Obrázek   
Přihlášení
Uživatelské jméno:

Heslo:

Pamatovat si mne



Zapomenuté heslo

Nová registrace
Kam dále?
Hledání
Vzhled

(3 vzhledů)
Kdo je Online
32 uživatel(ů) je online (12 uživatel(ů) si prohlíží Články a povídání)

Uživatelé: 0
Hosté: 32

více...
Noví uživatelé
Chlaban
Chlaban
19.04.2024
Kubrt
Kubrt
16.04.2024
Mirek
Mirek
14.04.2024
POKEC
POKEC
21.03.2024
Luigi
Luigi
14.03.2024
zirafak
zirafak
26.02.2024
rorejs
rorejs
27.12.2023
maroš
maroš
07.11.2023
vlada
vlada
17.09.2023
VIKIRYCH
VIKIRYCH
28.12.2022
Kdo za co může
Administrátorka
Žirafka
Žirafka
Žirafička
Žirafička
Redaktoři
bernard
bernard
IvanH
IvanH
 
Emeritní
KatyH
KatyH

Elektronika - Solární krabicová lampa

postavená z toho, co bylo doma a tak podobně.
Napsal/a Žirafka v 3. 07. 2023 v 16:09 (přečtení 1063×) Další články tohoto autora
Elektronika
     Bydlím na vesnici a výpadky proudu u nás nejsou jevem ani zdaleka výjimečným. Nenastávají dvakrát do týdne, ale co pár měsíců se nějaký výpadek vyskytne. Tu kratší, tu delší. Zažila jsem i výpadek trvající mnoho hodin. Většinou ve dne, ale i v noci se zadaří. Jsem na tyto situace připravená, doma mám stálou zásobu petroleje, sirek i svíček, ale říkala jsem si, že někdy je lepší světlo elektrické. I na práci, když je potřeba cosi kutit na rozvodech. To se tedy stává jen občas, ale už se naskytla i tato potřeba.

     Tímto delším úvodem se tedy dostávám k dnešnímu povídání, totiž k akumulátorové svítilně se solárním dobíjením. Stavěla jsem ji na přelomu zimy a jara 2022 a měla pořád hodně času. Impulsem pro její dokončení a zprovoznění byla, a to se mi asi budete smát, invaze ruských vojsk na Ukrajinu. Z dnešního pohledu to vypadá směšně, ale v té době jsem to vnímala jinak. Nikdo nevěděl, co bude dále a já chtěla mít nezávislý zdroj světla. K tomuto použití ještě nedošlo a budu moc ráda, když ani nikdy nedojde.

     Lampa je dosti veliká, je stavěná jako stolní, ale dá se umístit i jinam. Kapacita baterie vystačí na přibližně 3 hodiny svitu na plný výkon, při nižším výkonu patřičně déle. I na nejmenší výkon svítí velmi hezky. Nabíjení jsem pojala dosti univerzálně, jednak má svůj vlastní solární panel a druhak lze připojit jakýkoli zdroj napětí a baterie jím nabít. Solární panel je primárně určený k tomu, aby baterii trvale udržoval v nabitém stavu v době, kdy není potřebná. Kdyby měl baterii nabíjet z minima na maximum, tak by to trvalo, v ideálním případě, skoro týden.

     Celá lampa je postavená z modulů. Něco jsem měla doma, něco jsem musela dokoupit a něco následně upravit. Moduly jsou použité jako součástky a jsou připevněné a zapájené na základní desku.

Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 1 – Schéma zapojení desky s měniči


Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 2 – Schéma zapojení desky s bateriemi, nabíječkou a ochranným obvodem.


Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 3 – Deska s měničů.


Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 4 – Deska baterií.


     Nabíjení baterie řeší přímo modul solární nabíječky. I přepínání toho, odkud se bere proud pro nabíjení. Ochranný modul hlídá baterii před poškozením v případě velikého vybití nebo selhání nabíjecího modulu. Není dobré baterii vybíjet až do zásahu ochranného modulu, protože ten se aktivuje při napětí 2,5 V a to je už dost málo, lépe je baterii nevybíjet pod cca 3,0 Volty. Rozdíl v kapacitě je malý, napětí z 3 na 2,5 Voltu klesá velmi rychle, získá se tak jen pár minut svícení. Je pravda, že to někdy může být rozhodující, ale v normálních situacích je lépe to nedělat. Že se napětí baterií blíží k minimu poznáte velmi snadno, použité měniče už nejsou schopné udržet plné výstupní napětí a tak jas LED postupně klesá. Tato nectnost použitých měničů se tak mění ve výhodu.

Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 5 – zadní panel lampy. Úplně vlevo je nabíjecí konektor, pak čtyři spínače skupin LED, dva spínače měničů a úplně nakonec zdířky s vyvedeným napětí baterie.


     Pro připojení externího zdroje je použit klasický souosý napájecí konektor. Z důvodu vetší univerzálnosti je za ním můstkový usměrňovač a snižující měnič, čili lze připojit libovolný adaptér s napětím 6 až 36 V s libovolnou polaritou. Při použití střídavého zdroje lze použít trafo do napětí do 25 V.

     Protože je lampa navržena pro dlouhodobý provoz bez dozoru, tak jsou měniče připojené přes PTC pojistky, přes stejnou pojistku jsou připojené i dvě zdířky na zadním panelu, které lze použít pro měření napětí, nebo připojení libovolného spotřebiče, kterému bude stačit napětí 2,5 až 4,2 V, prostě jednoho Li-Ion článku. Rovněž se tudy dá nabíjet baterie, pokud máme vhodný zdroj napětí a nemáme jiný zdroj s vyšším napětím, který se hodí pro nabíjení normální, přes nabíjecí konektor. K ničemu rozumnému jsem to zatím nikdy nepoužila, ale třeba se to jednou hodit bude.

     V případě poruchy některého z měničů jej pojistka odpojí od baterie a světlo může dále svítit. Stejně jako v případě přetížení či zkratu na venkovním spotřebiči. Malý proud přes pojistku poteče stále, ale nemůže dojít k požáru nebo zhasnutí světla.

Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 6 a 7 - Připojení modulu ochran.


     Připojení LED je triviální, výstup z měniče je připojen na omezovací odpor a pak už rovnou na vypínač a LEDku. LED je celkem šest, stejně jako vypínačů na zadním panelu. Každá LED má svůj vlastní omezovací odpor. Celé je to zapojeno tak, že dvojitý vypínač na levé straně zapíná dvě měniče. Po zapnutí každého měniče se rozsvítí jedna ze spodních LED. Levý vypínač ovládá levou LED, pravý pravou. Dalšími vypínači lze rozsvítit další dvě LED ve skupině, takže v případě sepnutí všech vypínačů svítí 6 LED. To už lampa svítí velmi silně a v místnosti lze normálně pracovat.

     Proč jsem zvolila takto, první pohled, složitou koncepci? Kvůli spolehlivosti. Když selže jeden modul, tak ty ostatní mohou normálně fungovat dále. Pokud selže jeden měnič, tak druhý může fungovat a lampa může svítit, byť třeba jen s omezeným světelným tokem. Pokud selže ochranný obvod nebo baterie, tak lampa pochopitelně nesvítí, ale tyto díly nejsou tak namáhané, čili je pravděpodobnost jejich selhání výrazně menší.

     Krabička je původně světle modrá, já jsem chtěla černou a tak jsem ji nejprve očistila, nastříkala základovou barvou na plasty a posléze nastříkala černým matným lakem. Vypadá to docela dobře, ačkoli na zadním panelu je vidět, že nejsem úplně dobrá lakýrnice. Někdy se to prostě úplně nepodaří. Tu základovou barvu vřele doporučuji, lak pak dobře drží a neloupe se.

Solární panel je na krabičce přilepený pomocí silného lepidla Patex Repair, které jsem si dosti oblíbila. Je gelové, velmi pevné a přitom stále mírně pružné. Používám je na všechno, kde se to hodí.

Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 8 – pohled do vnitřku lampy.


Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.
Obr. 9 – lampa ve svém přirozeném prostředí. Na parapetu okna, kde se trvale dobíjí.



Použité součástky:

Měniče step-up: http://www.hezkyden.cz/shop/dc-dc-menic-usb-standard/ (doporučuji spíše http://www.hezkyden.cz/shop/dc-dc-menic-usb-profi/ )
Měnič step-down: https://www.laskakit.cz/step-down-menic-s-xl4015/ nebo http://www.hezkyden.cz/shop/dc-dc-menic-xl4015/
Solární panel: https://www.laskakit.cz/solarni-panel-6v-2w/
Nabíječka: https://www.laskakit.cz/solarni-nabije ... erie-cn3791-1s--6v-panel/
Ochrana baterie: https://www.laskakit.cz/ochrana-li-ion-baterie-1s-3a/
Držák baterie: http://www.hezkyden.cz/shop/pouzdro-na-baterie-18650-smd/
LED panely: Jsou také z Hezkého dne, ale dneska již nejsou v nabídce. Jiné podobné jsem nikde neviděla.
Krabička: http://www.hezkyden.cz/shop/plastova-krabicka-kh-7/
Další součástky: usměrňovací můstek, 1A PTC pojistky, odpory na nastavení proudu přes LED, vypínače na panel, panelové zdířky o průměru 2 mm, napájecí konektor, zapojovací vodiče.

