Hola a todos este es un instructable para hacer una mochila solar y cargar algunos gadgets comunes con alimentador USB como un celular o una cámara digital. Un proyecto increíble si tienes que pasar mucho tiempo fuera o estás de viaje.

Ideal para:

Celulares
Reproductores de música (ipod, MP3)
Cámaras digitales
Algunos proyectos con Arduino
Dispositivos USB

A mi en lo general me gustan más las mochilas de espalda, ya que no solo camino también ando en bicicleta.

Esta mochila solar tendrá enfoque a guardar “cosas” y unos cuantos dispositivos con entrada USB y llevar una laptop.

Tiempo necesario para hacer una: 1 día.

Step 1: Materiales

Antes que todo les explicare los componentes que son necesarios. La electrónica lo conseguí en Adafruit, una empresa muy enfocada al Open Source y además tiene distribuidores a lo largo del mundo, a lo mejor hay uno cerca de ti. En el caso de las herramientas, aunque es posible no llegar a tener todas, quizás sea más conveniente solicitar ayuda o servicio de un makerspace o taller.

Checar distribuidores de Adafruit

Para la electrónica:

Cargador solar
Pila recargable
Panel Solar
Potenciador de 5V
Caja para los componentes
Entrada o plug de 2.1 mm
Thermofit o cinta de aislar.
4 tornillos de 4mm

Extras:

Mochila.
Velcro.

Checar Hackerspaces

Herramientas usadas en el proyecto, es posible no llegar a usar todas

Kit de pinzas (corte, punta y colocación).
Pinzas peladoras.|
Kit de desarmadores miniatura.
Multímetro.
Soporte para electrónica (tercera mano).
Tijeras.
Encendedor o pistola de calor.
Pistola de silicón.
Cautín
Servicio de impresión 3D.

Step 2: Electrónica

La energía solar no siempre es constante y genera diferentes cantidades de energía a lo largo del día, incluso se puede cargar con luz de focos, por lo que no se recomienda alimentar directamente los dispositivos con paneles solares, por lo que se elabora un circuito algo más sofisticado.

El circuito consta de los siguientes componentes:

Panel Solar
Cargador Solar
Pila de LiOn
Boost de 5V con salida USB

El panel solar suministra directamente la energía a partir del luz solar, el cual pasa a un cargador solar, que funciona como un filtro que puede ir directamente al potenciador o la pila. Dependiendo de la situación, la pila llega al potenciador desde la pila o del cargador solar, pero esta llega a 3.3 V (pila) o similar, y el potenciador se encarga de que sean 5V constantes para funcionar como un puerto USB normal.

El circuito como viene esta muy detallado que facilita mucho donde conectar cada cable, y en particular Adafruit vienen con cables y conectores si es que aplica, solo hay que tomar en cuenta.

GND - cable negro.
5V / BAT / LOAD - cable rojo
En el panel solar hay un cable blanco que se conecta al rojo.

El conector que trae el panel solar (pueden venir sin conector) no encaja con el circuito, y es más fácil modificar que conseguir el conector correspondiente. Hay que cortar y peinar cables para poderlos solar, aquí conviene usar thermofit o cinta de aislar para evitar cortos.

El capacitor tiene un símbolo de "-" (negativo) que nos ayuda a colocarlo con la placa.

Si lo hiciste bien, algunos LEDs montados en las placas empezarán a brillar al conectar todo y tener contacto con luz solar.

En particular, algunos cables, aun con soldadura me gusta reforzarlos un poco más y suelo ponerle unas cuantas gotas de silicón, el cual, logra que además sea algo mas resistente y si asi lo deseas, evitar que se mueva mucho.

GOPR1794.MP4
Download

Step 3: Caja Para Guardar La Electronica

Si guardas los componentes como tal, lo más seguro es que a cada rato se van a romper o hacer corto con algún otro dispositivo, por lo que es necesario hacerle una pequeña caja.

La caja que use en este proyecto esta disponible en Thingiverse, el cual caben todos los componentes, incluso se puede descargar para hacer modificaciones.

Click aqui para el diseño usado

Sobre las características de impresión, se trata de una impresión muy sencilla:

Impresión y rebanado básico y rápido (low profile)
Material usado: PLA de color negro.
Sin soportes, sin capas extras.
Relleno solido: 20%

Los tornillos son algo pequeños (medida 4mm), por lo que recomiendo que vayas a una casa de tornillos con un extenso surtido.

Es posible no usar impresión 3D y hacer la caja desde una caja de mentas, corte láser, etc. Esta abierto a la imaginación.

Step 4: Mochila

En este instructable orientaremos a modificar mochilas ya existentes, aunque no lo creas, hay muchas maneras de como adaptarlas, el truco se puede ver dependiendo de muchos factores

Encontré que es muy fácil usar y adaptar velcro, que incluso viene en varias presentaciones y varias marcas y tamaños.

En caso de usar velcro, primero tenemos que adaptar el panel solar, este panel solar tiene 4 tornillos el cual aproveche para poder hacer las adaptaciones, pero si no es el caso existen velcros que tienen una superficie adhesiva.

Algunos consejos que ayudan a modificar la mochila:

Algunas tienen agarraderas de velcro que facilitan el agarre.
Las que tienen entrada para MP3 resultan ser las mejores, ya que tienen un espacio para cablear comodante.
Todas las mochilas tienen un gancho superior, el cual se puede aprovechar para poder amarrar el panel solar

El panel solar recibe más sol mientras recibe sol, por lo que se aconseja ponerla en la parte superior de esta.

Step 5: Resultados Y Pruebas

En un buen día soleado puedes generar suficiente energía para cargar varios dispositivos USB, en general, no evita que alguna vez tengas que cargarlo al toma corriente o similar, pero es una gran ayuda cuando necesitas pila en el momento adecuado.

Si vas a estar un día de campo, lo más seguro es que no tengas un toma corriente, así que puede ser una buena opción para tener pila en días de campo.

La pila tiene una carga de 2500 mA, el cual es suficiente para una carga completa para la mayoría de celulares.

He usado la mochila para andar en la ciudad, andar en bici o simplemente dejarla al sol en una ventana y ha funcionado bastante bien, para andar en la ciudad, se recomienda que conozcas tus rumbos ya que suelen llamar la atención.

Step 6: Algunos Datos

Algunas cosas que hay que tomar en cuenta:

Existen modelos que cargan laptops y netbooks pero esta en especifico no
Usa baterías de LiON, no cambies el tipo de pila.
Los paneles solares deben ser de 6V.
Puedes usar una extensión de USB para conectar varios dispositivos, pero la batería se gastara más rápido, y no siempre se puede, depende directamente del consumo de los dispositivos.

Consejos:

Puedes poner potenciadores con más una salida de amperaje mayor para cargar tabletas, pero puede ser dañino para dispositivos sin reguladores.
El modo avión facilita la carga de pila.
El circuito tiene 2 opciones para cargar, desde mini USB o desde panel, pero no pueden cargar los 2 simultáneamente.
En caso de ser posible guarda el panel solar para evitar problemas.
Puedes separarlo de la mochila y usarlo como un cargador solar simple.

Referencias:

https://learn.adafruit.com/solar-boost-bag