Зарядное устройство на солнечных батареях: устройство и принцип работы зарядки от солнца. Солнечная батарея заряд
Как подобрать зарядное устройство на солнечных батареях
Все больше ценителей активного отдыха предпочитают проводить отпуск и уик-энды поближе к первозданной природе. Но современному человеку сложно отказаться от благ цивилизации – кто из нас не берет в путешествие мобильный телефон, ноутбук или камеру?
Но если в вашем багаже окажется зарядное устройство на солнечных батареях, проблема с питанием девайсов будет решена. Осталось только разобраться, как правильно выбрать прибор.
Содержание статьи:
Что такое зарядка на солнечных батареях
Эти зарядные устройства способны преобразовывать солнечную энергию в постоянный электрический ток. Они могут работать с различными моделями навигаторов, плееров, ноутбуков, телефонов, камер и других портативных приборов. Но время зарядки напрямую зависит от мощности самого устройства и вида разряженного девайса, поэтому, чтобы подобрать действительно практичный и универсальный прибор, стоит разобраться с его характеристиками.
Конструктивные особенности прибора
Само устройство состоит из кристаллической панели, контроллера уровня заряда/разряда и преобразователя солнечной энергии в электрическую.
Некоторые модели оснащены еще и буферным аккумулятором из нескольких литиевых элементов, который позволяет прибору не только преобразовывать, а и накапливать энергию, чтобы отдавать заряд даже в темное время суток.
Всего пару лет назад солнечные зарядные устройства были достаточно дорогими приборами, а сегодня – это массовый продукт с доступной ценой
Преимущества солнечных зарядок:
- Универсальны — адаптированы под различные устройства (на корпусе предусмотрены USB-разъемы, а большинство моделей дополнительно укомплектованы специальными переходниками под различные виды электротехники).
- Занимают мало места в дорожном багаже.
- Есть широкий выбор форм, цветов, размеров и мощности под различные нужды и эстетический вкус.
Ну а самый значимый недостаток для всех солнечных зарядок – долгое время, которое требуется им для накопления «силы». Кроме того, следует понимать, что если с питанием мобильного телефона или фотоаппарата справиться практически любая модель, то активный «поглотитель» энергии типа ноутбука уже потребует внушительной мощности солнечной батареи и емкостного аккумулятора.
Принцип работы устройства
Портативные зарядки на солнечных батареях – автономные системы, которые могут перерабатывать энергию как от лучей, так и от электросети, ламп дневного света или компьютера. Причем многим моделям необязательно наличие интенсивного солнца — они накапливают заряд даже в пасмурные дни, хотя КПД, разумеется, падает (от 20 до 70%).
Если купить устройство с возможностью подключения к электросети, можно значительно сэкономить время на накопление заряда при пасмурной погоде
Работает прибор так: кристаллы на панели поглощают солнечную энергию, преобразователь ее «перерабатывает» в электрический ток, который поступает к источнику питания. Когда к этому источнику с помощью шнура присоединяется мобильный телефон или другой прибор, накопленная энергия постепенно перетекает в разряженное устройство.
Виды солнечных зарядок
Что касается внешнего вида – здесь уже производители постарались не только разнообразить цветовую гамму и форму устройств, а и сделать девайс максимально удобным для применения в различных ситуациях. Рассмотрим самые популярные варианты.
Моноблок – компактное устройство из панели и накопителя, заключенных в твердом корпусе из металла или пластика. Такой прибор «спасет» разряженный телефон на пляже или пикнике и не займет много места в обычной сумке.
Моноблоки удобны для повседневной жизни – много места они не занимают и могут заряжаться не только от солнца, а и во время работы на ноутбуке или компьютере
Гибкая панель – тонкая складывающаяся или разворачиваемая панель с фотоэлементами. Она занимает мало места в багаже, да и весит намного меньше своего твердого конкурента, заключенного в корпус. Но, несмотря на приличную площадь «охвата», гибкие пластины накапливают солнечный заряд почти в два раза медленней, чем моноблоки.
Кроме того, большинство панелей работает только от прямых лучей солнца, не накапливая энергию впрок – у них отсутствует встроенный аккумулятор. Впрочем, всегда можно доукомплектовать свою зарядку внешним накопителем требуемой мощности. Так что гибкие панели — это хороший вариант для решения вопроса с подзарядкой маломощных приборов при «стационарном» отдыхе — на даче, рыбалке, с палаткой. А вот для пешего путешествия лучше присмотреть другой вариант.
Во время движения гибкую панель можно компактно сложить и поместить в багажник или прикрепить на крышу автомобиля, а на привале – просто расстелить под солнечными лучами
Встроенная зарядка – устройство состоит из солнечных батарей, которые крепятся к внешней стороне сумок или туристических рюкзаков. Они позволяют подзаряжать приборы прямо во время пути или накапливать заряд во встроенном аккумуляторе. А еще такой аксессуар можно использовать по прямому назначению — для переноса любых предметов или той же электроники, что очень удобно для тех, кто увлекается пешим туризмом или работает под открытым небом.
