1,5 lbs. CO2 produzido por kWh usado.) Claro, isso nem aparece em todos os outros iPods, telefones celulares, PDAs, microcontroladores (I use-o para alimentar meus projetos Arduino) e outros dispositivos USB que podem ser alimentados por este carregador - um pequeno carregador de célula solar pode não parecer que pode fazer a diferença, mas adicione todos esses milhões de dispositivos juntos e isso é muita energia! Existem alguns recursos realmente interessantes sobre este carregador: É movido a energia solar! É pequeno. Grande capacidade da bateria - 3,7 V @ 2000mAh Carregador integrado carrega via solar, USB ou parede verruga. Aceita alimentação de entrada de 3,7 V a 7 V. Remova a célula solar após o carregamento e você terá uma fonte de alimentação USB compacta. Desconecte a célula solar e use o Velcro para proteger o MightyMintyBoost dentro de uma mochila ou bolsa mensageiro - agora conecte uma célula solar maior anexada à sua bolsa para um carregamento ainda mais rápido. Usando uma célula solar um pouco maior (6v / 250mAh), você pode gerar energia suficiente para carregar totalmente um iPhone em cerca de 5,5 horas e um iPod Touch em 4 horas. Construir isso é realmente fácil e direto - levei apenas cerca de uma hora, então siga em frente e construa um para você! Nota de segurança e isenção de responsabilidade geral: Tenha cuidado ao cortar a lata de Altoids, pois ela pode ter algumas bordas realmente afiadas - lixe-as, se necessário. Monte isso por sua própria conta e risco - embora seja realmente fácil de construir, se você bagunçar alguma coisa, há o potencial de danificar o dispositivo eletrônico que você está tentando carregar. Tenha cuidado na montagem e no trabalho de solda e siga as boas práticas de segurança. Use apenas um tipo de carregador de bateria projetado especificamente para o tipo de bateria que você está usando. Leia todo o Instructable antes de fazer perguntas - se houver alguma dúvida, pergunte e eu ajudarei da melhor maneira possível!

Etapa 1: Ferramentas e materiais

Aqui está o que você precisa para construir seu próprio MightyMintyBoost:

Ferramentas: Ferro de soldar Tesoura Alicate (ou muiltitool) Multímetro Tesouras de metal Fita de embalagem transparente Materiais: Kit MintyBoost Carregador de bateria de polímero de lítio (o original especificado foi descontinuado) Para melhor desempenho, use o carregador Adafruit Solar de Lítio (as conexões são semelhantes, mas é um pouco maior - veja a atualização abaixo) Bateria de polímero de lítio 3,7v 2000mAh Conector JST / fio Célula solar pequena 2 "x 3" com adesivo Velcro Pequenos quadrados adesivos de dupla face estanho Altoids 7/10/10 ATUALIZAÇÃO: Adafruit agora também vende todas as peças que você precisa para fazer isso um pouco mais poderoso. Dê uma olhada aqui! Http: //www.adafruit.com/blog/2010/07/09/how-to-make-a-solar-mintyboost-a-solar-power-charger-for-your-gadgets/7 / 18 / 11- OUTRA ATUALIZAÇÃO: Adafruit introduziu recentemente um novo carregador LiPo que é projetado especificamente para carregamento solar que tem um desempenho muito melhor. Não é tão pequeno, mas os ganhos de desempenho valem a pena. Dê uma olhada e leia sobre o design aqui-https://www.adafruit.com/products/390 Algumas notas: O carregador de polímero de lítio de célula única pode aceitar potência de entrada que varia de 3,7 a 7 V no máximo. Quando a célula atinge a carga total, o carregador muda automaticamente para o carregamento lento. Ao carregar usando a porta mini USB, a corrente de carregamento é limitada a 100mA. Ao carregar usando o plugue do cilindro, a corrente de carga é limitada a 280mA. A célula solar atinge o máximo em aproximadamente 5 V @ 100 mA sob luz solar intensa. Se você precisar de um carregamento mais rápido, basta usar uma célula solar maior - uma célula de 6 V @ 250 mA funcionaria muito bem e são fáceis de obter e baratas. Usei o tamanho da célula solar que usei porque queria que fosse supercompacta. Não consegui descobrir com o fabricante se a célula solar que usei tem um diodo de bloqueio. Um diodo de bloqueio é usado em muitos sistemas de carregamento solar para evitar que a célula solar esgote a bateria durante condições de pouca luz. O membro instructables RBecho apontou que o circuito de carregamento usado nega a necessidade de um diodo de bloqueio nesta aplicação. Você pode dizer quando a célula solar está produzindo energia suficiente porque o pequeno LED vermelho no carregador acenderá durante o carregamento.

