Sáulės pakrovėjas

Jau rašiau, kad kankinuosi su SMD plokštele. Ar ne grožis gavosi:
Saules pakrovejas

Tai Texas Instrument bq24650 mikroschema- universalus krovimo kontroleris. Skiriasi nuo paprastų kontrolerių, kad jo išėjimo įtampa nusistato tokia kokia norisi, krovimo srovė irgi reguliuojama, naudojami išoriniai galios elementai (didelė galia) ir platokas įtampų ruožas (įėjimas kažkur nuo 5V iki 30V, išėjimas nuo 2.1V iki maždaug 30V). Dar vienas navarotas- MPP nustatymas. MPPT (maximum power point tracking) tai pakrovėjo galimybė pasirinkti tokią įėjimo įtampą, prie kurio įtampos šaltinis veikia geriausiai. O tai kas? Ogi saulės elementai prie tam tikros įtampos dirba efektyviausiai. O ši mikroschema tam labai tinkama.

Daugiau info ir foto ir net video:

Štai sukonstravom tokią nesamonę:
Saules pakrovejas
Tai 20 saulės elementų iš kiniškų sodo žibintuvėlių. Senų, blogų ir jau kokius 3 metus atitarnavusių kiaurus metus pas mane kaime ant balkono- suko kompo ventliatorių ir vedino orą.
Saulės elementai sujungti po 4 nuosekliai, kiekvienas elementas turi reverso apsaugos diodą. Ir šie ketvertai sujungti lygiagrečiai (per diodus) į vientisą bateriją. Diodai saugo nuo reverso ir jei viena grupė pradeda blogiau dirbti, ji atsijungia ir netrumpina kitos darbo. Kol baterija buvo naujesnė, vasaros metu, aš sugebėjau išspausti iš jos apie 5W energijos. Dar pavasaris, o ir elementai pabluko…

Saules pakrovejas
Galutinė konfiguracija tokia: saulės baterija, voltmetras, ampermetras, krovikas, ampermetras, voltmetras ir Liion pirštelis.
Viena bėda- visi akumai namie arba pakrauti iki viršaus arba blogi. Todėl teko naudoti tokį artipilnį akumuliatorių. Teoriškai max krovimo srovė turėjo būti 1A. O gavosi kaip gavosi…

Filmukas su angliškais paaiškinimais:

O šiaip, tai filme parodyta, kad saulės elementas duoda iki 17V įtampa (o turėjo būti 20V prie 5*20mA- taip parašyta ant elementų lipduko).
Parodyta kad krauna. Parodyta, kad bando laikytis MPPT (kurį aš kažkodėl nustačiau 5V) ir dėl to prie mažo apšvietimo pakrovėjas smaukosi ir nepasileidžia. Kad pasikrovė nokia batareikia. Ir kad kalė Vega viską vieną kartą sugriovė.

Manau, kai bus geresnis oras aš išbandysiu sistema praktiškai, tada ir komentaruose parašysiu.

33 replies on “Sáulės pakrovėjas”

  2. Savel, pro kur saule pakrauni? ar tinka anglys ar kokio kietesnio kuro pakuron reikia? 😀

  3. o ne geriau krauti pasinaudojus taip vadinamu joulie thief kurio pilna schemuciu internete, ten uztenka poros tokiu saules celiu, pvz as naudoju 3 sujungtas lygiagreiciai itampa gaunas 2V, joulie thief pakelia iki 18V ir krauna 3.6V akuma..

  4. Nu šiaip krovimas tai energijos perkrovimas iš saulės elemento į akumą. Galioja tie patys energijos tvermės dėsniai. Todėl, jei imti energija iš vien saulės elemento, kurio teorinė-fantastinė galia sakysim 0.2W, ir kraunam įdealiai užkėlę įtampas kokį 2Ah x 4V akumą… taip po 40 saulės valandų gal ir pakrausim. Tačiau tas džiaulių vagis tikrai nėra toks ekonomiškas kaip šis stabilizatorius. Toliau, kad ir koks būtų silpnas kroviklis, jis negali perkrauti Liion akumo, akumui tai nesveika. Jei krauti kokį NiCd ar dar ką nors, tai galima nesivarginti su kontrole.
    Kiek mačiau prie pikinių parodymų, akumas buvo kraunamas 0.5A srove. Joks džiaulių vagis to nepadarys.
    Šiaip, šis pakrovėjas skirtas kiek tai galingesnėm saulės baterijom arba dviračio generatoriams. Paprasčiausiai aš tokia blogą saulės baterija teturėjau. Tiesa, per šias kelias saulėtas dienas ši sistema pakrovė viena stipriau iškrautą Liion pirštelį ir kitą dar tebebando pakrauti.

