সৌর বিদ্যুতে ব্যাটারি ঘড়ি কিভাবে চালানো যায়: 15 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এই অবদানটি 2016 সালে আগের একটি থেকে অনুসরণ করা হয়েছে, (এখানে দেখুন), কিন্তু মধ্যবর্তী সময়ে এমন উপাদানগুলির মধ্যে উন্নয়ন হয়েছে যা কাজকে অনেক সহজ করে এবং কর্মক্ষমতা উন্নত করে। এখানে দেখানো কৌশলগুলি একটি সৌরশক্তি চালিত ঘড়িটিকে সহজেই কনজারভেটরি বা আশ্রিত বারান্দার মতো জায়গায় স্থাপন করতে সক্ষম করবে এবং সম্ভবত একটি ঘরের ভিতরে যেখানে দিনের বেলা পর্যাপ্ত আলো পাওয়া যাবে যেমন একটি জানালা বা চকচকে বাইরের দরজা দিয়ে কিন্তু এটি পরীক্ষার সাপেক্ষে হবে। একটি রেডিও নিয়ন্ত্রিত ঘড়ির ব্যবহার এমন একটি টাইমপিস থাকার সম্ভাবনা খুলে দেয় যা বছরের পর বছর অযাচিত থাকতে পারে।

নিরাপত্তা সচেতন থাকুন যে একটি বড় সুপার ক্যাপাসিটর অনেক শক্তি ধরে রাখতে পারে এবং যদি শর্ট করা যায় তাহলে পর্যাপ্ত কারেন্ট উৎপন্ন করতে পারে যাতে তারগুলি অল্প সময়ের জন্য লাল গরম হতে পারে।

আমি যোগ করব যে প্রথম নির্দেশনায় দেখানো ঘড়িগুলি এখনও আনন্দের সাথে চলছে।

ধাপ 1: নতুন সুপার ক্যাপাসিটার

উপরের চিত্রটি 500 ফ্যারাড ধারণক্ষমতার একটি সুপারক্যাপাসিটর দেখায়। এগুলি এখন ইবেতে সস্তায় পাওয়া যায় এবং স্বয়ংচালিত প্রকৌশল অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়। এগুলি আমার প্রথম নিবন্ধের সময় নিয়মিত 20 বা 50 ফ্যারাড ইউনিটের চেয়ে ব্যাপকভাবে বড়। আপনি ছবিতে দেখতে পাচ্ছেন যে তারা শারীরিকভাবে মোটামুটি বড় এবং বেশিরভাগ ঘড়ির পিছনে ফিট হবে না এবং আলাদাভাবে রাখতে হবে।

আমাদের উদ্দেশ্যের জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ হল যে যখন 1.5 ভোল্ট পর্যন্ত চার্জ করা হয় তখন 500 ফ্যারাড ক্যাপাসিটরে পর্যাপ্ত সঞ্চিত শক্তি থাকে যা একটি সাধারণ ব্যাটারি ঘড়ি চালানোর জন্য ভোল্টেজ মাত্র এক ভোল্টে নেমে যাওয়ার আগে এবং ঘড়িটি থামার আগে। এর মানে হল যে ক্যাপাসিটর শীতকালে নিস্তেজ সময়ের মধ্যে ঘড়িটি চলতে পারে যখন সৌরশক্তির স্বল্প সরবরাহ থাকে এবং তারপর একটি উজ্জ্বল দিনে ধরা পড়ে।

এটি এখানে উল্লেখ করা যেতে পারে যে সাম্প্রতিক সময়ে বড় বাইরের ঘড়িগুলি ফ্যাশনেবল হয়ে উঠেছে এবং এগুলি নিবন্ধে দেখানো কৌশলগুলির জন্য খুব সহায়ক হবে। (এই বহিরঙ্গন ঘড়িগুলি দীর্ঘ সময় ধরে বাইরে থাকার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী হবে কিনা তা একটি মূল বিষয়।)

