4S 18650 লি-আয়ন ব্যাটারি সেল চার্জার সূর্য দ্বারা চালিত: 7 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

এই প্রকল্পটি চালানোর প্রেরণা ছিল আমার নিজের 18650 ব্যাটারি সেল চার্জিং স্টেশন তৈরি করা যা আমার ভবিষ্যতের ওয়্যারলেস (বিদ্যুৎ ভিত্তিক) প্রকল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হবে। আমি একটি ওয়্যারলেস রুট বেছে নিয়েছি কারণ এটি ইলেকট্রনিক্যাল প্রজেক্টগুলিকে মোবাইল, কম ভারী করে তোলে এবং আমার চারপাশে 18650 টি ব্যাটারি সেল উদ্ধার করা হয়েছে।

আমার প্রকল্পের জন্য আমি একবারে চারটি 18650 লি-আয়ন ব্যাটারি চার্জ করা বেছে নিয়েছিলাম এবং সিরিজের সাথে সংযুক্ত ছিলাম যা এটি 4S ব্যাটারির ব্যবস্থা করে। শুধু এটির মজা করার জন্য আমি আমার ডিভাইসের উপরে চারটি সোলার প্যানেল মাউন্ট করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যা সবেমাত্র ব্যাটারির কোষগুলিকেও চার্জ করে … কিন্তু এটি দুর্দান্ত দেখাচ্ছে। এই প্রকল্পটি অতিরিক্ত ল্যাপটপ চার্জার দ্বারা চালিত কিন্তু +16.8 ভোল্টের উপরে অন্য যে কোন বিদ্যুৎ উৎসও কাজ করবে। অন্যান্য অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে চার্জিং প্রক্রিয়া ট্র্যাক করার জন্য লি-আয়ন ব্যাটারি চার্জ সূচক এবং স্মার্টফোন চার্জ করতে ব্যবহৃত ইউএসবি 2.0 পোর্ট।

ধাপ 1: সম্পদ

ইলেকট্রনিক্স:

• 4 এস বিএমএস;
• 4S 18650 ব্যাটারি সেল ধারক;
• 4S 18650 ব্যাটারি চার্জ সূচক;
• 4 পিসি 18650 লি-আয়ন ব্যাটারি কোষ;
• 4 পিসি 80x55 মিমি সৌর প্যানেল;
• ইউএসবি 2.0 মহিলা জ্যাক;
• ল্যাপটপ চার্জার মহিলা জ্যাক;
• বর্তমান সীমিত বৈশিষ্ট্য সহ বাক কনভার্টার;
• ছোট বক কনভার্টার +5 ভোল্টে;
• ব্যাটারি চার্জ সূচকের জন্য স্পর্শযোগ্য বোতাম;
• 4 পিসি BAT45 Schottky ডায়োড;
• 1N5822 Schottky ডায়োড বা অনুরূপ কিছু;
• 2 পিসি SPDT সুইচ;

নির্মাণ:

• জৈব কাচের শীট;
• Bolts এবং বাদাম;
• 9 পিসি কোণ বন্ধনী;
• 2 পিসি hinges;
• গরম আঠা;
• হ্যান্ডসও;
• ড্রিল;
• নালী টেপ (alচ্ছিক);

ধাপ 2: বিএমএস

আমি এই প্রকল্পটি শুরু করার আগে, আমি লি-আয়ন ব্যাটারি চার্জিং সম্পর্কে অনেক কিছু জানতাম না এবং যা পেয়েছি তার জন্য আমি বলতে পারি যে বিএমএস (ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম নামেও পরিচিত) এই সমস্যার প্রধান সমাধান (আমি এটা বলছি না এটি সেরা এবং একমাত্র)। এটি একটি বোর্ড যা নিশ্চিত করে যে 18560 লি-আয়ন ব্যাটারি কোষগুলি নিরাপদ এবং স্থিতিশীল অবস্থার মধ্যে কাজ করে। এটিতে নিম্নলিখিত সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

• অতিরিক্ত চার্জ সুরক্ষা;