Etapa 2: construir o Minty Boost Kit

Primeiro construa o kit MIntyBoost de acordo com suas instruções. É realmente fácil de montar - até mesmo um novato pode fazê-lo. Em vez de conectar o suporte da bateria no kit, vamos soldar um conector JST ao PCB MintyBoost. Este minúsculo conector permitirá então que o circuito MintyBoost se conecte ao circuito do carregador de bateria de polímero de lítio. Certifique-se de obter a polaridade correta! Teste o MintyBoost conectando a bateria (certifique-se de que a bateria está carregada) e o circuito do carregador. O MintyBoost se conecta ao conector marcado SYS na placa do carregador e a bateria de polímero de lítio se conecta ao conector marcado GND. Agora corte um entalhe na lata de Altoids para a porta USB e use um adesivo de dupla face para montar o PCB na lata de Altoids..

Etapa 3: adicione a bateria e o carregador

Agora corte um entalhe do outro lado da lata de Altoids para encaixar o carregador e prenda o circuito de carga ao fundo da lata de Altoids com adesivo dupla-face. Reconecte a bateria e o MintyBoost PCB ao circuito de carga. Certifique-se de que nada na parte inferior de qualquer uma das placas de circuito esteja tocando o fundo da lata de Altoids.

Etapa 4: adicionar a célula solar

Existem algumas maneiras diferentes de conectar a célula solar. A primeira é simplesmente encurtar os fios do conector e conectar o plugue cilíndrico na tomada cilíndrica do circuito de carga.

O segundo método é substituir o conector por outro conector JST e conectá-lo ao terceiro conector marcado com 5v no circuito de carga. Eu não tinha outro conector JST à mão, então apenas soldei um conector de dois pinos recuperado no circuito de carga, onde há dois pinos abertos na linha de 5v. Usar o segundo método certamente é um pouco mais limpo, já que você não tem o plugue grande saindo da lateral da lata. ATUALIZAÇÃO- Como o circuito de carregamento original foi descontinuado, a melhor maneira de conectar a nova versão do carregador Sparkfun LiPo é conectar um cabo mini USB aos fios da célula solar para que ele possa ser conectado diretamente ao carregador. Há um guia simples de como fazer isso aqui-https://ladyada.net/make/solarlipo/ Agora prenda a célula solar no topo da lata de Altoids usando um velcro de 2 de largura. Enrolei a bateria com um camada de fita adesiva transparente para ajudar a protegê-la. Em seguida, a bateria é simplesmente colocada em cima das duas placas de circuito - é um encaixe quase perfeito. Agora coloque seu MightyMintyBoost sob o sol forte e carregue-o! Você verá um O pequeno LED vermelho na placa do carregador acende. Quando estiver totalmente carregado, conecte seu iPod / iPhone / dispositivo com USB e divirta-se!