পদক্ষেপ 2: প্রয়োজনীয় উপাদান

আপনার ব্যাটারি ঘড়ি লাগবে। এই প্রবন্ধে দেখানো একটি ব্যাস 12 ইঞ্চি এবং যুক্তরাজ্যের অ্যান্থর্ন থেকে নিয়ন্ত্রিত রেডিও যা 60 kHz তে প্রেরণ করে। এটি একটি স্থানীয় দোকানে কেনা হয়েছিল।

অন্যান্য উপাদানগুলি উপরের ছবিতে দেখানো হয়েছে।

একটি 500 ফ্যারাড সুপার ক্যাপাসিটর। (ইবে।)

একটি 6 ভোল্ট 100mA সৌর অ্যারে। এখানে দেখানো হয়েছে 11cm x 6 cm এবং মেসার্স CPS সৌর থেকে প্রাপ্ত:

www.cpssolar.co.uk

কিন্তু ইন্টারনেটে ব্যাপকভাবে পাওয়া যায়।

অবশিষ্ট উপাদানগুলি ইলেকট্রনিক উপাদান সরবরাহকারীদের কাছ থেকে ব্যাপকভাবে পাওয়া যায়। আমি মেসার্স ব্যবহার করি।

www.bitsbox.co.uk/

1 2N3904 সিলিকন এনপিএন ট্রানজিস্টর। একটি ভাল workhorse কিন্তু কোন সিলিকন NPN কাজ করবে।

1 1N4148 সিলিকন ডায়োড। সমালোচনামূলক নয় কিন্তু প্রয়োজনীয় সংখ্যার তারতম্য হতে পারে, পরে লেখাটি দেখুন।

1 100 x 75 x 40 মিমি ABS ঘের। সৌর কোষ কালো বলে আমি কালো ব্যবহার করেছি। আমার ক্ষেত্রে সুপার ক্যাপাসিটরটি খুব সামান্য পথের সাথে লাগানো হয়েছে-আপনাকে পরবর্তী বাক্সের আকার বাড়ানোর প্রয়োজন হতে পারে!

স্ট্রিপবোর্ডের টুকরা। খনি 127x95 মিমি একটি টুকরা থেকে কাটা হয়েছিল এবং ABS বাক্সে স্লট করার জন্য সঠিক প্রস্থ দেয়।

আপনার লাল এবং কালো অসহায় তারের প্রয়োজন হবে এবং চূড়ান্ত সংযোজনের জন্য আমি খালি মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড এবং নমনীয় সিলিকন আঠালো ব্যবহার করেছি।

একটি সোল্ডারিং লোহা সহ ইলেকট্রনিক নির্মাণের জন্য আপনার শালীন সরঞ্জামগুলির প্রয়োজন হবে।

ধাপ 3: সার্কিট

সুপার ক্যাপাসিটরের সর্বোচ্চ ভোল্টেজ রেটিং 2.7 ভোল্ট। আমাদের ঘড়ি চালানোর জন্য আমাদের প্রয়োজন 1.1 থেকে 1.5 ভোল্টের মধ্যে। সাধারণ ব্যাটারি বৈদ্যুতিক ঘড়ির চলাচল এর উপরে ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে কিন্তু রেডিও ঘড়িতে ইলেকট্রনিক সার্কিট্রি থাকে যা সরবরাহ ভোল্টেজ খুব বেশি হলে অনিয়মিত হতে পারে।