Хотя «энергорюкзаки» выглядят привлекательно и стильно, но с таким же успехом можно временно прикрепить на сумку и любой другой вид зарядки (многие модели даже оснащены специальными карабинами) и не волноваться за сохранность устройства во время дождя или чистки
Раскладушки – это могут быть как несколько гибких панелей, компактно сложенных «стопкой», так и вариация из двух моноблоков, заключенных в жесткий корпус в форме раскрывающейся книжки. Главная цель такого устройства – минимизировать «захват» полезной площади в объеме вашего багажа и увеличить КПД за счет большего количества фотоэлементов. Приятный бонус – большинство моделей комплектуются креплениями на рюкзак или автомобильное стекло.
Размер «раскладушки» можно подобрать исходя из ваших потребностей: чтобы заряжать мобильный, достаточно устройства размером с сам телефон, а вот для ноутбуков и планшетов панель даже в сложенном состоянии будет не меньше листа А5
Но вне зависимости от дизайна, все солнечные зарядки работают по одинаковому принципу, поэтому рассмотрим важные технические нюансы, которые помогут при покупке прибора.
Как выбрать подходящее устройство
Для начала стоит определиться с количеством и видами приборов, которые вы планируете заряжать от солнечной зарядки. От этих параметров зависит мощность устройства и тип выходного порта.
Если на устройстве предусмотрено несколько USB портов, можно одновременно подключать и заряжать различные приборы, главное, чтобы позволяла мощность батареи
Характеристики различных девайсов можно уточнить, заглянув в инструкцию по их эксплуатации, а в некоторых приборах рабочее напряжение указано и на ЗУ, которое входит в комплект, поэтому сориентироваться будет несложно. В крайнем случае, нужный переходник всегда можно докупить.
Основные параметры и приятные дополнения
От характеристики зарядного тока зависит время, которое понадобится устройству для подпитки различных девайсов. Этот показатель измеряется в амперах и указан на портах прибора.
Значения:
- 1 ампер – предназначен для мобильных телефонов, электронных сигарет, часов, плееров.
- 2 ампера – подходит для планшетов, смартфонов, цифровых фотоаппаратов и видео-камер.
- 2,5-3 ампера – справится с зарядкой нетбуков и ноутбуков.
Также важно знать и напряжение на выходе, ведь заряжаемые приборы могут по мощности превосходить возможности солнечной зарядки. Так, для большинства телефонов и простых планшетов потребуется выход в 5 вольт, для цифровых камер и игровых гаджетов – 9, а для ноутбуков и автомобильных холодильников – 12-24.
Но все же главная характеристика зарядного устройства – мощность солнечной панели. От этого показателя напрямую зависит время зарядки батареи. А здесь все упирается в характеристики светоулавливающих панелей.
К примеру, у элементов с мощностью 5 W (стандартный бюджетный вариант) будет ток 900 ma часов, а у 10 W – 1500 ma. То есть, чтобы зарядить телефон от солнечной зарядки в 5 W, понадобится 2-3 часа, а вот панель мощностью 10 W справится и за полтора.
Для мощных устройств типа игровых планшетов и ноутбуков лучше покупать складные модели из нескольких панелей, которые быстро генерируют заряд
Кроме того, устройства с панелями, мощность которых не превышает 2 W, используются только для накопления заряда встроенного аккумулятора. А чтобы напрямую заряжать приборы от солнечных лучей, нужны панели с мощностью 3 W и больше.
Другие важные параметры:
- Наличие аккумулятора – если в устройстве не предусмотрен накопитель, работать оно сможет только во время нахождения на освещенном месте. Приборы же с аккумуляторами способны отдавать заряд в любое время суток, а также заряжаться от других источников — USB-порта ноутбука или розетки с подключением к 220V.
- Тип фотоэлементов – считается, что эффективней поглощают солнечные лучи монокристаллы (их КПД на уровне 13-18%). У поликристаллов этот показатель ниже — около 10-12%. Различить их можно даже невооруженным взглядом – поликристаллические панели имеют темно-синий оттенок, а их конкуренты – черный.
- Интерфейс – универсальные зарядки от солнца оснащены информативными USB, где можно выбрать нужный вариант в зависимости от типа разряженного устройства. Некоторые приборы оснащены и индикатором интенсивности солнечных лучей, которые помогут определить оптимальное местоположение для быстрого заряда.
- Защита – априори на всех устройствах предусмотрена система безопасности, позволяющая их эксплуатацию на природе. Но для любителей экстремальных приключений стоит поискать прибор с усиленной защитой от дождя, пыли, грязи, ударов и других форс-мажоров.
Дополнительные возможности чаще всего представлены функцией «фонарь» или «светильник». Это может быть актуально не только для любителей отдыха на природе, а и для автомобилистов – при замене колеса или ремонте на ночной дороге яркий свет станет незаменимым помощником.
