在本文中，您將學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)DIY太陽(yáng)能18650充電器以及太陽(yáng)能應(yīng)急燈。該設(shè)備將幫助您通過(guò)USB端口為設(shè)備充電，并且內(nèi)置LED，可在需要時(shí)用作應(yīng)急燈。

DIY太陽(yáng)能18650充電器帶應(yīng)急燈介紹：

太陽(yáng)能是減少能源消耗的最佳方式，因?yàn)樗藐?yáng)光產(chǎn)生能量。陽(yáng)光可以被巧妙地利用，而不會(huì)損害我們的環(huán)境。因此，在這里我們還將利用太陽(yáng)能為鋰離子電池充電。使用此設(shè)備，可以通過(guò)專用USB為手機(jī)充電和/或?qū)⑵溆米鲬?yīng)急燈。此前，我們發(fā)布了使用LM317的鋰離子電池充電器電路。

所需組件

6V，150mA太陽(yáng)能電池板x1

TP4056鋰離子電池充電器模塊x1

DC1V~5V輸入轉(zhuǎn)5V輸出升壓模塊，帶USBx1

18650電池或任何其他鋰離子電池x1

18650電池的電池座

1N4007整流二極管x1

LED陣列x1

開/關(guān)開關(guān)x2

箱

電路圖如圖1所示，采用常用元件設(shè)計(jì)。這種安排非常簡(jiǎn)單易懂。

太陽(yáng)能電池板連接：

本項(xiàng)目使用的迷你太陽(yáng)能電池板是一塊小型6V電池板，輸出電流為150mA。此外，6V的輸出可能會(huì)在5V至7.5V之間波動(dòng)，具體取決于光的強(qiáng)度。該面板有兩個(gè)標(biāo)記為“+”和“-”的端子，或者有兩根不同顏色的電線。在這里，我們使用的面板為白色表示“+”，黑色表示“-”，在您的情況下可能會(huì)有所不同。所以在連接之前，請(qǐng)確保這根電線的極性。如果對(duì)此電線有任何混淆，請(qǐng)使用萬(wàn)用表。

如何識(shí)別太陽(yáng)能電池板電線的極性？

拿萬(wàn)用表進(jìn)行調(diào)整，以測(cè)量20V電壓范圍。

將萬(wàn)用表“COM”探頭連接到面板上的一根電線，將“V”探頭連接到面板上的另一根電線。

在陽(yáng)光下測(cè)量電壓tage面板，它將顯示任何電壓tage介于5V和7.5V之間。

如果萬(wàn)用表上顯示的電壓極性為負(fù)數(shù)，則導(dǎo)線的極性反轉(zhuǎn)，否則連接到“COM”探頭的導(dǎo)線為“-”，而“V”探頭為“+”。

找到面板線的極性后，現(xiàn)在是時(shí)候連接二極管了。

二極管的用途和連接

在夜間或黑暗中，太陽(yáng)能的電位差（電壓）小于電池（電位）電壓。電壓的方向總是從較高的電位向較低的電位，即在黑暗（夜晚）中，電壓開始從電池流向太陽(yáng)能電池板。為了解決這個(gè)問(wèn)題，這里使用了二極管。二極管1N4007是通用整流二極管，您也可以使用其他替代品，如1N4001和/或其他整流二極管。該二極管的主要目的是阻止電壓的反向流動(dòng)，即它阻止電壓從電池流回太陽(yáng)能電池板。該二極管還充當(dāng)反極性保護(hù)器，即保護(hù)設(shè)備免受太陽(yáng)能電池板反向連接的影響。太陽(yáng)能電池板的正極端子連接到二極管的陰極（1N4007），其中陽(yáng)極連接到TP4056電池充電器的IN+端子。

TP4056鋰離子電池充電器模塊

該模塊可以在恒流和恒壓兩種模式下為電池充電，最大充電電壓為4.2V，精度為1.5%。該模塊還可以保護(hù)電池免受過(guò)充電、深度放電和過(guò)流的影響。

TP4056鋰離子電池充電器模塊具有三個(gè)主IC，具有專用充電和一個(gè)完整的充電器指示LED。這三個(gè)IC是：

TP4056是一款用于單節(jié)鋰離子電池的線性充電器IC。它有兩種充電模式，即恒流和恒壓。該IC可通過(guò)使用相應(yīng)值的電阻器設(shè)置為130mA至1000mA（1A）的恒定充電電流。該模塊被編程為1000mA恒定充電電流。

DW01是一款電池保護(hù)IC，可保護(hù)電池免受過(guò)充、深度放電和過(guò)流的影響。該IC檢測(cè)鋰離子電池的電壓，并切換負(fù)載的MOSFET。過(guò)充電檢測(cè)電壓為，而過(guò)充電釋放電壓為。深放電檢測(cè)電壓為，過(guò)電流檢測(cè)電壓為。

8205A是一款雙N溝道MOSFET，用于切換負(fù)載。小型封裝可提供約6A的高電流。當(dāng)電池電壓低至深度放電電壓時(shí)，DW01關(guān)閉MOSFET，則電池不會(huì)提供電流。

二極管的陽(yáng)極連接到TP4056的“in+”引腳，其中太陽(yáng)能“-”（黑色）線直接連接到TP4056模塊的“in-”。在這里，輸入端連接完成。所以，現(xiàn)在，讓我們看看輸出端。在輸出端，您可以看到四個(gè)連接;即“OUT+”、“B+”、“B-”和“OUT-”，如圖所示。

將電池的正極端子和負(fù)極端子分別連接到TP4056的“B+”和“B-”。18650鋰離子電池的輸出為3.7V（最大4.2V），但我們需要5V才能為手機(jī)等設(shè)備充電，或通過(guò)USB為MCU供電。所以這里我們需要一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器。

現(xiàn)在，是時(shí)候連接負(fù)載了，即USB升壓模塊和LED陣列。在這里，我們使用兩個(gè)專用開關(guān)來(lái)分別切換兩個(gè)負(fù)載，即一個(gè)開關(guān)用于LED陣列，另一個(gè)開關(guān)用于USB升壓模塊。這兩個(gè)負(fù)載的正極端子連接到“OUT+”，負(fù)極端子連接到TP4056模塊的“OUT-”。

使用的升壓轉(zhuǎn)換器具有2.6V-5.5V輸入至5V輸出升壓轉(zhuǎn)換器。因此，它可以接受輸入可以是2.6V至5.5V之間的任何值，但產(chǎn)生的輸出在5V時(shí)是恒定的。這里使用的升壓模塊可以提供5V輸出@2A。您可以為您的MCU供電，即Arduino、ESP等，甚至可以在緊急情況下為手機(jī)充電。

注意：在本項(xiàng)目中，使用手機(jī)鋰離子電池，但您可以使用任何單節(jié)鋰離子電池，例如18650鋰離子電池。我們用不同類型的鋰離子電池測(cè)試了這個(gè)電路，測(cè)試結(jié)果是積極的。