উপরের সার্কিট একটি সমাধান দেখায়। সার্কিট মূলত একটি emitter অনুগামী। সৌর কোষ আউটপুট 2N3904 ট্রানজিস্টরের সংগ্রাহক এবং 22k ওহম রোধকের মাধ্যমে বেসে প্রয়োগ করা হয়। বেস থেকে মাটিতে আমাদের চারটি 1N4148 সিলিকন সিগন্যাল ডায়োডের একটি শৃঙ্খল রয়েছে, যা 22k ওহম রেসিস্টর দ্বারা খাওয়ালে ট্রানজিস্টার বেসে প্রায় 2.1 ভোল্টের ভোল্টেজ হয় কারণ প্রতিটি ডায়োডের ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ প্রায় অর্ধ ভোল্টের নিচে থাকে শর্তাবলী সুপার ক্যাপাসিটরের খাওয়ানো ট্রানজিস্টর এমিটারে ভোল্টেজটি প্রয়োজনীয় 1.5 ভোল্টের কাছাকাছি, কারণ ট্রানজিস্টারে 0.6 ভোল্টের ভোল্টেজ ড্রপ রয়েছে। সোলার সেলের মাধ্যমে কারেন্ট লিক হওয়া রোধ করার জন্য স্বাভাবিক ব্লকিং ডায়োডের প্রয়োজন হয় না কারণ ট্রানজিস্টরের বেস ইমিটার জংশন এই কাজটি করে।

এটি অশোধিত কিন্তু খুবই কার্যকরী এবং সস্তা। একটি একক জেনার ডায়োড ডায়োডের চেইন প্রতিস্থাপন করতে পারে কিন্তু কম ভোল্টেজের জেনারগুলি উচ্চতর ভোল্টেজের মতো এত ব্যাপকভাবে পাওয়া যায় না। শৃঙ্খলে কম বা কম ডায়োড ব্যবহার করে বা বিভিন্ন ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য সহ বিভিন্ন ডায়োড ব্যবহার করে উচ্চ বা নিম্ন ভোল্টেজ পাওয়া যেতে পারে।

ধাপ 4: আমাদের সার্কিট পরীক্ষা করুন 1

চূড়ান্ত 'হার্ড' ভার্সন তৈরির আগে আমাদের সার্কিট পরীক্ষা করতে হবে যে সব ঠিক আছে কি না এবং আমরা সুপার ক্যাপাসিটরের জন্য সঠিক ভোল্টেজ তৈরি করছি এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, যে ভোল্টেজ তৈরি হয় তা 2.7 ভোল্ট রেটিং অতিক্রম করতে পারে না।

উপরের ছবিতে আপনি টেস্ট সার্কিট দেখতে পাবেন যা পূর্ববর্তী ধাপে দেখানো পরিকল্পিত অনুরূপ কিন্তু এখানে সুপার ক্যাপাসিটরটি 1000 মাইক্রোফার্ড ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের সাথে প্রতিস্থাপিত হয়েছে যার সমান্তরালে 47 kOhm রোধক রয়েছে। প্রতিরোধক ভোল্টেজকে লিক ইনপুট পরিবর্তনের সাথে সাথে একটি আপ টু ডেট পড়ার সুযোগ দেয়।

ধাপ 5: আমাদের সার্কিট পরীক্ষা করুন 2

উপরের ছবিতে আপনি দেখতে পারেন কিভাবে একটি মাল্টিমিটারে পরিমাপ করা ভোল্টেজ আউটপুট সহ একটি সোল্ডারলেস ব্রেডবোর্ডে অস্থায়ী আকারে সার্কিটটি তারযুক্ত করা হয়েছিল। সার্কিটটি একটি জানালার কাছে রাখা হয়েছিল, যেখানে ফোটোসেলে পৌঁছানো আলোর পরিবর্তনের জন্য ব্লাইন্ড পাওয়া যায়।

মাল্টিমিটার একটি সন্তোষজনক 1.48 ভোল্ট দেখায় যা হালকা ইনপুট বৈচিত্র্য হিসাবে প্লাস বা মাইনাস 0.05 ভোল্টের বৈচিত্র্যপূর্ণ। এই ঠিক কি প্রয়োজন এবং উপাদান এই সংগ্রহ ব্যবহার করা যেতে পারে।