Из других бонусов производители могут предложить USB-хаб или точку Wi-Fi. Но, разумеется, любые дополнения значительно увеличивают конечную стоимость продукта. А так ли они нужны – решать вам.
Общие рекомендации по эксплуатации ЗУ
Устройства с встроенным аккумулятором перед первой эксплуатацией нужно полностью зарядить, причем не на солнце, а от электросети. Затем подключите к ЗУ какой-либо прибор, чтобы он принял энергию и разрядил накопитель. После этого панель можно подставлять под лучи и компенсировать потерянный заряд. Для моделей, работающих напрямую от солнца, это правило не работает – их можно сразу устанавливать на освещенные участки и подключать приборы.
Большинство солнечных зарядок предназначены для эксплуатации в температурном режиме от – 20 до + 45 градусов, но есть и специальные модели, работающие в условиях экстремального климата, только их изготавливают под заказ
Чтобы максимально повысить КПД солнечной зарядки, рекомендуем следующее:
- Располагайте прибор так, чтобы лучи падали на панель под прямым углом. Даже если солнце не стоит в зените, можно придать зарядке правильное положение, приподняв под углом в 40 градусов с помощью какой-нибудь подпорки. Так вы сможете собрать заряда на 20-30 % больше, чем если горизонтально положите панель на освещенное место.
- Используйте устройство вместе с накопителем, причем не только на привалах, а и во время поездки на авто или в походе. Такой тандем сможет собрать энергию для 2-3 зарядок телефона даже в пасмурную погоду без прямых солнечных лучей.
- Учитывайте, что в большинстве раскладных приборов панели подключены последовательно, поэтому важно, чтобы все элементы были равномерно освещены. Например, даже если тень закроет всего лишь половину первой из четырех панелей, мощность батареи упадет в два раза.
- Чтобы аккумуляторы большой емкости вышли на заявленные параметры, их рекомендуют «разогнать» — полностью разрядить, затем зарядить до 100%. И так 3-4 раза.
- На время длительного перерыва в работе (месяц и больше) храните ЗУ при комнатной температуре. Если это прибор со встроенным аккумулятором, его предварительно нужно зарядить до 50-70 %.
И последний совет – даже если зарядка стала хуже работать или совсем вышла из строя, не разбирайте ее самостоятельно, чтобы не повредить элементы системы и сам корпус. Разобранное устройство автоматически снимается с гарантии, поэтому лучше обратиться в авторизированный сервисный центр или к поставщику.
Как сделать зарядное устройство своими руками
Хотя современные зарядки уже перестали быть приборами премиум-класса и вполне доступны по цене рядовому потребителю, если хочется сэкономить, всегда есть возможность изготовить такой девайс самому.
Пример самодельного устройства в жестком корпусе из металлической банки, оснащенного USB-разъемом и преобразователем энергии для зарядки маломощных приборов
Чтобы сделать простое солнечное ЗУ нужно приобрести несколько основных элементов:
- поли- или монокристаллическую панель;
- держатель для аккумуляторов;
- блокирующий диод Шоттки;
- гнездо для разъема;
- контроллер заряда (впрочем, если зарядка будет вырабатывать 0,5-5В можно использовать вместо контроллера более дешевый повышающий преобразователь на 5В).
Что касается самой панели, здесь нужно сделать небольшой расчет количества элементов, исходя из мощностей прибора, который планируется заряжать. Например, если ток заряда для аккумулятора составит около 10% его емкости, то для зарядки в 20 000 мА нужен ток 2А, и для питания прибора понадобится около 14 часов. Если же увеличить ток вдвое до 4А, время на подзарядку сократится до 7 часов.
Замена контроллера на преобразователь позволит собрать ЗУ даже с помощью маломощной батареи от солнечного газонного фонаря — все равно на выходе получим требуемые 5В (правда, заряжаться оно будет долго)
В зависимости от параметров тока для будущей зарядки (2 или 4А) выбираются и кристаллические элементы. Обычно, 1 деталь вырабатывает около 0,5В, то есть чтобы получить хотя бы 5В понадобится 10-12 элементов. Затем их нужно последовательно спаять между собой. Если же используется панель от фонарика, то даже стандартная 70*70 см может выдавать от 2,5 до 4,5В, поэтому лучше проверить вольтметром.
Завершающий этап — заключить самодельную зарядку в любой подходящий каркас (подойдет даже банка из-под конфет) и оснастить USB-разъемом. Затем к разъему нужно припаять блокирующий диод, а также провода от солнечной панели к преобразователю и держателю согласно нижеприведенной схеме.
Диод Шотки необходим, чтобы при включении устройства аккумуляторы не разряжались через солнечную батарею. Приобрести его можно, как и другие составляющие, на радиорынках или в интернете
Осталось проверить работу устройства на солнце с любым разряженным девайсом. Если все в порядке, можно использовать соответствующие переходники и заряжать различные приборы.