  • ব্যাটারি সেল প্রতি ভোল্টেজ +4.195 V এর বেশি হবে না;
  • সর্বাধিক অপারেটিং ভোল্টেজ (সাধারণত +4.2 V) এর চেয়ে বেশি ভোল্টেজের সাথে আপনার ব্যাটারির কোষ চার্জ করলে তাদের ক্ষতি হবে;
  • যদি লি-আয়ন ব্যাটারি সেলটি সর্বোচ্চ +4.1 V চার্জ করা হয়, তবে তার আয়ু +4.2 V- এর চার্জ করা ব্যাটারির তুলনায় দীর্ঘতর হবে;

• আন্ডারভোল্টেজ সুরক্ষা;

  • ব্যাটারি সেল ভোল্টেজ +2.55 V এর কম পাবে না;
  • যদি ব্যাটারি সেলকে ন্যূনতম অপারেটিং ভোল্টেজের চেয়ে কম স্রাব করার অনুমতি দেওয়া হয় তবে এটি ক্ষতিগ্রস্ত হবে, এর কিছু ক্ষমতা হ্রাস পাবে এবং এর স্ব-স্রাবের হার বৃদ্ধি পাবে;
  • একটি লি-আয়ন কোষ চার্জ করার সময় যে ভোল্টেজটি তার সর্বনিম্ন অপারেটিং ভোল্টেজের চেয়ে কম, এটি একটি শর্ট সার্কিট তৈরি করতে পারে এবং এর আশেপাশে বিপদ ডেকে আনতে পারে;

• শর্ট সার্কিট সুরক্ষা;

  আপনার সিস্টেমে শর্ট সার্কিট থাকলে আপনার ব্যাটারি সেল নষ্ট হবে না;

• অতিরিক্ত সুরক্ষা;

  বিএমএস বর্তমান রেট করা মানের উপরে উঠতে দেবে না;

• ব্যাটারি ভারসাম্য;

  • যদি সিস্টেমে একাধিক ব্যাটারি কোষ থাকে সিরিজের সাথে সংযুক্ত এই বোর্ড নিশ্চিত করবে যে সমস্ত ব্যাটারি কোষের একই চার্জ আছে;
  • যদি প্রাক্তন জন্য। আমাদের একটি লি-আয়ন ব্যাটারি সেল আছে যা অন্যদের তুলনায় বেশি চার্জ আছে যা অন্য কোষে স্রাব করবে যা তাদের জন্য খুব অস্বাস্থ্যকর;

সেখানে বিভিন্ন উদ্দেশ্যে বিএমএস সার্কিটগুলি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ডিজাইন করা হয়েছে। তাদের বিভিন্ন সুরক্ষা সার্কিট রয়েছে এবং এটি বিভিন্ন ব্যাটারি কনফিগারেশনের জন্য নির্মিত। আমার ক্ষেত্রে, আমি 4S কনফিগারেশন ব্যবহার করেছি যার অর্থ হল চারটি ব্যাটারি সেল সিরিজ (4S) এ সংযুক্ত। এটি ব্যাটারি কোষের গুণমানের উপর নির্ভর করে মোট ভোল্টেজ +16, 8 ভোল্ট এবং 2 আহ তৈরি করবে। এছাড়াও, আপনি এই বোর্ডের জন্য যতটা চান সমানভাবে প্রায় অনেক ব্যাটারি সেল সিরিজ সংযুক্ত করতে পারেন। এটি ব্যাটারির ক্ষমতা বাড়াবে। এই ব্যাটারি চার্জ করার জন্য আপনাকে প্রায় +16, 8 ভোল্ট দিয়ে BMS সরবরাহ করতে হবে। বিএমএস এর সংযোগ সার্কিট ছবিতে আছে।

মনে রাখবেন যে একটি ব্যাটারি চার্জ করার জন্য আপনি প্রয়োজনীয় সরবরাহের ভোল্টেজ P+ এবং P- পিনের সাথে সংযুক্ত করেন। চার্জ করা ব্যাটারি ব্যবহার করতে আপনি আপনার উপাদানগুলিকে B+ এবং B- পিনের সাথে সংযুক্ত করুন।

