• Petus
• June 17 2024
• Vše ostatní / others
• 835x Přečteno

Člověka napadá během života spousta nápadů, ne vždy je má ale čas a chuť zrealizovat. Podobně to bylo u mě - minulý rok, když jsme jeli na vodu, jsem chtěl vytvořit solární vodní čerpadlo na odčerpání vody z kánoe a solární nabíječku. Loni jsem to neudělal, letos už ANO!

Hned na úvod, prosím vás, vůbec nepokládejte otázku PROČ. Tahle otázka nemá v kutilském/bastlířském světě místo.
Má odpověď by ale byla: Protože můžu a chci.

Velké poděkování patří mému kolegovi, který musel(?) poslouchat mé nápady a kromě toho, že je konstruktivně připomínkoval, tak přicházel i s vlastním řešením či nápady.
I když viděl, jakou chujovinu vymýšlím a budu instalovat na kánoi... :-D

Proč

Projekt vodní pumpy do kánoe je prostě skvělý. Snoubí nutnost řešit hned několik zajímavých úkolů do jednoho celku.
Myslíte si, že prostě vezmete čerpadlo a je to? Ani omylem.
Řešit jsem musel třeba:
- typ čerpadla, které vydrží to, že může jet naprázdno (bude tahat vzduch, respektive částečně vzduch a částečně vodu)
- zdrojová část bude dodávat dostatečný výkon, čerpadla jsou zejména 12V
- co nejmenší, nejlépe žádná, závislost na 230V síti
- 3D model sací části, aby netahala dovnitř větší smetí z vody

A jak to bylo se solární fast charge nabíječkou? Když už mám řešení pro napájení pumpy, proč by ta samá část nemohla napájet i modul pro nabíjení telefonu, tabletu?

Solární panel

Jednou jsem koupil solární panel pro venkovní použití, těžký a o velikosti jen o trochu větší než A4, s výkonem 9V/0.6A.
Díky své mechanické odolnosti (no jasně, když je tak těžký!) jsem ho tedy využil.

Nabíječka pro 2S LiPol a ochrana

Díky tomu, že panel dokáže dát 9V, zvolil jsem 2S řešení baterií. Plně nabité baterky mají 8.4V, 9V je tedy ideální.

Mohl jsem použít tento typ nabíjecího modulu, který je přímo určený na připojení k solárnímu panelu, tedy obsahuje funkci MPPT, ale bohužel výstup je jen na jednu LiPol a nutnost použít step-up (zvyšovací) měnič z 4.2V na 12V mi nepřišlo moc energeticky výhodné.
https://www.laskakit.cz/solarni-nabijecka-li-ion-baterie-cn3791-1s--9v-panel/



Takže jsem vzal nabíječku TP5100 určenou pro 1S nebo 2S baterky a nabíjecí proud zvolil 200 nebo 400mA.
https://www.laskakit.cz/nabijecka-li-ion-clanku-tp5100--2a-1-2s/
Proč? (Tady je otázka proč dovolená)
Představte si situaci, kdybych nastavil nabíjecí proud na 600mA. Při přímém slunečnímu svitu není problém, solár dá 9V a 600mA, pokud se ale zatáhne obloha, nabíjecí obvod pořád chce 600mA, ale solár kvůli oblačnosti dá jen (třeba) 6V. CO udělá nabíječka? Vypne nabíjení.
Když tedy nastavím 200 nebo 400mA, vím, že solár nebude přetížený a bude dávat nutných 9V i v případě vyšší oblačnosti.

Nabíjecí proud jsem měnil ručně jumperem, propojkou, na jedné straně byl rezistor 0.47R, na druhé straně paralelní spojení dvou 0.47R.
Když byl solár u stanu, nastavil jsem vyšší nabíjecí proud, když jsem ho dal na kánoi, nastavil jsem nižší nabíjecí proud - přece kolem řeky jsou stromy, to dá rozum, že tam bude více stínu :-)



Nechyběla ani ochrana baterek.
https://www.laskakit.cz/ochrana-li-ion-baterie-2s-20a/



Pozor na aktivaci tohoto modulu! Modul s baterkami se aktivuje přivedením napětí na jeho vstup. Bez této aktivace tato ochrana na výstup nic nedodá!
Musíte jej zapnout přivedením napětí na vstup ochrany (typicky výstupem z nabíječky). Pak teprve můžete využít i výstup.