Полезное видео по теме
Чтобы получить визуальное представление о солнечных зарядных устройствах и принципах их работы, предлагаем посмотреть нашу подборку видеоматериалов.
Практические советы и подсказки, как выбрать зарядку для различных устройств. Заглянуть внутрь и изучить схему моноблока можно вместе с автором этого видеоролика:
Как собрать зарядное устройство, работающее от солнечных лучей своими руками:
Спасибо техническому прогрессу и светлым головам изобретателей, которые сделали доступной энергию солнца для рядовых пользователей. Благодаря таким зарядным устройствам можно не беспокоиться о том, что на отдыхе в нужный момент вы останетесь без связи с цивилизацией. Ну а если с подбором девайса возникли сложности – всегда можно обратиться за консультацией к профессионалам, разбирающимся в электрике.
sovet-ingenera.com
Заряд аккумуляторов от солнечных батарей напрямую без контроллера
>
Вопрос заряда аккумуляторов от солнечных батарей напрямую без контроллеров давно меня интересует, и мои тесты это пока подтверждают. Опираясь на цифры полученные из моего MPPT контроллера, на свой опыт и информацию из сети я понял что это возможно. В стандартном варианте когда на 12-ти вольтовый аккумулятор приходится по 36 солнечных элементов зарядка напрямую неэффективна, и даже опасна. И если не контролировать напряжение заряда то можно перезарядить аккумулятор вплоть до выкипания электролита и нагрева самого АКБ. Ну или с аккумулятором ничего не случится, это если у вас слабенькая солнечная панель с током в 1 ампер, а аккумулятор автомобильный 60Ач.
Точка максимальной мощности поликристаллической солнечной панели на 36 элементах зимой по данным моего контроллера составляет 85% от напряжения холостого хода. Это равняется 18.7 вольт, но в диапазоне от 17.0в до 19.5в мощность меняется не критично, и она остаётся максимально высокой. При этом такая картина остаётся даже в пасмурную погоду. Да при отсутствии солнца точка MPPT смещается ближе к 17-18 вольт, но и при 19в мощность солнечной панели всё ещё почти максимальная.
Летом в связи с перегревом солнечных батарей точка MPPT немного ниже, и пик держится на напряжении 17.3 вольта, это 79% от напряжения холостого хода. Но правда в самую жару, когда под 40 градусов в тени, смещение может доходить до 16 вольт.
Если бы наш аккумулятор был на 18 вольт, то есть не шесть, а восемь банок, то солнечную панель к нему можно было бы подключать напрямую. При этом даже в пасмурную погоду была бы зарядка ничуть не хуже чем через MPPT контроллер. И в таком варианте аккумулятор невозможно перезарядить так как с ростом напряжения от 19в и выше ток заряда будет снижаться и падать вплоть до нуля к 21 вольт. В данном случае я говорю о кальциевых автомобильных аккумуляторах.
Но таких аккумуляторов состоящих из восьми банок не бывает, да и инверторов на 18 вольт тоже нет. Но вообще если бы солнечная панель была не на 36 элементов, а на 27 элементов. То тогда без всяких MPPT контроллеров была бы максимальная эффективность заряда, так как в этом случае высокая точка максимальной мощности была бы в диапазоне от 12.0 до 13.7 вольт. А зимой поднималась бы до 14.2 вольт и даже выше. И только когда напряжение на АКБ будет подниматься выше, то ток заряда будет сам снижаться, это связано со смещением точки MPPT, и далее более подробно.
Вообще получается интересная картина, если на 27 элементов приходится АКБ 12в. Летом когда самая жара точка максимальной мощности смещается значительно ниже. И если напряжение на АКБ начинает расти выше то ток начинает падать, и уже на напряжении выше 13 вольт падение мощности очень заметно. Получается так, точка максимальной мощности в жару будет в диапазоне 12-13 вольт, и при росте напряжения на акб до 13.5 вольт ток от солнечной панели значительно снизится. А при 14 вольт ток будет уже совсем небольшой, и так как с аккумуляторов всегда берётся какая то энергия, пусть и небольшая, то напряжение на АКБ выше подниматься не будет. Плюс сам аккумулятор будет ограничивать напряжение снижая КПД заряда.
Но чтобы так было нужно чтобы ёмкость АКБ и максимальный ток от солнечных батарей были 1:10 или более. И под аккумуляторами я подразумеваю обычные автомобильные кальциевые. То есть на панель 12в 100вт с током заряда в 5.4А подойдёт аккумулятор ёмкостью 55Ач. И летом в эту самую жару от панели на 27 элементов при 14.0-14.7в на АКБ ток заряда будет всего около 1-2А, и этот ток не сможет вскипятить аккумулятор, и напряжение не будет расти далее. А с учётом небольшого потребления из акб напряжение и до 14в возможно не поднимется. Но если аккумулятор будет не заряжен то в диапазоне 12-13 вольт заряд АКБ будет максимальным от солнечной батареи, то есть максимальный ток заряда, и уменьшаться он будет сам по мере напряжения на АКБ.