যদি ফলাফলটি সঠিক না হয় তবে এই পর্যায়ে আপনি আউটপুট ভোল্টেজ বাড়াতে বা হ্রাস করতে শৃঙ্খল থেকে ডায়োড যুক্ত বা অপসারণ করতে পারেন বা বিভিন্ন ফরওয়ার্ড বৈশিষ্ট্য সহ বিভিন্ন ডায়োড দিয়ে পরীক্ষা করতে পারেন।

ধাপ 6: স্ট্রিপবোর্ড কাটুন

আমার ক্ষেত্রে এটি খুব সহজ ছিল কারণ স্ট্রিপবোর্ডের প্রস্থ 127 মিমি এবং একটি টুকরা ABS বাক্সের ছাঁচনির্মাণে স্লট করার জন্য কাটা ছিল।

ধাপ 7: আপনার সৌর কোষ প্রস্তুত করুন।

কিছু সৌর অ্যারের সাহায্যে আপনি দেখতে পাবেন যে লাল এবং কালো তারগুলি ইতিমধ্যে সৌর কোষের পরিচিতিগুলিতে বিক্রি হয়েছে, অন্যথায় সৌর কোষের নেতিবাচক সংযোগে কালো স্ট্র্যান্ডেড তারের দৈর্ঘ্য এবং একই রকমের লাল স্ট্র্যান্ডেড তারের ধনাত্মক সংযোগ নির্মাণের সময় সৌর প্যানেল থেকে সংযোগগুলি দূরে সরানো থেকে রোধ করার জন্য আমি নমনীয় সিলিকন আঠা ব্যবহার করে সৌর কোষের শরীরে তারটি নোঙ্গর করেছিলাম এবং এটি সেট করতে রেখেছিলাম।

ধাপ 8: ABS বক্সে সোলার সেল প্রয়োগ করুন

সংযোগের জন্য ABS বাক্সের নীচে একটি ছোট গর্ত ড্রিল করুন। দেখানো হিসাবে সিলিকন আঠালো চারটি বড় পুতুল প্রয়োগ করুন, গর্তের মধ্য দিয়ে সংযোগকারী লিডগুলি পাস করুন এবং আলতো করে সৌর কোষ প্রয়োগ করুন। সৌর কোষ ABS বক্সের জন্য গর্বিত হবে যাতে সংযোগের লিডগুলি নীচে যেতে পারে তাই আঠালো বড় পুতুলগুলি বড় হওয়া দরকার-এই পর্যায়ে আপনার মন পরিবর্তন করা খুব নোংরা হবে! সেট করার জন্য ছেড়ে দিন।

ধাপ 9: আপনার কাজ পরিদর্শন করুন

আপনার এখন উপরের ছবির ফলাফলের মতো কিছু হওয়া উচিত।

ধাপ 10: সৌর শক্তি মডিউল থেকে প্রস্থান করার জন্য শক্তির জন্য একটি হোল ড্রিল করুন

এই পর্যায়ে আমাদের সামনে ভাবতে হবে এবং বিবেচনা করতে হবে কিভাবে বিদ্যুৎ বিদ্যুৎ ইউনিট থেকে বেরিয়ে যায় এবং ঘড়ির কাঁটা পর্যন্ত খায় এবং আমাদের এটির অনুমতি দিতে ABS বাক্সে একটি গর্ত ড্রিল করতে হবে। উপরের ছবিটি দেখায় যে আমি কিভাবে এটি করেছি কিন্তু আমি মধ্যম দিকে আরো বেশি করে যেতে পারতাম এইভাবে তারগুলি কম দৃশ্যমান অবস্থানে রেখে। আপনার ঘড়িটি সম্ভবত ভিন্ন হবে তাই এটিতে পাওয়ার ইউনিটটি অফার করুন এবং আপনার গর্তের জন্য সেরা অবস্থানটি তৈরি করুন যা বাক্সটি বিভিন্ন উপাদানগুলির সাথে লাগানোর আগে এখন ড্রিল করা উচিত।