ধাপ 3: 18650 ব্যাটারি সরবরাহ

আমার 18650 ব্যাটারির পাওয়ার সাপ্লাই হল এইচপি +19 ভোল্ট এবং 4, 74 অ্যাম্পিয়ার ল্যাপটপ চার্জার যা আমি রেখেছিলাম। যেহেতু এর ভোল্টেজ আউটপুট একটু বেশি তাই আমি ভোল্টেজকে +16, 8 ভোল্টে নামানোর জন্য একটি বক কনভার্টার যোগ করেছি। যখন সবকিছু ইতিমধ্যেই তৈরি হয়ে গিয়েছিল তখন আমি এই ডিভাইসটি পরীক্ষা করেছিলাম কিভাবে এটি কাজ করে। সৌরশক্তি ব্যবহার করে এটি চার্জ করার জন্য আমি এটি উইন্ডোজিলের উপর রেখে দিয়েছি। যখন আমি বাড়িতে ফিরে আসলাম আমি লক্ষ্য করলাম যে আমার ব্যাটারির কোষগুলো মোটেও চার্জ হয়নি। প্রকৃতপক্ষে, সেগুলি সম্পূর্ণরূপে ছেড়ে দেওয়া হয়েছিল এবং যখন আমি ল্যাপটপ চার্জার ব্যবহার করে তাদের চার্জ করার চেষ্টা করেছিলাম, তখন বক কনভার্টার চিপ অদ্ভুত হিসিং শব্দ করতে শুরু করে এবং এটি সত্যিই গরম হয়ে ওঠে। যখন আমি বিএমএস -এ যাওয়ার বর্তমান পরিমাপ করলাম তখন আমি 3.8 অ্যাম্পিয়ারের বেশি পড়লাম! এটি আমার বক কনভার্টারের সর্বোচ্চ রেটিংগুলির উপরে ছিল। বিএমএস এত বেশি কারেন্ট আঁকছিল কারণ ব্যাটারিগুলি সম্পূর্ণভাবে মারা গিয়েছিল।

প্রথমত, আমি বিএমএস এবং বহিরাগত উপাদানগুলির মধ্যে সমস্ত সংযোগ পুন redনির্দেশ করেছি তারপর সোলার দিয়ে চার্জ করার সময় যে স্রাব সমস্যা হয়েছিল তার পরে আমি গিয়েছিলাম। আমি মনে করি এই সমস্যাটি ঘটছে কারণ বক কনভার্টার চালু করার জন্য পর্যাপ্ত সূর্যালোক ছিল না। যখন এটি ঘটেছিল, আমি মনে করি চার্জারটি বিপরীত দিকে যেতে শুরু করেছে - ব্যাটারি থেকে বাক কনভার্টার (বাক কনভার্টার লাইট চালু ছিল)। বিএমএস এবং বক কনভার্টারের মধ্যে একটি স্কটকি ডায়োড যুক্ত করে যা সমাধান করা হয়েছিল। এইভাবে কারেন্ট অবশ্যই বক কনভার্টারে ফিরে আসবে না। এই ডায়োডের সর্বোচ্চ ডিসি ব্লকিং ভোল্টেজ 40 ভোল্ট এবং সর্বোচ্চ ফরওয়ার্ড কারেন্ট 3 অ্যাম্পিয়ার।

বিশাল লোড কারেন্ট সমস্যা সমাধানের জন্য, আমি আমার বক কনভার্টারকে এমন একটি দিয়ে প্রতিস্থাপন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যার বর্তমান সীমিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এই বক কনভার্টারটি দ্বিগুণ বড় কিন্তু সৌভাগ্যবশত আমার ঘরের মধ্যে এটি ফিট করার জন্য পর্যাপ্ত জায়গা ছিল। এটি গ্যারান্টি দেয় যে লোড কারেন্ট কখনই 2 অ্যাম্পিয়ারের উপরে যাবে না।