С понижением температуры картина зарядки аккумулятора будет меняться. Точка MPPT будет сдвигаться вверх и при около нулевой температуре аккумулятор будет заряжаться уже до 14-14.5 вольт и только после этого начнётся значительное падение тока от солнечной батареи состоящей из 27 элементов. При этом если даже из аккумулятора ничего не будет потребляться то сам аккумулятор начнёт ограничивать рост напряжения. И если даже напряжение вырастет до 15 вольт, то ток от солнечной батареи ещё снизится и этот ток не в состоянии будет вскипятить акб и продолжить рост напряжения на нём.
В зимние морозы точка MPPT будет ещё выше, и это тоже большой плюс. Повышенное напряжение на АКБ после глубоких разрядов, когда солнца не было несколько дней скажется на последних очень хорошо. Зимой часто аккумуляторы разряжается глубоко, в вот полностью заряжаются не часто, и тут повышение напряжения до 15 вольт и даже 16 вольт будет способствовать десульфатации. Ну а понижение тока от солнечной панели не сможет вскипятить аккумулятор.
Получается идеальный балланс на круглый год, когда надо аккумулятор заряжается более полно, в зимние месяцы. А летом наоборот когда акб каждый день заряжается то его не нужно доводить до 14.7 вольт и выше.
В современных контроллерах пытаются сделать нечто подобное ступенчатым зарядом, и возможностью настройки контроллера. Но здесь при заряде напрямую от панели на 27 ячеек всё происходит само собой. Понятно что с гелевыми аккумуляторами лучше так не делать, а вот автомобильным и AGM аккумуляторам это очень понравится.
Вообще на рынке есть солнечные панели на 60 элементов, предназначены они для заряда аккумуляторов на 24 вольта. Но так как там приходится по 30 элементов на АКБ, то тут нужен обычный PWM контроллер. При этом в таком варианте даже MPPT контроллер не может дать больше чем заряд через простой PWM контроллер. Решение очень правильное, но всё же от необходимости контроллера это решение не избавляет. Зато с солнечной панели берётся почти максимальная мощность, а контроллер позволяет работать с разными типами АКБ, и PWM контроллер значительно дешевле чем MPPT.
Если же солнечные панели на 36 элементов, как у многих, и у меня в том числе, то тут можно сделать систему на 48 или 96 вольт. Если на 48 вольт то здесь четыре аккумулятора последовательно, а солнечных панелей нужно три штуки последовательно. В этом случае приходится как раз по 27 элементов на аккумулятор. Тоесть как я говорил выше получается что без всяких контроллеров можно заряжать аккумуляторы напрямую, и никак вообще не контролировать заряд АКБ. Там всё само будет происходить как надо, и с максимальным КПД.
Вообще в системе на 48 вольт одни плюсы в виде значительно меньших токов в сравнении с 12 или 24 вольта системами. Но есть такой минус как дисбаланс по напряжению в последовательно соеденённых аккумуляторах, правда и на 24 вольта тоже такая беда. Со временем этот дисбаланс усиливается и в итоге при казалось бы общем номинальном напряжении 56-60 вольт аккумуляторы заряжены, но нет. Оказывается на трёх акб уже по 14-15 вольт и они активно кипят, а на четвёртом всего 12 вольт. Потом при разряде его напряжение упадёт до 10 вольт и даже более. И вскоре вы поймёте что с аккумуляторами что то не то, не держат заряд и напряжение сильно проседает под нагрузкой.
Чтобы этого избежать придумали балансиры, и сейчас всё чаще люди их ставят. Балансиры выравнивают напряжение на аккумуляторах. Но вообще дисбаланс напряжения может произойти и в самих банках аккумулятора. Иногда бывает что умирает одна банка, и из-за неё приходится выкидывать аккумулятор. К чему я это говорю, а тому что если заряжать аккумуляторы до напряжения не выше 13.8-14.5 вольт то даже балансиры не помогут, хотя их наличие огромный плюс.
Иногда нужно аккумуляторы доводить до напряжения выше 15 вольт. При таком напряжении КПД заряда сильно снижается и начинается процесс тепловыделения, правда еле заметный при оптимальном малом токе, и процесс движения электролита. Так вот те банки в аккумуляторе, которые достигли напряжения по 2.5 вольт уже почти не заряжаются. А те банки на которых ещё по 2.1-2.3 вольта, они продолжают заряжаться и общий вольтаж постепенно выравнивается. Чем дольше аккумулятор под высоким напряжением тем лучше.
При этом нужно понимать что заряжать нужно малым током чтобы аккумулятор не закипел и не выкепал электролит, хотя водички и так нужно доливать.
