هو عبارة عن كشاف صغير للطوارئ يعمل بالطاقة الشمسية على شكل مكعب صغير مع خرج 3 واط فقط، الكشاف مزود بلوحة شمسية صغيرة عالية الكفاءة وخرجها 5V 80mA، موضوعة على الوجه الخلفي للمكعب بطريقة مناسبة، ولسهولة تركيب الخلية مع المكعب تم وضع عدد 4 مغناطيس وهذا يسمح بفصل وتركيب الخلية الشمسية مع بقية المكعب.
هذه الميزة لتركيب المغناطيس تضمن التركيب والإتصال الجيد للخلية الشمسية كما أنها تسمح بتغيير وضعية الخلية لزيادة التعرض لأشعة الشمس والحصول على أكبر قدر من الطاقة، وبشكل عام تصميم الكشاف على شكل مكعب لا يميزه الشكل الأنيق وحسب بل يعطى سهولة الإستخدام أيضا فى حالات الطوارىء لصغر حجمه وسهولة حمله.
كان الهدف الأساسي لتطوير وتصميم هذا الكشاف هو إيجاد مصدر للإضاءة ويمكنه حل مشاكل الإضاءة فى مواقف مختلفة سواء كان في حالة انقطاع التيار الكهربائى أو فى حالة التخييم، ونظرا لحجمه الصغير ووزنه الخفيف فإنه يتميز بإمكانية نقل استثنائية مما يسمح بسهولة حمله أو نقله واستخدامه فى مواقف مختلفة أثناء انقطاع التيار الكهربائى أو عندما لا يتوفر مصادر إضاءة تقليدية، يعمل هذا الكشاف كبديل للإضاءة التقليدية يمكن الإعتماد عليه مما يضمن الإضاءة المستمرة للتنقل فى الأماكن المظلمة ويعطيك الإحساس بالأمان.
وعلاوة على ذلك فإن الأشخاص الذين يحبون الهواء الطلق والخروجات فإن هذا الكشاف يعتبر الرفيق المناسب لهم فى التخييم او المعسكرات، حيث أنه يوفر مصدر للإضاءة باستخدام الطاقة الشمسية.
يدور هذا المشروع حول كيفية بناء وعمل هذا الكشاف، إذن دعونا نبدأ عمله.
هذه هى الأجزاء المستخدمة فى صناعة الكشاف:
في بداية هذه التصميم نبدأ اولا بتجهز الأجزاء ثلاثية الأبعاد على شكل مكعب.
وفي داخل هذا التصميم سنضع بطارية ليثيوم 18650، والتي ستكون متصلة بكشاف ليد موضوع على الجانب الأمامي وأيضا متصلة مع الخلية الشمسية الموجودة على الوجه الخلفي.
ومن أحد الجوانب والمميزات الرئيسية لهذا المشروع هو وحدة الخلية الشمسية القابلة للفصل والتي يمكن استبدالها بوحدة طاقة أعلى بكثير بسبب ميزتها القابلة للفصل.
والجدير بالذكر أنه قد تم إجراء هذا التصميم بالكامل على برنامج fusion360 وإليك طريقة صنع هذا التصميم:
باستخدام برنامج fusion360 قمنا في البداية بإنشاء تصاميم LED PCB والبطارية واللوحة الشمسية، فعندما يتم تصميم الأجزاء أولا كلا على حدة سيصبح التنسيب والتصميم أبسط وأكثر وضوحا لأننا فقط سنحتاج لإنشاء الغلاف الخارجى للأجزاء المصممة بالفعل.
بعد تصميم الأجزاء سنقوم بتصميم الجسم من الداخل والذي يحتوي على البطارية والمكونات الأخرى وحامل لمبات LED، حيث أن حامل لمبات LED سيتم وضعه داخل الجسم ويستخدم لحمل وحفظ لمبات LED PCB وأيضا كغطاء إغلاق للاحتفاظ بالبطارية الليثيوم في موضعها.
ثم بعد ذلك قمنا بتصميم حامل اللوحة الشمسية بأربعة مغناطيسات تقع بالقرب من كل حافة.
تثبيت الخلية الشمسية باستخدام شريط لاصق على الوجهين.
بعد الإنتهاء من التصميم نقوم بإدخال جميع الملفات الى برنامج CURA لتقسيم جميع الملفات ثم طباعتها على طابعة ENDER 3 القديمة.
استخدمت فى الطباعة مادة PLA ذات اللون الأصفر من فوهة قطرها 0.4 مم وارتفاع 0.2 مم.
ولتحميل الأجزاء التي تم تصميمها بصيغة stl
وبالنسبة لمصادر الأجزاء المستخدمة فإننى حصلت على الخلية الشمسية من موقع PCBWAY's GIFTSHOP، وللذهاب للرابط الخاص ببيع هذه الخلية يمكنك الضغط هنـــا.
