Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

[freegraf]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

.takip

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

İki yanından bantlamış hücreyi. Sanırım 3M in opak bantlarından kullanmış, çünkü polikristal yüzey çok hassas, dokunduğunuzda parmak izi bile kalıyor üzerinde.
Resimde bendeki hücreler var, arka yüzde (+ kutup) lehimleme açıklıkları 3 yerde, önce boyuna ikiye bölmeyi, sonra da her bir parçay 6 ya bölmeyi planlıyorum, böylece 13 x 75mm lik 12 parçamız olacak ve 6V, 290mA elde edebileceğiz teorik olarak. Bölünce arka lehimleme açıklığının yarısı bir hücrede, diğer yarısı öbüründe kalıyor bu ölçüde kesersek

Bu hücreleri normal bakır tellerle birleştirmeyi planlıyorum; ince şeritlerden yok bende.

[attachment=1]

Bu pillerin şarj aleti de var. Onunla şarj edip biraz deşarj ettikten sonra güç kaynağı ile 4.2V testini yapacağım. Piller boşmuş zaten; mV seviyesinde voltaj gösteriyor. Demekki deşarj devresi çalışıyor...

[attachment=2]

 

[fsirin]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Ben de bant iz yapar diye düşünmüştüm. Zira hücre tutulurken eldivenle tutmak gerekiyor.
Ben de polikristal hücre sipariş etmiştim yerine monokristal gelmişti. ;D Epey hoşuma gitmişti.

Dediğiniz kesme işlemi çok kritik. ufak bir kayma olursa lehim yeri kalmayacaktır. :-\

Lehimleme öncesi hücreleri biraz ısıtmak gerekecek sanırım. Hücreler çok iyi ısı iletiyor ve lehim yaparken havyayı da soğutuyor. Sanırım 100W üzeri bir havya iyi olur. Benim havya zorlanmıştı. Isı tabancasıyla ısıtınca daha rahat lehimledim.

Bakır telle de lehim olur. Akım düşük olacağından, yassı kablo tellerinden bile kullanılabilir. Ön yüzeye lehim yaparken hücre genişliği kadar kablo sıyrılıp bükülür ve lehimlenebilir. Flux kullanmadan lehim tutması zor oluyor. Flux ise hücre yüzeyini kirletiyor. ???

Boş pilde çıkış 0'a düştüyse, alt gerilim koruması çalışıyor.

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Mini panelimiz şık ve sağlam olmalı, üstelik kolay üretilebilmeli.
1mm eloksallı aluminyum sacdan tek parça yapmayı tasarlıyorum. Siyah eloksal olsa daha şık olur ama bulmak zor olabilir.
Düşündüğüm gövdenin taslak tasarımını yaptım, yanlarına 4mm siyah plastik kapak yaparsak güzel durur.
Kapakları da aynı sacdan oluşturabiliriz aslında, ama bu sefer dışarıda büktürmek gerekir...

1W lık power led için de bir doğru bir yer bulursak harika olur...

Bir kenarına yada arka yüzeye de kontrol ledi ve butonunu yerleştiririz.
Kumaş bir koruyucu kılıfla da tasarımımızı tamamlarız.

Taslak aşağıda, yorumlara açıktır

[attachment=1]

[attachment=2]

 

[fsirin]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Plastik kutu düşünürseniz aşağıdaki linkten alabilirsiniz.

http://www.altinkaya.com.tr/Egimli_Masaustu_Kutular/DT-120.html

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Bu siteden alışveriş ediyorum ben arada bir. Ürünleri çok kaliteli ve kalitesine göre hesaplı.

DT 120 güzel, ama hem geniş hem yüksek. Yükseklik, kutuyu ek yerinden keserak azaltılabilir biraz ama genişilğe müdahale edemeyiz pek.
Bunu kullanırsak çok daha çabuklaşır tabii üretim...
Benim taslakta ölçüler 100mm x 190mm x10mm gibi.

Bu arada pilimiz hala şarjda...

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Pil şarj olmuştu eve döndüğümde. Yük bağlı değilken uçlar arasını 4.17V ölçtüm. Diyot la seri bağı 1W lık power ledi 3-4dk sürünce 3.85V a düştü. Güç kaynağını 4.2V a getirip bağladığımda 500mA kadar çekiyor ve bir süre sonra çektiği akım sıfıra düşüyor. Pili hiç ayırmadan voltajı düşürdüğümde (en fazla 4.0V a düşürebiliyorum, sanırım güç kaynağının göstergesi pilin voltajını göstermiş oluyor , bu arada da pilden güç çekiyor) yeniden şarja geçip 4.2V da yine şarjı kesiyor. Voltajı arttırsam da pilin bağlantısı kesik olduğundan hiç akım çekmiyor.
4.2V dan daha yüksek bir voltaj uygulamaya çalıştığımda akım göstergesi 0 ile 0.3A arasında değişiyor ve güç kaynağının kısa devre/aşırı akım uyarısı çalıyor. Bunun nedenini anlamadım.

Yani artık devremizin 4.2V da kestiğini ve 3.9V civarında yeniden devreye girdiğini biliyoruz. Güneş paneli herhangi bir anda 4.2V u aşar da daha aşağıya da düşmezse pilimiz bu noktadan sonra hiç şarj olamayacak sonucunu çıkardım ben. Voltaj regülasyonu yapacak olabildiğince az voltaj düşüşüne neden olacak bir devre eklememiz ve üst sınırı 4V civarında tutmamız gerek sanırım.

Aklıma sonradan bir şey daha geldi; paneli biz yapacağımıza göre, yük altında 4.0V yada 4.5V a göre hücre sayısını belirlesek (örneğin ilk planladığımız gibi 12 parça değil de 10 parça) 4.2V un aşılmamasından emin olsak regüle devresinin verim kaybından da kurtulmaz mıyız?

 

[fsirin]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Serdar Bey, test sonucu mükemmel. Tam istediğimiz gibi.

Pil gerilimi 4.2V olduğunda şarj kesiliyor. Bu da istediğimiz durum. Güç kaynağınızın gerilimi pil geriliminin altına indiğinde yeniden pilimiz devreye giriyor. Sonuç beklediğimden iyi. İlave hiçbir şey koymanıza gerek yok. 10 hücreli panel hazırlayıp bir diyotla panelimizi pile bağlayacağız. Diyot olarak düşük eşik gerilimine sahip shottky diyot kullanırsanız daha iyi olur. Yoksa 1N4007 gibi bir diyot da kullabilirsiniz. Shottky (0.2V) 1N4007 (0.6-0.8V).

4.2V dan daha yüksek bir voltaj uygulamaya çalıştığımda akım göstergesi 0 ile 0.3A arasında değişiyor ve güç kaynağının kısa devre/aşırı akım uyarısı çalıyor. Bunun nedenini anlamadım.

Kullandığınız güç kaynağı kaç amperlik?

Aklıma sonradan bir şey daha geldi; paneli biz yapacağımıza göre, yük altında 4.0V yada 4.5V a göre hücre sayısını belirlesek (örneğin ilk planladığımız gibi 12 parça değil de 10 parça) 4.2V un aşılmamasından emin olsak regüle devresinin verim kaybından da kurtulmaz mıyız?

Dün zaten 10 hücreli güneş panelinin yeteceğini yazmıştım.
Paneli bir diyotla pile bağlayın. Bir de ledli bir dolu uyarısı koyarsak mükemmel olur. Anahtarla ledimizi yakarız.
Aşağıda şarj ledi devresiyle çizdim. Çizimde güç ledi devresi yok. Anahtarla pile bağlanacak. 3.9V zener koydum. Zener kaçakları nedeniyle piil dolmadan dolu ledi yanarsa, 4.2V veya 4.7V zener de kullanılabilir.
[attachment=1]

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?


Güzeel. Pil şarjında bir verim kaybı yaşamayacağız demektir bu.
Evet, daha önce hücre sayısını 10 kabul etmişsiniz siz Ferhat Bey; benim kafamda hep 12 hücre vardı...
10 hücreli sistemde aynı alanda daha yüksek bir şarj akımı da sağlayabileceğiz üstelik.

Sıra hücreleri kesme işinde.
Bendeki hücreler 81x150mm boyutlarında. En verimli kesim şekli ve oluşan panel ölçüleri aşağıda:

[attachment=1]

Aralardaki boşlukları 3mm kabul ettim. Şekli ilk düşündüğüm tasarıma göre değişti biraz; kareye benzeyecek ve biraz büyüyecek güç panelimiz. Üstelik DT120 kutu tam olacak bu boyutlarda
Yada hücreleri incelterek gücün azalması pahasına paneli hala "mini" boyada tutabiliriz.
Teorik olarak 20 x 74mm lik hücrelerle 5V, 425mA oluyor toplam güç değerleri. Bir tam hücre bir de 1/5 hücre kullanıyoruz panel için.

Pil dolu ışığı devresi için teşekkürler, transistörü anlamadım (elektronik bilgim azdır) ama çalışacağına eminim
Aynı mantıkla zener değerini değiştirdiğimiz paralel kollarla yarım dolu ve şarj düşük ledleri de koysak mı?