Многие контроллеры этого делать не умеют. В основном в контроллерах зашиты готовые алгоритмы заряда, и вот именно они и портят АКБ. Хотя они сделаны такими чтобы можно было подключать аккумуляторы разной ёмкости, и солнечные панели, и при этом не закипятить перезарядом сами аккумуляторы. Это как бы защита от дурака. Понятно что например если у вас солнечные панели могут давать токи к примеру до 50А, а у вас там аккумулятор всего на 200Ач, то если выставить напряжение заряда в 15 вольт этот аккумулятор будет кипеть когда зарядится, и в итоге долго не проживёт. Так как нет ограничения по току то тут рекомендация уже стандартная, для гелевых не выше 13.8-14 вольт, а с жидким электролитом не выше 14.2-14.4 вольта. А вот если наоборот, большой аккумулятор и ток заряда слабенький, то тут если даже напряжение до 15 вольт поднимется то акб не закипит.
При этом в первом случае, аккумулятор при заряде до 14 вольт прослужит меньше так как после глубоких разрядов для восстановления плотности электролита напряжения 14 вольт маловато. Поэтому как бы и рекомендации не разряжать аккумуляторы глубоко.
Как пример автоматические зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Их можно гонять сутками, при этом аккумуляторы не закипают, хотя там напряжение заряда ровно 16.2 вольта, и это не случайно. Зарядное устройство повышенным напряжением заставляет кристаллы сульфата свинца растворяться, высвобождается серная кислота и растёт плотность электролита. А слабый ток заряда не даёт аккумулятору кипеть.
Ну на этом я заканчиваю, думаю смысл всего этого понятен, хотя думаю те кто не в теме вряд ли осилят. Но всёже надеюсь что это кому то было полезно и интересно. Смысл это чтобы на аккумулятор приходилось по 27 ячеек, при этом нужно чтобы ёмкость аккумулятора была в десять раз больше максимального тока от солнечной батареи, или более. Тогда при заряде напрямую сложатся идеальные условия для заряда автомобильных аккумуляторов, да впринципе и других с жидким электролитом.
Зачем это нужно спросите вы, ну во-первых это экономия на MPPT контроллере заряда, и большой плюс в надёжности так-как контроллер может сломаться. При этом отбор энергии с солнечных батарей будет не хуже с MPPT. А также так аккумуляторы будут заряжаться более правильно.
e-veterok.ru
Солнечная батарея для зарядки автомобильного аккумулятора
В энергосистемы жилых помещений солнечные батареи проникли достаточно давно. Но автомобили, которые оснащаются зарядками аккумулятора от энергии солнца, пока ещё являются редкостью. Хотя уже есть серийные образцы, используемые в реальных условиях на дорогах общего пользования. Автомобильные гиганты занялись этим вопросом в связи с увеличением интереса к источникам альтернативной энергии во всех сферах народного хозяйства. И в продаже можно встретить всевозможные образцы, которые заряжают АКБ, преобразуя солнечную энергию в электрическую. Так, что уже можно использовать такие устройства на практике.
Содержание статьи
Солнечные батареи на автомобиль уже реальность?
Практически все автолюбители знакомы с проблемой разрядки аккумулятора автомобиля в самый неподходящий момент. Причины могут быть разные: длительное время была включена музыка, забыли выключить фары, автомобиль долго стоял. Очень повезёт, если в такой ситуации вам даст прикурить владелец другого автомобиля. Некоторые даже возят с собой запасную аккумуляторную батарею. В подобных ситуациях может выручить гелиопанель, которая представляет собой батарею из солнечных панелей. Это устройство подзарядит аккумулятор, что позволит завести автомобиль.
Производители уже освоили выпуск солнечных батарей, предлагая различные варианты по выдаваемому напряжению и мощности. В том, числе и для зарядки автомобильного аккумулятора. Поэтому выбрать есть из чего уже сейчас и в дальнейшем ассортимент будет только расширяться.
Здесь стоит отметить, что зарядка автомобильного аккумулятора от солнечных батарей является процессом, сильно растянутом по времени. Процесс зарядки полностью разряженного аккумулятора от такой панели может занимать от 9 до 11 часов. Так, что гелиопанели лучше всего применять для поддержания необходимого уровня заряда в поездке. А в экстренной ситуации солнечные батареи помогут восстановить заряд аккумулятора, необходимый для запуска. Солнечные панели, устанавливаемые в автомобилях, отлично подходят для тех, кто ездит на длительные расстояния и вдали от цивилизации.
Также гелиопанели могут заинтересовать тех, что активно использует мультимедийные системы в автомобилях, а также прочие системы с большим расходом энергии. Кстати, их можно использовать и на морском транспорте. Такие солнечные батареи уже приобрели популярность у рыбаков и людей, которые любят отдых на природе вдали от городов.Вернуться к содержанию
Установка гелиопанелей на автомобиле
Часто солнечные панели можно встретить в исполнении для установки на крышу автомобиля. Такие модели позволяют получить высокую отдачу и достаточно быструю зарядку. Для этого необходим модуль солнечных батарей, площадь которого примерно один метр квадратный. В местах с жарким климатом и большим количеством солнечных дней некоторые автовладельцы применяют несколько фотомодулей. Они закрепляют их на специальных стойках. В результате на крыше автомобиля находится мобильная электростанция, используя которую вы сможете заряжать аккумулятор.