Etapa 5: Perguntas frequentes e informações adicionais

Aqui está uma lista de perguntas frequentes: P: É possível sobrecarregar a bateria de polímero de lítio? R: Não - o carregador irá automaticamente alternar para carga lenta e, em seguida, desligar. P: É possível descarregar a bateria de polímero de lítio completamente e danificou? R: Não- a bateria tem seu próprio circuito de corte de baixa tensão que a impedirá de descarregar completamente- o corte de baixa tensão é em torno de 2,8vQ: A célula solar tem um diodo de bloqueio para evitar que drene o lítio Bateria de polímero? R: Nenhum diodo de bloqueio é necessário - o carregador de polímero de lítio evita que a bateria vaze corrente. Q: Quanto tempo levará para carregar totalmente a bateria de polímero de lítio e quanto tempo levará para carregar meu iPod / iPhone? A: Quanto tempo levará para carregar totalmente depende da quantidade de luz solar disponível, mas como uma estimativa aproximada, levaria cerca de 20 horas usando a pequena célula solar na luz solar direta. Usar uma célula solar maior pode facilmente levar metade, senão um terço, do tempo. Esses mesmos valores se aplicam se você estiver carregando por USB ou usando uma fonte de alimentação de parede. Carregar seu iPod é muito mais rápido. A rapidez com que isso depende da capacidade da bateria do seu dispositivo. Um iPod Touch tem uma bateria de 1000mAh, portanto, deve carregá-lo totalmente em cerca de 2 horas. Um iPhone 3G tem uma bateria de 1150mAh, então vai demorar um pouco mais e um iPhone 2G tem uma bateria de 1400mAh, então vai demorar cerca de 3 horas. Q: O carregador de polímero de lítio tem uma faixa de voltagem de entrada de 3,7v mínimo a 7v máximo - o que se eu quiser usar uma célula solar de saída mais alta para um carregamento mais rápido? R: Para usar uma célula solar com uma saída de tensão superior a 7 V, você precisa de um regulador de tensão para reduzir a tensão a um nível que o carregador possa suportar. Você poderia usar um regulador de tensão 7805 para limitar a saída a + 5v - eles custam apenas cerca de US $ 1,50 e são muito simples de conectar. O 7805 fornecerá + 5 V fixos e normalmente é bom até 1A de corrente. Você também pode usar um LM317T, que é um regulador ajustável, mas envolveria um pouco mais de circuitos. Algumas pessoas também usam diodos para diminuir a tensão, já que muitos diodos têm uma queda de tensão de.7v. Há muito mais informações aqui: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator A outra opção seria usar um painel solar de 6v / 250mA. Isso permanecerá dentro da faixa de entrada de corrente e da faixa de entrada de tensão do carregador de polímero de lítio. Lembre-se de que você também pode conectar células solares menores em paralelo para aumentar a corrente disponível - duas células solares 5v / 100mA conectadas juntas em paralelo fornecerão uma saída de 5v @ 200mA Q: E se eu quiser usar um carregador com uma corrente de entrada maior limite? A: Sparkfun tem um carregador de polímero de lítio que atinge o máximo em 1A: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id = 8293Q: Como eu conectaria o carregador mais poderoso - não há parece ser uma maneira clara de fazer isso? R: Para usar o carregador 1A mais poderoso, você precisaria conectar um interruptor bidirecional à bateria para que em uma posição a bateria fosse conectada ao carregador e na outra posição o a bateria seria conectada ao circuito MintyBoost. P: Isso funcionará com outros dispositivos USB além de iPods e iPhones? R: Pode apostar! Há uma lista aqui: https://www.ladyada.net/make/mintyboost/Q: O interior do Altoids não pode causar curto-circuito? R: Não usar fita de espuma de dupla face para montar as placas de circuito mantém o fundo da placa entre em contato com o fundo interno da lata. Se você estiver realmente preocupado, pode cobrir o fundo interno da lata com fita adesiva transparente. P: Quanto custa isso? Posso construí-lo por menos? É rentável? R: Se você comprar tudo conforme listado, custaria US $ 70,75 (sem incluir a lata de Altoids ou frete). Se você quisesse construí-lo usando o MintyBoost PCB da Adafruit, construindo seu próprio circuito de carregamento e fornecendo suas próprias peças de várias fontes, você pode economizar um pouco. Tanto o circuito de carga quanto o circuito MintyBoost estão disponíveis online - basta acessar as páginas da web listadas na seção de ferramentas e materiais - eles também estão listados na parte inferior desta página. Tanto a Maxim quanto a Linear Technology fornecem amostras grátis (de acordo com seus sites) de seus ICs, então você só precisa fornecer todos os outros bits (disponíveis em locais como Mouser e Digikey). Usando uma célula solar um pouco menor e uma bateria de 2200mAh, é possível construí-la por muito menos: 2200mAh batterysolar cellMintyBoost PCBAfter adicionando as pequenas peças para o circuito MintyBoost, uma pequena placa de circuito impresso em branco para o circuito de carga (você teria que gravar a placa você mesmo) e um conector mini USB, você poderia construí-lo por cerca de US $ 21,00 (não incluindo o frete ou uma lata de Altoids.) Não seria exatamente o mesmo, é claro, mas seria funcionalmente o mesmo. Também não sei se a bateria de 2200mAh caberia em uma lata de Altoids. Seria muito mais trabalhoso, é claro, e poderia haver um pouco de solução de problemas se você não tiver experiência na construção desses tipos de circuitos ou soldagem de componentes de montagem em superfície. Portanto, é econômico? Absolutamente - depende apenas da quantidade de trabalho que você deseja fazer. De qualquer forma, você obtém um carregador movido a energia solar muito útil e versátil. P: Como você calculou o uso de energia e os valores de CO2 equivalentes? R: Aqui está o cálculo matemático-3,7v (tensão nominal de LiPo) x.1A (corrente de carga solar) = 0,37 W,37 W x 12,5 horas (tempo de carga com base na capacidade média da bateria) = 4,625 Wh4,625 Wh x 365 dias = 1688,125 Wh por ano 1688,125 Wh por ano x 30, 000, 000 unidades vendidas = 50, 643, 750, 000Wh no total usado por ano (50,644gWh) 50,644gWh por ano x 1,5 libras de CO2 produzido por kWh usado = 75, 965, 625 libras. CO2 produzido por ano Certamente, esses são valores mais ou menos máximos, mas eles mostram claramente algum potencial para algumas economias de energia sérias. Uma carga solar de 12,5 horas por dia não é realista para a maioria do planeta, mas se você encurtar o tempo de carga solar para aproximadamente 4,5 horas em uma corrente de 280mA, os resultados ainda permanecem os mesmos. Informações gerais sobre o circuito de carregamento de polímero de lítio como bem como um diagrama de circuito e folha de dados podem ser encontrados aqui: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=726Uma descrição completa e documentação do circuito MintyBoost podem ser encontradas aqui: https:// www.ladyada.net / make / mintyboost /

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