  5. Šiaip prie tavęs prisikabinėja tie vadinamieji kalbainiai 😀 Reikalauja, jog vartotum taisyklingai žodžius vietoj “pakrovėjo” turėtų būti “kroviklis”.

    Plata tai meistriškai padaryta 😉

  7. kalbainiai kalbainiais, bet logika rasinyje nepamaisys, juk ne saule pakrauni, o akumuliatoriu, naudodamas saules energija.

  8. Tai ko kalbainis Algis nerašo su Lietuviškom raidėm?

    Nes dabar citata “juk ne saule pakrauni” visiškai neaiški?
    Ar tai: “Sáulę pakrauni” ar “Sáulè [kuom?] pakrauni”

  9. nesu kalbainis, o “ąčęėįšųūžĄČĘĖĮŠŲŪŽ” neneaudoju, nes tingiu persijunt klava, taciau neziurint mano nenoro rasyt visiskai lietuviskai, supratai ka parasiau, tad flag tebe v ruki.

    P.S. siaip smagiai ir idomiai aprasai eksperimentus, uz ka tave myli ir gerbia nevienas (ir ne tik) kalbainis.


  11. Paródykit mán negrãžią kal̃bą… Õ ir̃ sáugokit kal̃bą gì. Sáulės (kaĩp enèrgijos šaltìnio) pakrovė́jas manè ténkina- gál mán smagù, kàd sáulės dalelýtė, užgìmusi šiõs žvaigždė̃s vidujè, põ sudėtìngų termobranduolìnių reãkcijų atkeliãvo ikì màno užkrovėjo ir̃ pàveikė Lìčio jõnų bū́klę… T.y. pakráuna jõnų elektronùs į̃ naũją energètinį lýgmenį.
    Õ štaĩ tóks marãzmas, kàd “vaĩzdo grotùvas” taĩ jaũ pizdėts kaĩp blogaĩ, nès vaĩzdo gróti negalimà. Reĩkia sakýti “vaĩzdo leistùvas” nès matýt vaizda galimà kažkur̃ išléisti. Reĩkia sáugoti gim̃tąją kalbà nuõ žiaurýbių ir̃ nuõ nupindėjusių kalbiniñkų kuriẽ, kàd patéisinti sàvo valstýbines algàs mãla šūdą ir̃ štampúoja naujãdarus.

  12. jei lemta, kalba isliks ir nesaugoma, o del taisiklingos rasybos tai patys kalbainiai lai apsisprendzia del nenumaldomo noro ta musu “graziausiaja” sudarkyti nepraktiskais naujakuriais. jau kaip isdarke IT ir elektrotechniku kalba, tai baisiau ir but negali, dar vertesnis ju indelis yra mokyklose pasiulyti nosines delioti “kaip skamba” 🙂

  13. o kas trukdo patiems kurti naujadarus, terminus ir juos siūlyti? nes iš esmės ne patiems gi kalbainiams jo reikia. jie gi tos srities neišmano, o specai ar noriai padeda? tai ir prikuria nesąmonių.

    nu ir jei rimtai, ar vaizdą galima sugroti? 🙂

    na o pakrovėjas tai kaip kepėjas ar siuvėjas… bet nuotraukose tai plokštė 🙂 ar už kadro kažkas gaudo elektronus ir grūda į ličio akumus? 🙂

    bet kokiu atveju tai asmeninis puslapis ir Levas gali rašyti kaip tik nori 🙂

  15. Šiaip nesu tiek išsilavinęs, kad drįsčiau rašyti šio puikaus blog’o komentaruose. Bet šį kartą pradrįsiu. Pastebėjau, kad net daug rašantys, koduojantys ir instaliuojantys kartais vistik nežino vieno klaviatūros triuko. Naudojantys Lietuvių klaviatūros išdėstymą dažnai teisinasi, kad ją retai įsijungia, bo tingi. O ko trūksta toje Lietuviškoje, kad reikia kitų? Jei skaičių, tai spaudžiam DešinįALT ir vietoj lietuviškų raidžių bus skaičiai. O jei ženklų reikia – DešinįALT+SHIFT ir vietoj lietuviškų bus ženklai.
    Pabuvau Captain Obvious : ) bet kartais gi ir pats nežinau paprastų dalykų.

  16. Mane kirbina kalbininkiskas klausimas – kodel ‘pizdets’ liko be kircio? Kaip reiketu teisingai kirciuoti si zodi? Manau, sis klausimas bus aktualus daugeliui skaitytoju – zodis populiarus ir universaliai naudojamas.