Компактные солнечные батареи могут также размещаться и в салоне. В этом случае они применяются для питания приёмника, телевизора и некоторых других потребителей тока в салоне. Для зарядки автомобильного аккумулятора они не подойдут, а способны лишь освободить его от лишней нагрузки. Если цель в том, чтобы заряжать автомобильный аккумулятор, то потребуется более мощная модель.
Если вы не можете себе позволить установить солнечные батареи на крыше (допустим, там вы перевозите вещи, оборудование и т. п.), то можно подумать о приобретении мобильного варианта. Складные гелиопанели для зарядки аккумулятора автомобиля можно возить в багажнике.
При необходимости раскладываете их, подключаете к аккумуляторной батарее и подзаряжаете. Также можно рассмотреть вариант с несколькими компактными модулями. Они соединяются друг с другом, чтобы достичь необходимой выходной мощности.
Практически все современные солнечные батареи для автомобильных аккумуляторов предлагают для подключения два варианта:
- С помощью клемм напрямую к аккумулятору;
- Через прикуриватель.
В любом случае обязательно ознакомьтесь с инструкцией производителя батареи. Неправильное подключение может повредить, как саму батарею, так и электрооборудование автомобиля.Вернуться к содержанию
Особенности зарядки автомобильного аккумулятора от солнечной батареи
Как вы знаете, процесс зарядки кислотных аккумуляторов для автомобиля – это не быстрая процедура. Эти АКБ должны заряжаться силой тока, составляющей 0,1 от номинальной ёмкости. При ускоренной зарядке большими значениями силы тока, сокращается срок службы аккумулятора.
Специалисты рекомендуют для автомобиля выбирать модуль солнечных батарей, который в длину составляет 1 метр, номинальной мощностью примерно 15 ватт и напряжением 12 вольт. Крайне рекомендуется приобретать модель с контроллером заряда или приобретать отдельно соответствующее устройство. Контроллер требуется для того, чтобы защитить автомобильный аккумулятор от излишнего заряда или от обратного разряда. При достаточной площади крыши можно разместить несколько гелиопанелей и соединить их в единую цепь для большей мощности. К примеру, площадь крыши автобуса, микроавтобуса вполне может сгодиться для организации такой системы.Вернуться к содержанию
Примеры гелиопанелей для автомобиля от разных производителей
Солнечная батарея «SunForce»
Компания «SunForce» — это производитель солнечных панелей из Канады. Они выпускают солнечные батареи различного назначения. В том числе, для зарядки автомобильных аккумуляторов. В их продуктовой линейке имеются достаточно мощные модели.
Солнечная батарея «SunForce»
Габариты солнечной автомобильной панели «SunForce» составляют 97 на 35 на 4 сантиметра. Мощность составляет 17 ватт. В комплекте с устройством поставляется контроллер 7 ампер / 12 вольт. Также имеются крокодилы и переходник для прикуривателя. Эту гелиопанель можно без проблем разместить на таких транспортных средствах, как автомобиль, трактор, фура, катер. Производитель отмечает, что их устройство функционирует в туман и дождь.Вернуться к содержаниюСолнечная батарея «ТСМ-15F»
Эта гелиосистема для автомобиля выпускается в гибком корпусе.
Солнечная батарея «ТСМ-15F»
Габариты ТСМ-15F составляют 60 на 27 на 0,5 см. Мощность устройства равна 15 ватт. Ток заряда 1 ампер. Устройство имеет компактные размеры и без проблем устанавливается на крыше автомобиля.
КПД это гелиопанели составляет 22 процента. Корпус, согласно заявлениям производителя герметичный и надёжный.Вернуться к содержанию
Sunsei Solar Power
У этого производителя для автомобилистов есть достаточно популярное устройство под названием Sunsei SE-500. Гелиопанель имеет габариты 37,5 на 36 на 2,6 см. Она производится в водонепроницаемом корпусе. Мощность составляет 7,5 ватт, а сила тока 0,5 ампер. На автомобиле Sunsei SE-500 крепится с использованием штатива, который приобретается отдельно. Панель предназначена для поддержания аккумулятора в рабочем состоянии. С его помощью можно спокойно использовать мультимедиа, пользоваться дополнительными приборами при заглушённом двигателе.
Sunsei Solar Power
Заряд автомобильного аккумулятора выполняется при включённом или выключенном двигателе. Солнечная панель Sunsei SE-500 имеет в комплекте «крокодилы» и адаптер для подключения прикуривателю. Модель пригодится не только для легковых автомобилей, но и на катерах, тракторах и другом транспорте.Среди минусов можно отметить небольшую мощность панели Sunsei SE-500. Но зато она позволяет соединять несколько этих панелей вместе. Ток можно собрать систему с необходимой мощностью. Эти панели компактны и могут быть установлены практически в любом месте.