ধাপ 4: সৌর বিদ্যুৎ সরবরাহ

এই প্রকল্পের জন্য আমি মিশ্রণে সৌর প্যানেল অন্তর্ভুক্ত করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এটি করার মাধ্যমে আমি কীভাবে তারা কাজ করে এবং কীভাবে তাদের ব্যবহার করতে হয় সে সম্পর্কে আরও ভাল ধারণা পেতে চেয়েছিলাম। আমি সিরিজের চারটি 6 ভোল্ট এবং 100 এমএ সোলার প্যানেল সংযোগ করার জন্য বেছে নিয়েছি, যা আমাকে 24 ভোল্ট এবং 100 এমএ মোট সূর্যের আলোতে সরবরাহ করে। এটি 2.4 ওয়াটের বেশি শক্তি যোগ করে যা অনেকটা নয়। উপযোগবাদী দৃষ্টিকোণ থেকে এই সংযোজনটি বেশ অকেজো এবং 18650 ব্যাটারির কোষগুলি সবেমাত্র চার্জ করতে পারে তাই এটি একটি বৈশিষ্ট্যের চেয়ে প্রসাধন হিসাবে বেশি। এই অংশে আমার পরীক্ষা চালানোর সময় আমি দেখেছি যে এই সোলার প্যানেলগুলি শুধুমাত্র 18650 ব্যাটারি কোষগুলি নিখুঁত অবস্থায় চার্জ করে। মেঘলা দিনে এটি একটি বক কনভার্টারও চালু করতে পারে না যা সৌর প্যানেল অ্যারের পরে অনুসরণ করে।

সাধারণত, আপনি PV4 প্যানেলের পরে একটি ব্লকিং ডায়োড সংযুক্ত করবেন (পরিকল্পিতভাবে দেখুন)। এটি সোলার প্যানেলে স্রোতকে প্রবাহিত হতে বাধা দেবে যখন সূর্যের আলো নেই এবং প্যানেলগুলি কোনও শক্তি উত্পাদন করবে না। তারপরে একটি ব্যাটারি প্যাক সোলার প্যানেল অ্যারেতে স্রাব শুরু করবে যা তাদের সম্ভাব্য ক্ষতি করতে পারে। যেহেতু আমি ইতিমধ্যে বক কনভার্টার এবং 18650 ব্যাটারি প্যাকের মধ্যে একটি D5 ডায়োড যুক্ত করেছি যাতে কারেন্টটি আবার প্রবাহিত না হয় সেজন্য আমার আরেকটি যোগ করার প্রয়োজন হয়নি। এই উদ্দেশ্যে স্কটকি ডায়োড ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয় কারণ তাদের নিয়মিত ডায়োডের চেয়ে কম ভোল্টেজ ড্রপ থাকে।

সৌর প্যানেলের জন্য সতর্কতার আরেকটি লাইন হল বাই-পাস ডায়োড। যখন সিরিজ কনফিগারেশনে সৌর প্যানেল সংযুক্ত থাকে তখন তাদের প্রয়োজন হয়। এক বা একাধিক সংযুক্ত সৌর প্যানেল ছায়াযুক্ত হলে তারা সে ক্ষেত্রে সাহায্য করে। যখন এটি ঘটে, ছায়াময় সৌর প্যানেল কোন শক্তি উত্পাদন করবে না এবং এর প্রতিরোধ ক্ষমতা উচ্চ হয়ে উঠবে, যা ছায়াছবিহীন সৌর প্যানেল থেকে স্রোতের প্রবাহকে বাধা দেবে। এখানে ছিল বাই-পাস ডায়োড। এর ফলে মোট বিদ্যুৎ কম হবে (ছায়াময় প্যানেলের কারণে) কিন্তু কমপক্ষে কারেন্ট একসাথে ব্লক করা হবে না। যখন কোন সোলার প্যানেল ব্লক করা হয় না তখন কারেন্ট ডায়োড উপেক্ষা করবে এবং সোলার প্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে কারণ এটি সর্বনিম্ন প্রতিরোধের পথ। আমার প্রকল্পে আমি প্রতিটি সৌর প্যানেলের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত BAT45 Schottky ডায়োড ব্যবহার করেছি। স্কটকি ডায়োডগুলি সুপারিশ করা হয় কারণ তাদের কম ভোল্টেজ ড্রপ থাকে যা পরিবর্তে পুরো সোলার প্যানেল অ্যারেকে আরও দক্ষ করে তুলবে (এমন পরিস্থিতিতে যখন কিছু সৌর প্যানেল ছায়াযুক্ত)।

কিছু ক্ষেত্রে, বাই-পাস এবং ব্লকিং ডায়োডগুলি ইতিমধ্যে সোলার প্যানেলে সংহত করা হয়েছে যা আপনার ডিভাইসের নকশাটিকে আরও সহজ করে তোলে।