     Desky spojů jsou navržené v mém oblíbeném Eaglu, deska měničů je jednostranná, ta pro baterie je oboustranná. Nebylo by to nutné, ale mě se to tak líbilo. Navíc jsem volnou část desky použila pro popisky a tak podobně. Je to vidět i na obrázcích. Některé součástky jsem si do knihovny dodělala sama, některé jsou z knihoven Pavla Janíka dostupných na jeho stránkách.


     Co říci závěrem? Pokud budu někdy stavět druhou takové lampu, jako že asi budu, tak použiji větší baterii. Bude to znamenat přepracování desky, ale to ničemu nevadí. A také bych použila jiné měniče, tyto jedou prostě na doraz a není to úplně ono. Zatím ale fungují dobře. Je otázkou, jestli je dobré mít v lampě i indikátor napětí baterie. Já ho tam nedala, protože se mi nevešel na panely. Při jiné mechanické konstrukci se to řešitelné snadno.

     Dnešní článek lze těžko brát jako přesný stavební návod, já jsem stavěla z toho, co jsem měla doma a co bylo v době stavby dostupné, dnešní situace je trochu jiná a tak si zájemce o stavbu bude muset poradit sám Po roce občasného používání mohu říci, že se lampa dosti osvědčila, svítí opravdu hezky, sama se trvale udržuje v nabitém stavu a když někdy večer, nebo v noci, vypadne proud, tak nemusím šátrat po malé baterce a hrát si na bludičku. Pokud tedy nechci.
Hodnocení: 8,00 (4 hlasy) - Ohodnotit -
Formátovat pro tisk Poslat známému Vytvořit z článku PDF
Komentář je vlastnictvím svého autora. Vyjadřuje jeho názory, ne názory redakce nebo provozovatele webu či serveru.
Napsal/a Vlákno
geograf
Publikováno dne: 10.7.2023. 17:21  
Tichošlápek
Datum registrace: 01.02.2015
Bydliště: tade na Hané
Počet komentářů: 60
 Odp: Solární krabicová lampa
Pokud je to myšleno jako nouzové světlo tak bych přidal ještě jeden zapínač který by v případě potřeby zapínal modul step-up měniče s USB konektorem pro nouzové nabíjení mobilu případně čehokoliv jiného.
Muselo by se to asi používat s rozvahou aby to moc nevycuclo AKU a výrazně se nesnížila doba provozu svícení, ale jako nouzové dobití mobilu by to mohlo stačit.
Žirafka
Publikováno dne: 10.7.2023. 19:41  
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1254
 Odp: Solární krabicová lampa
Tak fantazii se meze nekladou Nicméně já jsem tam ten měnič nedala z těchto důvodů:

1. Hlavní bylo nouzové svítidlo.
2. Výstup je udělaný přes zdířky a tak je univerzálnější.
3. Ani jeden z mých telefonů se nenabíjí pomocí USB, tedy zatím.
4. U při stavbě lampy jsem měla v hlavě "powerbanku", kterou jsem také později dokončila.

Kliknutím na obrázek otevřete nové okno s obrázkem v původní velikosti.

     Jednoduchá powerbanka s kapacitou 10 Ah a napětím 14,8 V. Uvnitř je 16 Li-Ion článků v řazení 4P4S. Bez jakékoli další elektroniky, úmyslně, v krabičce jsou jen baterie, držáky, vodiče, zdířky a servisní konektor pro nabíjení a balancování. Všechny zdířky jsou zapojené paralelně. Také o ní bude článek, ale nejdříve v srpnu, protože mám ještě nějaké jiné aktivity, třeba tábory.

