Hackaday-Preis 2023: Superkondensatoren ermöglichen den Betrieb von Solarlautsprechern im Dunkeln

Sonnenkollektoren sind eine großartige Möglichkeit, sauberen Strom zu erzeugen, erfordern jedoch einen Energiespeichermechanismus, wenn Sie ihren Strom auch nachts nutzen möchten. Dies kann bei großen Solarparks, die ins Netz einspeisen, etwas schwierig sein, da sie große Batteriebänke oder Pumpspeichersysteme benötigen, um eine angemessene Energiemenge zu gewinnen. Viel einfacher ist es bei kleinen tragbaren Solargeräten, die mit einem kleinen Akku oder sogar einem großen Kondensator hervorragend funktionieren. [Jamie Matthews] hat zum Beispiel einen Lautsprecher gebaut, der mit Solarenergie betrieben wird, aber dank zweier Superkondensatoren auch im Dunkeln funktionieren kann.

Das 3D-gedruckte Gehäuse des Lautsprechers ist mit einem an der Vorderseite montierten 60 x 90 mm2 großen Solarpanel ausgestattet, das ein Paar 400-Farad-Superkondensatoren auflädt. Der Audioeingang erfolgt entweder über eine Standard-3,5-mm-Buchse oder über die analoge Audiofunktion einer USB-C-Buchse. Derselbe USB-Anschluss kann auch verwendet werden, um die Supercaps direkt aufzuladen, wenn kein Sonnenlicht vorhanden ist, oder um einen Bluetooth-Audioempfänger anzuschließen, der in diesem Fall über den Lautsprecher mit Strom versorgt wird.

Das Solarpanel sitzt direkt neben dem Passivstrahler, bevor beide mit Lautsprecherstoff überzogen werden.

Das äußere Lautsprechergehäuse, die Frontblende und sogar der Passivstrahler sind 3D-gedruckt und sprühlackiert. Der Kühler besteht aus einer zentralen Kappe, die mit zwei M4-Schrauben beschwert und in einer flexiblen Membran aufgehängt ist. [Jamie] hat alle Öffnungen mit Klebstoff versehen, um sicherzustellen, dass die Box nahezu luftdicht bleibt, was für die ordnungsgemäße Funktion des Passivkühlers erforderlich ist. Lautsprecherstoff wird verwendet, um die Frontplatte einschließlich des Solarpanels abzudecken. Es ist offenbar transparent genug, um ein paar Watt Sonnenenergie durchzulassen.

Ein geborgener 3-Zoll-Bose-Treiber ist die eigentliche Audioquelle. Angetrieben wird er von einem TI TPA2013D1-Chip, einem 2,7-W-Klasse-D-Verstärker mit integriertem Aufwärtswandler. Dadurch kann der Chip über einen weiten Versorgungsspannungsbereich ein konstantes Ausgangsleistungsniveau aufrechterhalten, was ideal für den Betrieb mit Superkondensatoren ist, da Superkondensatoren im Gegensatz zu Lithiumbatterien keine konstante Spannung aufrechterhalten. .

[Jamie] verwendet den Lautsprecher bisher seit über neun Monaten und musste ihn nur zweimal manuell aufladen. Es hilft wahrscheinlich, dass es im sonnigen Südafrika lebt, aber wir haben gesehen, dass ähnliche Solar-Audio-Projekte an Orten wie Dänemark wirklich gut funktionieren. Wenn Sie Ihre Ghettoblaster mit an den Strand nehmen, könnte sich auch eine Sonnenschutz-Erinnerungsfunktion als nützlich erweisen.