পুরো সোলার প্যানেল অ্যারে SPDT সুইচের মাধ্যমে A1 বক কনভার্টারের সাথে (ভোল্টেজ +16.8 ভোল্টে কমিয়ে) সংযুক্ত। এইভাবে ব্যবহারকারী 18650 ব্যাটারি কোষ চালানো উচিত তা নির্বাচন করতে পারেন।

ধাপ 5: অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্য

সুবিধার জন্য আমি 18650 ব্যাটারি প্যাকটি এখনও চার্জ করা হয়েছে কিনা তা দেখানোর জন্য স্পর্শকাতর সুইচের মাধ্যমে সংযুক্ত একটি 4S ব্যাটারি চার্জ সূচক যুক্ত করেছি। আরেকটি বৈশিষ্ট্য যা আমি যুক্ত করেছি তা হল USB 2.0 পোর্ট যা ডিভাইস চার্জিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। যখন আমি আমার 18650 ব্যাটারি চার্জার বাইরে নিয়ে যাব তখন এটি কাজে আসতে পারে। যেহেতু স্মার্টফোনে চার্জ করার জন্য +5 ভোল্টের প্রয়োজন হয় তাই আমি +16.8 ভোল্ট থেকে +5 ভোল্টে ভোল্টেজ কমিয়ে আনার জন্য একটি স্টেপ-ডাউন বক কনভার্টার যোগ করেছি। এছাড়াও, আমি একটি SPDT সুইচ যুক্ত করেছি যাতে USB পোর্ট ব্যবহার না করা হলে A2 বক কনভার্টার দ্বারা কোন অতিরিক্ত শক্তি অপচয় হবে না।

ধাপ 6: আবাসন নির্মাণ

আবাসন ঘেরের ভিত্তি হিসাবে আমি স্বচ্ছ জৈব কাচের শীট ব্যবহার করেছি যা আমি একটি হ্যান্ডসো দিয়ে কেটেছি। এটি তুলনামূলকভাবে সস্তা এবং সহজে ব্যবহারযোগ্য উপাদান। সবকিছু এক জায়গায় বেঁধে রাখার জন্য আমি বোল্ট এবং বাদামের সংমিশ্রণে ধাতব কোণ বন্ধনী ব্যবহার করেছি। এইভাবে আপনি প্রয়োজনে ঘেরটি দ্রুত একত্রিত এবং বিচ্ছিন্ন করতে পারেন। অন্যদিকে, এই পদ্ধতিটি ডিভাইসে অপ্রয়োজনীয় ওজন যোগ করে কারণ এটি ধাতু ব্যবহার করে। বাদামের জন্য প্রয়োজনীয় গর্ত তৈরি করতে আমি একটি বৈদ্যুতিক ড্রিল ব্যবহার করেছি। সৌর প্যানেলগুলি গরম আঠালো ব্যবহার করে জৈব গ্লাসে আঠালো ছিল। যখন সবকিছু একসাথে রাখা হয়েছিল তখন আমি বুঝতে পারলাম যে এই ডিভাইসের চেহারা নিখুঁত নয় কারণ আপনি স্বচ্ছ কাচের মাধ্যমে সমস্ত ইলেকট্রনিক জগাখিচুড়ি দেখতে পারেন। এর সমাধানের জন্য আমি জৈব গ্লাসকে বিভিন্ন রঙের ডাক্ট টেপ দিয়ে coveredেকে দিলাম।

ধাপ 7: শেষ শব্দ

যদিও এটি একটি অপেক্ষাকৃত সহজ প্রকল্প ছিল, আমার ইলেকট্রনিক্সে অভিজ্ঞতা অর্জনের সুযোগ ছিল, আমার ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য ঘের নির্মাণ এবং নতুন (আমার কাছে) ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির সাথে পরিচয় করিয়ে দেওয়া হয়েছিল।

আমি আশা করি এই নির্দেশযোগ্য আপনার জন্য আকর্ষণীয় এবং তথ্যপূর্ণ ছিল। যদি আপনার কোন প্রশ্ন বা পরামর্শ থাকে তবে দয়া করে নির্দ্বিধায় মন্তব্য করুন?

আমার ইলেকট্রনিক এবং অন্যান্য প্রকল্পের সর্বশেষ আপডেট পেতে এগিয়ে যান এবং আমাকে ফেসবুকে অনুসরণ করুন:

facebook.com/eRadvilla