الجدير بالذكر أن موقع PCBWAY Giftshop هو متجر إلكتروني يمكنك من خلاله الحصول على مجموعة متنوعة من الوحدات واللوحات الإلكترونية بسعرها الأصلى أو يمكنك استخدام عملة الموقع والتي تسمى beans.
يمكنك الحصول على هذه النقاط نتيجة لشرائك بعض الأشياء والمكونات من الموقع فأنت تحصل على هذه النقاط كمكافأة أو يمكنك الحصول عليها عندما تشارك بعض الأشياء على الموقع.
فى هذا التصميم نستخدم مغناطيس Shiny round ferrite magnets والذى يسمى أيضا باسم ceramic magnets وهو نوع من المغناطيس الدائم مصنوع من مركب من أكسيد الحديد والباريوم أو كربونات السترونتيوم، وهي معروفة بتكلفتها المنخفضة نسبيًا ومقاومتها لإزالة المغناطيسية.
بعد لحام أطراف الأسلاك الموجبة والسالبة فى اللوحة، نقوم بقياس جهد اللوحة، وهو 4.0 فولت تحت الضوء، وعندما تتعرض هذه اللوحة لأشعة الشمس نتلقى 5.5 فولت كحد أقصى.
نقوم بوضع زر التحكم ويسمى (rocker switch (SPST في الجسم الداخلى والذي يحتوي على فتحة مقاس 19 × 13 مم مصممة خصيصًا لذلك حيث بها قطعتين يمسكان المفتاح من الداخل وتستخدم لتثبيت المفتاح فى مكانه.
استخدمت وحدة شحن من النوع IP5306 والتى لها خرج 5 فولت وفتحة لتوصيل مصابيح LED والعديد من المميزات الهامة الأخرى كتنظيم شحن وتفريغ بطارية Li-ion.
IP5306 عبارة عن وحدة طاقة IC شاملة توفر إمكانية إدارة التحكم فى الأجهزة المتصلة بها وتستخدم بشكل شائع فى تطبيقات مختلفة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ومشغلات الوسائط الأخرى وأى أجهزة تعمل بالبطارية.
يدمج IP5306 وظائف متعددة في شريحة واحدة، مما يجعله حلاً مدمجًا وفعالًا لإدارة الطاقة، وتتضمن بعض ميزاته الرئيسية ما يلي:
بشكل عام توفر وحدة الطاقة IP5306 IC حلاً موثوقًا ومتكاملًا لإدارة الطاقة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة.
الأسلاك فى هذا التصميم سهلة للغاية، فكل ماعليك هو توصيل الأسلاك الموجبة والسالبة فى البطارية مع الجزء المخصص لها فى وحدة التحكم IP5306 Module، ثم نقوم بتوصيل JST المضاف فى وحدة IP5306 إلى الوحدة الشمسية، ثم نقوم بتوصيل مصابيح LED مباشرة بالبطارية عن طريق مقاومة متغيرة للتحكم فى كمية التيار المتدفق إلى مصابيح LED.
يتم وضع زر التحكم بين الطرف الموجب للبطارية والطرف الموجب لمصباح LED.
تحتوي البطارية بالفعل على وحدة PCM متصلة بها والتي ستقطع جهد خرج البطارية بمجرد أن يصل جهد البطارية إلى 2.8 فولت، لذلك ليست هناك حاجة لتوصيل مصباح LED مباشرة بالبطارية.
إليك نتيجة هذا التصميم الصغير: مصباح صغير محمول للطاقة الشمسية يمكن استخدامه أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو التخييم أو لمجرد إلقاء الضوء على أي شيء في أي مكان وفي أي وقت.
كانت الميزة الأساسية لهذا التصميم هي إعداد لوحة حاملة للخلية الشمسية القابلة للفصل والتركيب، ويمكننا إنشاء وحدة منفصلة لتناسب لوحة مختلفة وإرفاقها بالتصميم الحالي دون تغيير بنية الجسم. ولاستبدال اللوحة الشمسية الحالية نحتاج فقط إلى إنشاء حامل لوحة شمسية جديد.
هذا المشروع عملي، ولكن هناك الكثير من التغييرات التي يجب إجراؤها مثل LED Diffusion وهو تشتيت الضوء، وحامل مناسب للكشاف، وحتى برنامج برمجة لتشغيل LED.
سيتم تصحيح هذه التغييرات في الإصدار 2 من هذا المشروع ، لذا ترقبوا ذلك.
اترك تعليقًا إذا كنت بحاجة إلى أي مساعدة بخصوص هذا المشروع.
تسجيل الدخول مطلوب
يجب عليك تسجيل الدخول لإضافة تعليق.
تسجيل الدخول