  19. Galima paprašyti šios ploktelės PCB ir detalių aprašymą? Įdomu būtų pasibandyti namie.

  20. Tokia plokštelė nėra pagaminta pas Kinus, todėl neturiu lyšnos. O brėžinius arba gerberius galiu įdėti jei reikia.
    Pati schema 1:1 pagal bq24650 aprašymą.

    pcb
    (1200 dpi PCB čia) BŪTINAI reikia daryti dvipusę PCB, kitas šonas ištisinis varis sujungtas su GND. Toliau, kiek galima daugiau sujungimu tarp sluoksnių GND. Ypač prie mikroschemos ir prie galios konturų.

    schema

    (schemos ir paveikslėliai kiek didesni, jei iššaugoti savo kompiuteryje).

    Schema puikiausiai veikia ne tik nuo saulės elementų, bet ir nuo bet kokio kito energijos šaltinio. Teoriškai galima jungi prie dviračio dinamos, tik reikia sumontuoti rodos 30V maksimumo apsaugą (reikia pasiskaityti kiek laiko mikroschema ir pergalvoti kokius raktinius tranzistorius sudėti).
    Kiek modifikuota schema yra surinkta ir šiuo metu atlieka “lauko” bandymus. Ten padarytas kaip ir rezervinis 5V (USB) energijos šaltinis: iš saulės prisiima energijos į keletos ampervalandžių ličio akumus ir super stabilizuotai ir saugiai tiekia 5V į USB lizdus. O ten jau jungiasi visokie iphonai 🙂

  22. Hi, i am working on the same IC, BQ24650 and i need some help. Can i solder the IC using thin enamel copper wires and attached to the veroboard? What wire size should i use since i have set my charging current at 5A?

    Please help.

    Thanks
    Jim

  23. Yes, you can solder, but you’ll have lots of problems with stability. Even with single sided PCB this chip is quit unstable. I used double sided, with “other” side full coated as GND line. And several vias to GND planes.

    Another factor- this chip is cooled through the “belly”. If placed on the air, chip can be hot and will shut down.

    “wire size” is not essential, because all power paths are outside the chip: D1, source C, Q1, Q2, L1, Rshunt, output C, GND. The chip is only controlling everything.

  24. I am soldering the IC on veroboard. What will happen to current as the enamel copper wire and the other wires in the circuit is not same size? It will become more unstable?

    What can i do to make sure the IC can cool fast? Can i just solder a wire to the thermal pad and connect it to ground?

    You also mention that the IC is quite unstable. Do you mean it can charge sometimes and sometimes does not charge? What can i do to get more stability?

    Thanks.

  25. You can cool the chip in any way you can imagine. But if you use long wires for high frequency switching PSU you have problem. Induced currents from switching side to measure side will cause system instability.

    Can you imagine, that this chip, with single side PCB sometimes caused to hang-up and flashing error LEDs. The input of the chip (current meter) is only 5mV max (in non synchronous mode 1.25mV only). Any noise here will cause system to shutdown. Same for thermal shutdown and other inputs.

    Please read datasheet, especially part called “PCB LAYOUT”. Sentence “trace connection as short as possible” means few milimeters only.

    Proper layout of the components to minimize the high frequency current path loop is important to prevent electrical and magnetic field radiation and high frequency resonant problems.

    Also, please use low ESR ceramic, electrolytic aluminium or tantalum capacitors. No cheap ones with high Z and long leads.

    Building PCB at home for this chip:
    http://www.vabolis.lt/2011/04/15/smd-pcb-gimdymas/

  26. Hi, i am Jim here.

    I have made a pcb for the BQ24650 but when i print it out at 100%, it is very small. Can i have a look at your pcb board please?

    Thanks.
    Jim

  28. Hi, can i know what current your pcb is designed for? I need to design for 5A charging current . What track size i need to use? 0.3mm ok?

    Thanks .

  29. Charging current is set by shunt resistor, size of the inductor and power of the mosfets. Please read chip’s datasheet.

    Size of the track? Which track?

  32. Ya, i saw your design n you using thin track for the whole circuit. I guess i will use 0.3mm track width size for my board.The texas instruments engineer ask me to use 2.5mm size but the ic pad is just 0.8mm which is too big.

    Thanks

  33. There is technology limitation- the thinner the track, the more probability that it will be damaged.
    I am not using thin tracks for whole circuit. Also I am using backplane fully covered with GND track and several vias to connect GND.

    There is Gerber files for this. From this files any boardhouse can build PCB without any strange questions. And yes, this PCB can handle 5A or 1A, or 10A of charging current (if you manage to find proper inductor and mosfets).

    There is another version buid:
    http://www.vabolis.lt/2012/07/29/nemokamos-energijos-dezute/
    ( http://www.vabolis.lt/2013/01/24/avr-43-knyga-liion-led-laikrodis/ )

    It is using another type of mosfets (SOT-8) package and added sepic converter for 5V USB.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *