Ogniwa fotowoltaiczne - schemat do bezpośredniego ładowania telefonu

Witam serdecznie,
to mój pierwszy wpis na forum i pierwsze kroki w elektronice, więc proszę o wyrozumiałość.

Kupiłem na allegro 30 ogniw fotowoltaicznych o parametrach:
Imax=0,28A
Umax=0,5V
Pmax=0,14W

Chciałbym, aby poprzez przetwornice napięcia uzyskać na wyjściu 5V i jak największy prąd, aby ładować telefon bezpośrednio z paneli słonecznych. Myślałem o podłączeniu 10 ogniw szeregowo, aby uzyskać 0,5*10=5V napięcia i połączyć 3 takie pakiety dla uzyskania prądu 0,28*3=0,84A.

Czy ewentualnie dla tych parametrów i dwóch akumulatorów 3,7V (BRC 18950 3000mAh li-ion) macie jakiś pomysł na schemat i budowę tego słonecznego powerbanku? Początkowo myślałem o samych panelach, przetwornicy i od razu ładowaniu telefonu, ale jeśli ładowanie tych akumulatorów będzie lepszym pomysłem, aby potem z nich ładować telefon i będzie stosunkowo proste jak na moje umiejętności to również poproszę o schemat i podpowiedzi na co zwracać uwagę.

Macie inny pomysł na podłączeniu tych 30 paneli i jaką przetwornicę zastosować (proszę o jakiś konkretny model). Co jeszcze brakuje w moim pomyśle? Zaznaczam, że jestem zielony i się uczę

Z góry dzięki za pomoc

Musisz pamietać ze bawiąc się ogniwami należy zwrócić uwagę na pogodę czyli nasłonecznienie. 10 ogniw połączonych szeregowo da 5V tylko przy maksymalnym nasłonecznieniu a w Polsce jak w Polsce pogoda zmienna jest. Jak już chcesz się bawić w łączenie szeregowe to ja na Twoim miejscu dałbym więcej w szereg ogniw i zrobił przetwornicę obniżającą napięcie do 5V. Tylko jeszcze tutaj jest problem wydajności prądowej tutaj musiałbyś łączyć równolegle ogniwa aby uzyskać większy prąd wyjściowy.

Ja na Twoim miejscu pobawiłbym się najpierw ogniwami. Połączył w szereg 10 tak jak mówiłeś i sprawdził jakie napięcie bedzie wyjściowe. Sprawdzaj tak w różnych nasłonecznieniach.

Pożniej jak ogarniesz co i jak z ogniwami to spójrz na link:
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/LM7805.pdf

Jest to stabilizator napięcia 5V. Stabilizuje on napięcie do 5V przy max 25 czy jakoś tak nie pamiętam dokładnie możesz to sprawdzić w linku. A minimalne napięcie jakie potrzebuje do stabilizacji to 7V. Czyli jak byś skonfigurował swoje ogniwa tak że przez cały czas w małym nasłonecznieniu miałyby na wyjściu 7V to układ LM7805 stabilizowałby Ci to do 5V.

Okej, załóżmy, że połącze szeregowo 20 ogniw, czyli maksymalnie będę miał 10V i prąd maksymalny na wejściu 0,28A. Jeżeli zastosuję przetwornice obniżającą napięcie do 5V, to jakiego prądu mogę się spodziewać na wyjściu z przetwornicy? Bo jestem z jednej strony ograniczony prądem maksymalnym na wejściu.

To wszystko zależy od naslonecznienia tak samo jak napięcie. Poczytaj sobie artykuły o ogniwach fotowoltaicznych i ich charakterystykach pradowo - napieciowych. Oraz P/I .
Jednego jestem pewien - nigdy nie uzyskasz maksymalnego prądu i mocy tak jak jest napisane na ogniwach.

połączyłem szeregowo 10 ogniw, zrobiłem już 2 takie pakiety i pod wieczór udało mi się wyciągnąć z jednego pakietu 4,7V, natomiast przy sztucznym świetle (mocna lampa rowerowa) ponad 5,4V. Przy montażu złamałem 5 ogniw, więc zostało mi jeszcze 5 zapasowych. Co teraz radzicie zrobić? Szeregowo, równolegle, czy jak by to podłączyć?

Pomelon, narysowane na szybko w Paincie, ale powinieneś zrozumieć. Kolega Kamil dobrze ci radzi - użyj stabilizatora LM7805 (wszystko jedno w twoim przypadku czy z końcówką C czy CV czy bez końcówki), zakres prądu jaki są w stanie dostarczyć twoje ogniwa (nota bene małe) będą się mieścić w granicach "obsługiwanych" przez ten stabilizator. Podłącz wszystko wg. schematu, a jeśli chcesz żeby układ działał autonomicznie (czyli cały czas np. na parapecie, cały czas z możliwością ładowania telefonu, w miejsca zaznaczone zielonym punktem dodaj np. 2 baterie do telefonu podłączone szeregowo - ich łączne napięcie wyniesie wtedy między 7.4 (2x3.7) a 8.4V (2x4.2 przy pełnym naładowaniu ogniw). Dioda praktycznie dowolna, np. RL207 (taką miałem pod ręką) lub inna z serii 1N (ale tu niech się wypowiedzą koledzy). Chodzi o to że przy zacienieniu ogniwa i tak będą wytwarzać pewien prąd - wg. moich obserwacji przy zachmurzeniu deszczowym około 70% normalnego napięcia (stąd napisałem na obrazku 7.5-10V DC, być może mniej) do 100% napięcia w słoneczny dzień i przy pełnej ekspozycji na światło słoneczne. Dioda jest niezbędna jako "zapora" przed upływem prądu. Musisz pamiętać że ogniwa fotowoltaiczne w nocy rozładowują podłączone źródło energii (np. akumulator). Jeśli chodzi o to jakie natężenie prądu uzyskasz - cóż, nie sprawdzałem, za rzadko używam tego co sam zrobiłem żeby stwierdzić jednoznacznie, a nie analizowałem schematu wewnętrznego stabilizatora LM7805. Może warto pamiętać że ten układ jeśli dobrze pamiętam dostarcza do 1.5A 5V DC na wyjściu. Więcej niż trzeba dla większości smartfonów. No i znacznie się grzeje, u mnie nie obyło się bez radiatora około 5x5 cm, w słońcu może być gorzej. Tak czy inaczej - powodzenia, pomysł masz nie głupi, trzeba tylko go dobrze wykonać Jeśli po podłączeniu wszystkiego zgodnie z moim rysunkiem układ będzie działać, poznasz to po wyczuwalnym nagrzewaniu się stabilizatora LM7805 - nawet bez podłączonego telefonu/odbiornika, to normalne.

Zamiast lm7805 zastosuj przetwornice obnizajaca napiecie. Zdecydowanie mniejsze straty i tak juz nieduzej mocy.