ধাপ 11: স্ট্রিপবোর্ডে উপাদানগুলি বিক্রি করুন

উপরের ছবির মতো স্ট্রিপবোর্ডে উপাদানগুলি বিক্রি করুন। সার্কিটটি সহজ এবং উপাদানগুলি ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য প্রচুর জায়গা রয়েছে। স্থল, পজিটিভ এবং আউটপুট সংযোগের জন্য সোল্ডারকে তামার দুটি সারি সেতু করার অনুমতি দিতে বিনা দ্বিধায়। আধুনিক স্ট্রিপবোর্ডটি বরং সূক্ষ্ম এবং যদি আপনি খুব বেশি সময় সোল্ডারিং এবং ডোলোডিং করতে পারেন তবে ট্র্যাকগুলি উঠতে পারে।

ধাপ 12: সৌর শক্তি ইউনিট একত্রিত করুন

কালো এবং লাল স্ট্র্যান্ডেড তার ব্যবহার করে এবং পোলারিটিকে কঠোরভাবে পর্যবেক্ষণ করে সৌর প্যানেলটি স্ট্রিপবোর্ড এবং আউটপুট পাওয়ারকে সুপার ক্যাপাসিটরের দিকে নিয়ে যায় এবং তারপরে 18 ইঞ্চি লিডের একটি জোড়া তৈরি করে যা অবশেষে ঘড়ির সাথে সংযুক্ত হবে। বাক্সের বাইরের সমাবেশের অনুমতি দিতে যথেষ্ট তার ব্যবহার করুন। এখন ABS বক্সের স্লটগুলিতে স্ট্রিপবোর্ড সমাবেশটি স্লট করুন এবং ইউনিটটিকে জায়গায় রাখার জন্য ব্লু-ট্যাকের প্যাড ব্যবহার করে সুপার ক্যাপাসিটরের সাথে অনুসরণ করুন। নিরাপত্তার জন্য মাস্কিং টেপ ব্যবহার করে আউটপুটের খালি প্রান্তগুলোকে আলাদা করে রাখে যাতে সেগুলি ছোট হতে বাধা দেয়। বাক্সের অবশিষ্ট স্থানে আস্তে আস্তে অতিরিক্ত তারের সহজ করুন এবং তারপর idাকনাতে স্ক্রু করুন।

ধাপ 13: ঘড়ির সাথে ইউনিট সংযুক্ত করুন

প্রতিটি ঘড়ি আলাদা হবে। আমার ক্ষেত্রে ঘড়িটি সৌর বিদ্যুৎ ইউনিটের সাথে বিবাহ করা ছিল কেবল একটি সাধারণ একক পার্শ্বযুক্ত মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের একটি টুকরো ব্যবহার করার একটি প্রশ্ন যা প্রায় সাড়ে চার বাই দুই ইঞ্চি ঘড়িতে এবং সিলিকন আঠা দিয়ে সৌর ইউনিট এবং সেট করার অনুমতি দেয়। মেঝে স্তরিত যথেষ্ট হতে পারে। ইউনিটটিকে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত করবেন না কিন্তু ঘড়ির প্লাস সোলার প্যানেলকে সূর্যের আলো বা উজ্জ্বল স্থানে রাখুন এবং সুপার ক্যাপাসিটরকে ১.4 ভোল্ট পর্যন্ত চার্জ করার অনুমতি দিন।

একবার ক্যাপাসিটর চার্জ হয়ে গেলে সংযোগগুলি ধরে রাখার জন্য কাঠের ডোয়েল ব্যবহার করে ঘড়ির দিকে এগিয়ে যান। ঘড়িটি এখন চলতে হবে।

সাথে থাকা ছবিতে নোট করুন যে আলগা তারগুলি কয়েকটি ব্লু-ট্যাক ব্লব দিয়ে সাজানো হয়েছে।