     Už teďka mám v hlavě její větší a poněkud vylepšenou sestřičku, ale kdy dojde k realizaci zatím ví snad jen Veliký duch
crifodo
Publikováno dne: 30.8.2023. 10:43  
 Odp: Solární krabicová lampa
Preppeři dorazili na Žirafoviny
Souvislost s invazí jsem asi plně nepochopil, ale to je fuk. V nedávné minulosti mělo nejblíž k blackoutu nepřekvapivě Rakousko, které se štítí české jaderné energie a kterému nečekaně nenatálo dost sněhu do jeho vodních elektráren, tak to aspoň zkoušelo hodit na Rumunsko a nakonec energetickou soustavu podržely srbské tepelné elektrárny. Mezní stavy energetiky zažívá Rakousko opakovaně což o něčem svědčí a ruská invaze to opravdu není. Mimochodem Rakousko obklopeno zeměmi dodržujícími "sankce" se nebojí odebírat ruský plyn, mimochodem II Spojené státy v roce 2022 zaplatily Rusku miliardu USD za jaderné palivo. Tolik k obavám z nějakých vnějších důvodů.
U nás je taky každou chvíli lokální výpadek, bohužel ne ani tak bouřkou a jinou vyšší mocí, ale neustálými pracemi na rozvodné síti, případně poruchy vn kabelů údajně starých olejových s degradovanou izolací. Nepříjemná není ani tak absence světla v noci, jako výpadek mrazáku, wifi, vodárny atd. Nějaká fotovoltaika by to řešila ale jsou tam vždycky problémy s ostrovním režimem, přetoky atd., záloha do baterií řádu kWh je ekonomický nesmysl.
Pokud jde o svítilny nic proti tomu, můj problém je někdy kde je ta svítilna v okamžiku potřeby, nebo že jsou potřeba aspoń tři. Spoléhám na sprostě komerční baterku Milwaukee na stejné aku jako k nářadí, na které vydrží svítit asi dva dny. Pro domácí výpadky se mi osvědčilo N.O. na zdi u rozvaděče, na malou 7W zářivku, vydrží asi tři hodiny což na hledání jističe nebo výměnu nějaké zapečené žárovky bohatě stačí. Jinak už roky nechávám zrát myšlenku paralelní nn instalace po baráku, živené z velké baterie, aby bylo světlo všude, hned a bez přenášení nějakých baterek. Jako optimální bych viděl částečně inteligentní svítidlo které ihned po výpadku nějakou chvíli svítí naplno, pak přejde do úspornějšího režimu v závislosti na okolním osvětlení ze kterého se případně dá manuálně zapnout naplno. Jestli to někdy překročí hranice úvah, je spíš nejisté.
To dobíjení solárem řádu týdne je hrozně moc, při opakovaných výpadcích to neřeší nic, třeba když distributor v nějakých nouzových režimech pouští energii hodinu denně. Jako že v prosinci solár toho obyčejně celkově moc neřeší. Pak holt ten petrolej, ale kdoví jaké pak člověk bude mít zájmy.
Žirafka
Publikováno dne: 31.8.2023. 16:51  
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1254
 Odp: Solární krabicová lampa
Citát:
Preppeři dorazili na Žirafoviny


Tak to mi trochu křivdíš, neřekla bych, že mám doma zásoby na dva roky, tunu střeliva a hromadu zbraní.

Citát:
Souvislost s invazí jsem asi plně nepochopil, ale to je fuk.


Prostě jen obava z toho, co bude dále. Jasně, dneska je vidět, že to tak hrozné u nás není, ale já do budoucna nevidím a tak jsem měla obavu. Je to špatné nebo divné?

Solární článek na svítilně zajišťuje její stále dobíjení do maxima, není to na to, aby baterii nabíjel z nuly, na to je na lampě nabíjecí konektor. Dá se tam připojit skoro cokoli. Stejnosměrné i střídavé napětí 6 až 30 voltů. To se najde snadno. A protože je tam ten solární článek, tak svítilna trůní na "parapetu" v pracovně. Stále připravena.

O tom paralelním rozvodu malého napětí občas uvažuji také, ale nakonec jsem došla k názoru, že je možná lepší světelný okruh zálohovat UPS, nemusíš řešit dvoje rozvody, dvoje vypínače a tak podobně.

Nouzové světlo k rozvaděči je super věc, také něco podobného zraje v mé hlavě. Ono to nemusí svítit moc dlouho, často stačí třeba jen deset minut, než člověk dojde ten vypadlý jistič zase nahodit.
crifodo
Publikováno dne: 7.9.2023. 9:59  
 Odp: Solární krabicová lampa
Jakkoliv jsou možné scénáře "co bude dále" mlhavě předvídatelné, režim opakovaných mnohahodinových/každodenních výpadků mi připadá jako nejvíc pravděpodobný poté, co prozíravé zelenofašisticky řízené euroenergetice nateče nějak víc do bot místo na turbíny. No a pak těch 6 až 30 V co se najde snadno se bude hůř hledat, takže mi připadá praktičtější aspoň 50 solárních na střeše a aspoň 200Wh v baterii.
Proti UPS celkem bez námitek, pokud je k dispozici vhodný čistě světelný okruh, takže ta UPS není za dvě hodiny vyšťavená wifinou, notebookem, čerpadlem atd. Snad jen že UPS má obvykle nějaký ne úplně malý základní odběr (účinnost) který může převyšovat případné LED svícení. Záleží co si kdo představí ve wattech na svícení.
Žirafka
Publikováno dne: 7.9.2023. 12:17   Aktualizováno dne:8.9.2023. 12:14
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1254
 Odp: Solární krabicová lampa
Citát:
Jakkoliv jsou možné scénáře "co bude dále" mlhavě předvídatelné, režim opakovaných mnohahodinových/každodenních výpadků mi připadá jako nejvíc pravděpodobný poté, co prozíravé zelenofašisticky řízené euroenergetice nateče nějak víc do bot místo na turbíny.


Upřímně řečeno to vidím velmi podobně.

Citát:
No a pak těch 6 až 30 V co se najde snadno se bude hůř hledat, takže mi připadá praktičtější aspoň 50 solárních na střeše a aspoň 200Wh v baterii.


Tak to zcela jistě. Jenže z takové domácí elektrárny si pak můžeš takovouto svítilnu dobíjet. Zrovna tak ji můžeš dobíjet třeba pomocí spalovacího motoru v centrále nebo autě. Možností je mnoho.


Citát:
Proti UPS celkem bez námitek, pokud je k dispozici vhodný čistě světelný okruh, takže ta UPS není za dvě hodiny vyšťavená wifinou, notebookem, čerpadlem atd. Snad jen že UPS má obvykle nějaký ne úplně malý základní odběr (účinnost) který může převyšovat případné LED svícení. Záleží co si kdo představí ve wattech na svícení.


Nevím jak ty, ale já mám doma světla na samostatném obvodu, takže pokud by UPS napájela jen světelný okruh, tak tam nic jiného nebude. A třeba pracovna má možnost běžet ze samostatného zdroje celá, má svůj rozvaděč.

UPS mají obecně ještě jednu nevýhodu a to, že když je z nich malý odběr, tak se vypnou. Některé to umějí vypnout, ale ne vždy.

A ještě jsem nepotkala fabickou UPS, která by se uměla sama zapnout, když se zapne spotřebič a pak zase vypnout. Takže jedině si takovou postavit.
crifodo
Publikováno dne: 13.9.2023. 5:36  
 Odp: Solární krabicová lampa
Záleží ma místních podmínkách, samozřejmě.
Já mám někde jen jeden vývod, světelný původně, kam pak bylo nutno navěsit další spotřebiče. UPS pro 800 nebo 1200 W bude mít nějaký základní odběr a nepřipadalo mi optimální používat to na svítidla do 10W, kde bude možná spotřebič žrát míň než měnič v UPS sám pro sebe.
Proto jsem měl snahu tahat mn rozvod od baterie, i protože LED je typický spotřebič, kde není nutná transformace 230-12-230-něco-3,x pro LED čip. Komerční UPS navíc používají vrla baterie, s nevyzpytatelnou dobou života a náhlým ukončením, které určitě nastane až se bude nejmíň hodit. Takže ideálem je pořádná mokrá Pb 160Ah ve sklepě, jen mít roztahanou 12V síť po baráku. Případně totéž v lithiu, ale ta cena.
Žirafka
Publikováno dne: 16.9.2023. 16:39  
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1254
 Odp: Solární krabicová lampa
Cena za baterie je značná, to je bohužel pravda.

VRLA baterie mívají životnost kolem 5 roků od data výroby a je celkem jedno, jestli po dobu svého technického života pracují nebo jen čekají na využití. Drahé baterie vydrží více, ale ty jsou fakt drahé.

Samostatný rozvod jen pro světla smysl má, jen je potřeba dávat pozor na použité vypínače. Přeci jenom vypnout větší stejnosměrný proud není vždy triviální. Pokud se budeme ale bavit o cca 10 W, tak je to asi fakt jedno.
Obrázek Obrázek
ObrázekObrázekObrázekObrázekObrázek
Obrázek
Redakční systém XOOPS 2.5.10
Obsah © 2008-2020 Žirafoviny