Aydınlatma ledini veya ledlerini (estetik ve fonksiyonel şekilde) koyacak yer bulamıyorum. Pilin konulacağı silindirik bölümün bir ucunda olabilir. Ancak iyi bir ortam aydınlatması sağlayabilmek için kullanım sırasında dışarı doğru hareket edebilmeli bu durumda (üretimi zor ve pratik değil).
Ya da bulunduğu kısmın etrafında sacı açıp şeffaf (aslında kumlanmış, buzlu) olmasını sağlamalıyız.
Ayrıca kullanım sırasında ışığın nerede olacağı da önemli (panelin asıldığı, masada durduğu veya mıknatısla bir yüzeye tutturulduğu durumlarda ışık kaynağının konumu doğru olmalı).

Panelin arkasında çok fazla boş yüzey olduğundan 4mm lik beyaz ledleri paralel bağlayarak yüzeysel bir aydınlatma nasıl olur denemek istedim. Önemli bir konu çözülecekti bu sayede.

Her biri 10mA olduğundan 36 tanesi aşağı yukarı 1W lık bir power led kadar akım çekiyor. Biraz uğraştırdı ama 6x6 ledlik bir grup yaptım delikli levhaya lehimleyerek.

Ev ahalisi ile yaptığımız değerlendirme sonucu 36 ledlik versiyonun hem ışığının "çiğ" olduğuna hem de diğerine göre daha az aydınlattığına karar verdik...

Demek ki power lede yer bulacağız ve ısınma sorununu da çözeceğiz. Gövde aluminyum olursa kolay olacak soğutma.

1W lık power ledlerin değerleri 3V, 330mA bildiğim kadarıyla. Pilimiz 3.6V; en verimli ve basit şekilde nasıl sağlarız sabit akım konusunu?

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Power led konumu için bir çözüm var gibi.
Ana gövdenin tasarımını da değiştirdim biraz.
Her iki ucu da yuvarlatılmış hale getirildi; olduğundan biraz daha küçük görünecek.
5V, 425mA panel gücü için dıştan dışa boyutları 194 x 128mm oldu.

[attachment=1]

Power ledi pilin yanına, akrilikten tornalayacağımız bir difüzörün içine yerleştirmeyi planlıyorum. Bu sayede ister yatay, ister asılı dursun her durumda ışık yayan bölüm kapanmıyor.
Üç boyutlu görünüşü ve temel parçaların patlatılmış çizimleri aşağıda:

[attachment=2]

[attachment=3]


Ne dersiniz?

 

[fsirin]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Kutu çalışması güzel olmuş.

Yine de bir cihaz için kutu yaptırmak maliyetli olacaktır. Bence plastik kutuyu kullanmak daha kolay.

Bendeki hücrelerde arkadaki lehim yeri boydan boya istenilen yerden kesilebiliyor. Sizdeki hücrede sadece 6 lehim adası olduğu için; ya tasarladığınız gibi 1+1/4 hücre kullanılacak, ya da daha düşük şarj akımına razı olup yine 12'ye bölmek. Belki parçaları ve akımları biraz daha büyütüp bir hücreden 6 parça elde edip, 1+2/3 hücre kullanılabilir.

Pil dolu ışığı devresi için teşekkürler, transistörü anlamadım (elektronik bilgim azdır) ama çalışacağına eminim
Aynı mantıkla zener değerini değiştirdiğimiz paralel kollarla yarım dolu ve şarj düşük ledleri de koysak mı?

Devreyi ilave ettiğim led pilden akım tüketmiyor ama gerilim ölçümü için ilave edilecek her led pilden tüketecektir. Dilerseniz panel tarafına şarj olduğunu gösteren bir led bağlanabilir. Yada pil testini de bir anahtarla kullanmak lazım. :

Aydınlatma ledini veya ledlerini (estetik ve fonksiyonel şekilde) koyacak yer bulamıyorum. Pilin konulacağı silindirik bölümün bir ucunda olabilir. Ancak iyi bir ortam aydınlatması sağlayabilmek için kullanım sırasında dışarı doğru hareket edebilmeli bu durumda (üretimi zor ve pratik değil).
Ya da bulunduğu kısmın etrafında sacı açıp şeffaf (aslında kumlanmış, buzlu) olmasını sağlamalıyız.
Ayrıca kullanım sırasında ışığın nerede olacağı da önemli (panelin asıldığı, masada durduğu veya mıknatısla bir yüzeye tutturulduğu durumlarda ışık kaynağının konumu doğru olmalı).

Led en kolayı sanırım panelin geniş alt kenarına konur. Bir yere asarak mı kullanılacak ona göre de karşılığını ayarlamak lazım.

Panelin arkasında çok fazla boş yüzey olduğundan 4mm lik beyaz ledleri paralel bağlayarak yüzeysel bir aydınlatma nasıl olur denemek istedim. Önemli bir konu çözülecekti bu sayede.

Her biri 10mA olduğundan 36 tanesi aşağı yukarı 1W lık bir power led kadar akım çekiyor. Biraz uğraştırdı ama 6x6 ledlik bir grup yaptım delikli levhaya lehimleyerek.

Ev ahalisi ile yaptığımız değerlendirme sonucu 36 ledlik versiyonun hem ışığının "çiğ" olduğuna hem de diğerine göre daha az aydınlattığına karar verdik...

Beyaz ledlerin sarımtrak ışık verenleri de var. Ya da aralarına sarı led de koyabilirsiniz. Bir denemeye değer.

Demek ki power lede yer bulacağız ve ısınma sorununu da çözeceğiz. Gövde aluminyum olursa kolay olacak soğutma.

1W lık power ledlerin değerleri 3V, 330mA bildiğim kadarıyla. Pilimiz 3.6V; en verimli ve basit şekilde nasıl sağlarız sabit akım konusunu?

Pil gerilimi ile 1W güç ledi arasındaki gerilim farkı çok az. Pil tam doluyken hatta şarj oluyorken 4.2V oluyor. Güneşin altında şerj sonrası yanlışlıkla açılırsa 425mA ledden geçecektir. Gündüz bu nedenle açmamak lazım. Pil gerilimi 4.2V ile 3V arasındayken sabit gerilim elde etmek oldukça zor. Profesyonel olarak düşününce, en iyisi gerilimi yükseltecek bir konvertör kullanmak. Basit çözüm ise bu 4.2V esnasında bir seri dirençle ledin hasar görmesini engellemek olmalıdır. Pil gerilimi düştükçe yavaş yavaş ışık şiddeti de düşecektir. Tam direnç değeri için, ledin yanma esnasında max dayanma gerilimi ve akımını bilmek lazım. Bir araştıracağım.

 

[fsirin]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

1W güç ledi 3.5V 350mA'dir. 4.2V altında ledin bozulmasını önlemek için, 2.2ohm 1/2W'lık bir direnci seri bağlamak yeterli.

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Panellerin kesim aparatını yapmak için gerekenleri ve gövde için 1mm eloksallı alüminyum levhayı aldım Bauhaus tan.
Bir aksilik çıkmazsa yarın aparatı yapıp panelleri kesmeyi deneyeceğim. Sizdeki paneller daha kullanışlıymış; üstelik monokristalindi değil mi onlar

Daha önce instructables sitesinde en basit led sürücü devresi diye anlatılan 4 elemanlı bir devre vardı. İndirmiştim ben onu pdf olarak; aşağıda dosya. Verim açısından seri bir 2.2ohm direnç mi yoksa bu devre mi daha iyi sonuç verir sizce?
[attachment=1]

Bu kutunun zor olacağının farkındayım; ama tam istediğim boyutlarda olabilmesi için başka yol bulamadım. Bu arada başka bir aluminyum parçasından aynı boyutlarda bir "model" kestim ergonomisini görebilmek için. Korkarım çok büyük olacak bu ölçüde kalırsa
7 inçlik padler kadar oldu boyutları neredeyse...

[attachment=2]
Şu kesme işi kolay olursa 3er mm daraltacağım hücreleri, 425mA yerine 365mA e razı olacağım...

Gündüz ledin anahtarını açarsak zarar görebileceği gelmemişti aklıma hiç

Pil testini anahtarla yapalım bence o zaman. Çünkü gün içinde şarj tamamlanmazsa hiç bir fikrimiz olmayacak pilin durumu hakkında.

Paneli
- asarak
- masada, örneğin bir bardağın üzerine koyarak ya da yanı üzerinde dik durdurarak
- panel tarafının dört köşesine içten yerleştirilecek mıknatıslarla metal yüzeye yapıştırarak
o an için uygun olan her pozisyonda kullanabilsek ideal olur...

Bu ledlerin sarımtırak olanları varsa derdimizi çözer aslında. Ama o kadar çok deliği doğru delebilmek uğraştıracaktır; lazerde mi kestirsek ne
Aşağıda 36 ledlik deneme lambamızın resmi var. Panelin arka tarafını ledle doldurup iki kademede yaksak daha ponksiyonel olur aslında. Ama her durumda bu ledlerin ışık veriminin (birim watt başına ışık miktarının) güç ledine göre daha düşük olduğunu düşünüyorum.

[attachment=3]

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Gece instructables deki devreyi yaptım.
Daha önce şarj ettiğim 880mA lik li-ion ple bağladım. Devre neredeyse hiç ısınmadı. 50dk kadar bekledim bu arada saat gece 1.30 oldu.
Timershot yardımcı programı ile bilgisayarın kamerasını dakikada bir kare çekecek şekilde ayarladım ve ışığımızı karşısına koydum.

Sonuç oldukça güzel görünüyor...

Kareleri film haline getirdim, her 10sn 1 saate eşit. 2.5 saat sonra ışık hissedilir ölçüde azalmaya başlıyor. Bu minik pille bile (16x35mm boyutlarında) 3saat 20 dk (50d + 150d) "iyi" ışık verdi.
Buyrun seyre

[attachment=1]

Sabah yeni şarjlı başka bir pille devre verimini hesaplamaya çalıştım:
Pil tarafı 4.13V@0.236A, led tarafı 2.98V@0.243A , buna göre verimi %75 gibi buldum. Ledin ışığı normalden biraz az gibi görünüyor; zaten 0.75W gibi oluyor değerleri çarptığımızda.
Devredeki R3 direncini 150ohm kullanmıştım. Daha düşük bir dirençle yeniden deneyeceğim.

Bu arada bir soru:
paralel bir direnç ve anahtarla iki farklı ışık seviyesine ayarlanabilir hale getirsek gücümüzü du devrede, verim bundan etkilenir mi? Pilimiz azsa düşük seviyeye getirip daha uzun süre elde edebilir miyiz? Yoksa sadece ısıya mı çevirmiş oluruz enerjimizi?

 

[fsirin]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Serdar Bey, güzel çalışmalar yapmışsınız.

Devre kullanmanızın en büyük avantajınız gündüz bile çalıştırsanız ledinizi bozamayacağınızdır. Devrenin en büyük problemi 0.5V'luk gerilim düşümü. Aslından bu değer çok güzel bir değer ama bizim devremizde led gerilimi ile pil gerilimi yakın olduğundan ledin pilden her zaman 0.5V düşük gerilimle yanmasını sağlar. Hatta pilimizin 3V'a düşmesi durumunda ledimize sadece 2.5V gelir.

Sizin yaptığınız ölçümde 4.13V'da 1.15V gerilim düşümü var. devreniz 240mA dolayında akım akıtıyor gibi duruyor. Multimetreyle akım ölçerken ölçü aletimizin de bir gerilim düşümü oluşturduğunu göz önüne almak lazım. Akımı devrenizdeki 2.2 ohm'luk direnç üzerinden gerilim ölçerek yapmak daha iyi. Ölçtüğünüz gerilimi 2.2'ye bölerseniz akım çıkar. Devrenizin akımını arttırmak için bu direnç değerini düşürmek lazım. Bir de devrenizin değişik pil gerilimlerinde hangi akımı verdiği ve led gerilim değeri ile ilgili çalışma yapılabilir. Gerilim düşümümü 3.5V'un altındaki pil gerilimlerinde 0.5V'un altına düşerse çok iyi olacak.

Bir çözüm de ledin katoduyla pilin - kutbu arasına bir anahtar koymak olabilir. Pil şarjlı iken veya şarj oluyorken anahtar açık tutulur. Pil azalıp led ışığı düşerken de anahtar kısa devre edilir ve led doğrudan pile bağlanır. BU durum pil gerilimi 3.5V ve aşağısına indiğinde led parlaklığını ve pil kullanımını arttıracaktır. İşin zor yanı bu anahtarın kullanımına karar vermek. Bir de yanlış kullanımda ledi bozma tehlikesi var.

 

[theta]

Ynt: Li-ion Mini Güç Paneli Yapabilirmiyiz Sizce?

Ferhat Bey,
ben devrede 150ohm luk direnç kullanmıştım. Çünkü hedefim 330mA güç çekmekti.
Bu direncin bacakları arasındaki voltajı 0.2V olarak ölçtüm (bu arada devre yeni bir zaman ölçümü için 105 dakikadır çalışıyor şu anda).
Buna göre 133mA çıkıyor hesap, değil mi? Multimetreyle doğrudan ölçtüğümde de 132mA gördüm zaten.
Pil voltajı 3.83V şu anda. Lede ise 2.8V gidiyor.

Sanırım direnci daha da küçültmeliyiz.