ধাপ 14: সমাপ্ত

উপরের ছবিটি দেখায় যে আমার ঘড়িটি আমাদের কনজারভেটরিতে আনন্দের সাথে চলছে যেখানে এটি আট ঘণ্টা শীতের দিন এবং 'বসন্তের সামনে ফিরে আসা' মোকাবেলা করা উচিত। সরবরাহ ভোল্টেজ পরিমাপ 1.48 ভোল্ট সত্ত্বেও আমাদের শরৎকালের বিষুবের পরেও দিনগুলি ছোট হচ্ছে।

এই স্থাপনাটি সম্ভবত বাড়ির ভিতরে স্থাপন করা যেতে পারে কিন্তু এটি পরীক্ষার বিষয় হতে হবে। আজকাল যুক্তরাজ্যের ঘরগুলিতে ছোট জানালা থাকার প্রবণতা রয়েছে এবং পরিবেষ্টিত আলো কিছুটা ম্লান হতে পারে কিন্তু কৃত্রিম আলো প্রতিকার করতে পারে ভারসাম্য.

ধাপ 15: কিছু শেষ চিন্তা

কেউ কেউ বলতে পারেন যে ব্যাটারিগুলি খুব সস্তা তাই বিরক্ত কেন? উত্তর দেওয়া সহজ প্রশ্ন নয় কিন্তু আমার জন্য এটি এমন কিছু শুরু করার সন্তুষ্টি যা বছরের পর বছর ধরে অপ্রয়োজনীয়ভাবে দূরবর্তী এবং দুর্গম স্থানে চলতে পারে।

আরেকটি বৈধ প্রশ্ন হল "সুপার ক্যাপাসিটরের পরিবর্তে একটি Ni/Mh রিচার্জেবল সেল কেন ব্যবহার করবেন না?"। এটি কাজ করবে, ইলেকট্রনিক্স অনেক সহজ হতে পারে এবং এই ধরনের কোষের 1.2 ভোল্ট চলমান ভোল্টেজটি ব্যাটারি ঘড়ির ন্যূনতম ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করবে। যাইহোক রিচার্জেবল কোষগুলির একটি সীমাবদ্ধ জীবন আছে যেখানে আমরা আশা করি যে সুপার ক্যাপাসিটরের জীবন হবে যা আমরা অন্য কোন ইলেকট্রনিক উপাদান থেকে আশা করি যদিও এটি দেখার বাকি আছে।

এই প্রকল্পটি দেখিয়েছে যে এখন স্বয়ংচালিত ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ব্যবহৃত উচ্চ মূল্যের সুপার ক্যাপাসিটারগুলি সহজেই সৌর শক্তি ব্যবহার করে চার্জ করা যায়। এটি সম্ভাবনার একটি সংখ্যা খুলতে পারে:

দূরবর্তী অ্যাপ্লিকেশন যেমন রেডিও বীকন যেখানে সৌর কোষ সহ সবকিছু নিরাপদে একটি শক্ত কাচের আবাসে যেমন একটি মিষ্টি জার রাখা যেতে পারে।

একটি সুপার ক্যাপাসিটরের সম্ভাব্য একসঙ্গে অনেকগুলো সার্কিট সরবরাহ করে জোল চোর টাইপ সার্কিটরির জন্য পারফেক্ট।

সুপার ক্যাপাসিটারগুলিকে সহজেই সব ক্যাপাসিটরের মত সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করা যেতে পারে এবং ব্যালেন্সিং রেসিস্টারের জটিলতা ছাড়াই সিরিজের মধ্যে দুটি স্থাপন করা সম্ভব। আমি একটি মোবাইল ফোন চার্জ করার জন্য সমান্তরালে এই পরের ইউনিটগুলির পর্যাপ্ত থাকার সম্ভাবনা দেখতে পাচ্ছি, উদাহরণস্বরূপ, একটি মালিকানাধীন স্টেপ আপ ভোল্টেজ কনভার্টারের মাধ্যমে খুব দ্রুত।