Step-up/Zvyšující modul

Baterky dávají max 8.4V (dvě LiPol 18650 v sérii), čerpadlo potřebuje 12V. Pro potřeby zvýšení napětí za baterek na čerpadlo jsem využil XL6009
https://www.laskakit.cz/step-up-boost-menic-s-xl6009--cervena/

Z pohledu účinnosti, čím bližší je vstupní napětí tomu výstupnímu, tím je i účinnost modulu vyšší.

Vodní čerpadlo

Projekt, kde hraje hlavní roli vodní pumpa/čerpadlo, jsem před dávnými lety už měl - tehdy to mělo být automatické zavlažování. Tři roky jsou to stavěl, ladil, řešil problémy - od typu čerpadla, přes napájení, typy hadic, typy konců hadic pro zalévání a nikdy nevyřešil na 100% všechno. A pak jsme se přestěhovali a automatické zalévání jsme už nepotřebovali :-D

Částečně, jsem tedy čerpal z tohoto vlastně nepovedeného projektu.
Jako čerpadlo bylo vybráno vodní čerpadlo R385, které je schopné čerpat až 2l/min. Navíc je motor stejnosměrný a stačí mu 12V. Odebíraný proud jsou nižší stovky mA.
https://www.laskakit.cz/vodni-cerpadlo-r385-6-12v-2l-min/



Výhoda tohoto čerpadla je, že může běžet naprázdno - což je skvělé pro moment, kdy pumpa nasává částečně vodu a částečně vzduch.
Není ale voděodolné - není ponorné, na to je třeba dát pozor a čerpadlo tak dát na bezpečné místo mimo dosah vody.

Modul pro rychlé nabíjení telefonu, baterky

Prolézáním e-shopu jsem na poslední chvíli narazil na tento modul pro nabíjení například telefonu nebo tabletu.
https://www.laskakit.cz/modul-pro-rychlonabijeni-mobilnich-zarizeni--usb-a--usb-c/
Jeho nespornou výhodou jsou dva výstupní konektory - USB-A na horní straně a USB-C na spodní straně.
Kromě toho podporuje i známé a používané standardy pro rychlé nabíjení - QC, USB PD, Huawei SCP/FCP nebo Samsung AFC. I Applí standard podporuje :-)
Minimální napětí je 6V, což se sériovým řazením baterek LiPol 18650 bohatě splňuji.



A při 10W se ani nijak nepřehřívá.

Krabička a další drobnosti

Pro zapínání pumpy a/nebo telefonu jsem použil jeden dvojitý vypínač. A celé zařízení umístil do S-BOX 206B.

Zapojení

Zapojení celého projektu je velmi jednoduché. Fakt. Pár už hotových modulů a drátků.



V zapojení není žádný chyták - u nabíječky nezapomeňte propájet pájecí most, čímž nastavíte nabíječku na 2S LiPolky. Zároveň upravte nabíjecí proud, výchozí nabíjecí proud je 1A (2x 0.1R paralelně)

Já zapájel místo rezistoru hřebínek kde na jednu stranu jsem zapájel 0.47R (cca 200mA nabíjecí proud) a na druhou 2x 0.47R (cca 400mA nabíjecí proud). A ručně jej přepínal dle potřeby.

Balancér je nutné aktivovat připojením vstupního napětí, až poté dostanete na výstupu napětí z baterek.

Vylepšení

Celý projekt kupodivu fungoval na velmi dobrou. Vylepšení v podobě učesání všech těch drátků by samozřejmě projekt snesl.
Co je nutné opravdu změnit je sběrný koš - tím, jak je hodně děrovaný, zbytečně nabíral vzduch. Příště bych ho udělal mnohem nižší.

Fotky a video na závěr

Funguje Samozřejmě jsem to čekal, takže žádné překvapení
Jen pár nepodstatných much by šlo ještě vyladit
Solární powerbanka
Solární vodní pumpa pic.twitter.com/vaUvrTsZNM

— chiptron.cz (@chiptronCZ) June 16, 2024