Напоследок скажем, что солнечная батарея для зарядки автомобильного аккумулятора представляет собой полезное устройство для тех, кто часто слушает музыку и смотрит телевизор в машине. Хотя о полноценной замене автомобильной АКБ говорить нельзя. На наш взгляд, лучше всего использовать гелиопанель в качестве подзаряжающего устройства в экстренной ситуации. Заряжать полностью севший аккумулятор лучше от сетевого ЗУ.Вернуться к содержаниюakbinfo.ru
Часто задаваемые вопросы о солнечных зарядных устройствах
Часто задаваемые вопросы о солнечных зарядных устройствах
1.Что такое солнечное зарядное устройство? Зарядное устройство на солнечных батареях представляет собой несколько фотоэлементов, которые преобразуют энергию солнца в постоянный электрический ток. Современное солнечное зарядное устройство имеет возможность заряжать как телефоны и планшеты, так и нетбуки, ноутбуки и аккумуляторы 12 В.На данный момент на сегодняшнем рынке много разнообразных солнечных устройств различной мощности, емкости аккумуляторов и солнечных панелей от различных производителей.
2.Как работает солнечное зарядное устройство?
Если это солнечное зарядное устройство с аккумулятором, то при попадании на солнечную панель солнечных лучей, они преобразуются в энергию, тем самым заряжая встроенный аккумулятор, а уже аккумулятор заряжает устройства. Если это солнечная батарея без аккумулятора, то солнечные лучи попадают на солнечную батарею, преобразуются в энергию и напрямую заряжают устройства.
3.Из чего состоит солнечная зарядка?
Солнечная зарядное устройство с аккумулятором состоит из солнечной панели, встроенного аккумулятора,контроллера заряда/разряда, преобразователя, облаченные в металлический или резиновый корпус. Солнечная батарея без аккумулятора состоит из солнечных панелей, контроллера заряда/разряда, преобразователя, облаченных обычно в водонепроницаемую ткань.
4.Какую портативную технику можно зарядить с помощью солнечного зарядного устройства?
Солнечное зарядное устройство может зарядить: плеер, телефон, смартфон, фотоаппарат, планшет, нетбук, ноутбук и другие сопутствующие устройства.
5.Какие виды солнечных зарядок бывают?
Солнечные зарядки бывают 2-х видов: солнечная зарядка с аккумулятором (емкостью от 4000 mAh до 25000 mAh) и солнечная зарядка без аккумулятора (мощность солнечных панелей от 3 до 300 W). Также на рынке солнечных устройств можно встретить модель раскладного типа, но уже с аккумулятором - SP 8000 (5 Watt).
6.Можно ли ронять солнечную зарядку?
Солнечное зарядное устройство, как и любую другую технику, ронять не рекомендуется. Так как даже если в свойствах есть противоударная, то это означает, что меньше вероятности, что при случайном падении будут повреждения или это отразиться на ее техническом состоянии, но не исключает выхода ее из строя.
7.Почему зарядки с одинаковой мощностью имеют различную цену?
Такое может быть, если солнечные зарядные устройства выпущены различными производителями, тогда на цену влияет материал, качество сборки, реальная емкость аккумулятора, ценовая политика завода-изготовителя и другие свойства, за счет этого может отличаться цена.
8.Почему указанный выходной ток 1 А и 2,1 А не всегда выдает максимум?
Выходной ток, может отличаться от указанного, в связи с тем, что при заряде устройства, автоматически подбирается ток, необходимый для равномерной зарядки и затем он автоматически уменьшается, в период окончания заряда.
9.Можно ли сделать солнечную зарядку самому?
Сделать качественное солнечное устройство самому практически невозможно! Экономии нет, т.к. на опыте доказано, что по себестоимости всех деталей и аксессуаров солнечное зарядное устройство своими руками выходит дороже, чем купленное в интернет-магазине. Да и возможность использования, долговечность и качество заряда сводится также в нулю. Итог : если хотите иметь хорошее солнечное зарядное устройство, которое Вам долго прослужит, купить его можете в специализированных магазинах, где есть сертификат качества и гарантия.
10.Сколько встроенный аккумулятор может прослужить?
Среднее число полных циклов зарядов/разрядов составляет около 1000, после этого, аккумулятор постепенно начинает терять емкость, со временем емкость аккумулятора уменьшается на 15-20%. Под одним циклом следует понимать заряд от 0 до 100%, т.е. если Вы будете заряжать и разряжать устройство не полностью, оно прослужит в разы дольше.
11.Если возле портов солнечной зарядки, не указано, какой выходной ток в них, как это определить?
Если на портах не написано, какой выходной ток в устройстве, то как правило есть другие обозначения, например: порт А, порт В или нарисован 1 знак молнии или 2 знака молнии или порт 1 и порт 2. В таком случаи: порт А, 1 молния и порт 1 - выходной ток 1 А, а порт В, 2 молнии и порт 2 имеет выходной ток 2,1 А.
12.Всегда ли реальна емкость аккумулятора, указанная в описании?
В большинстве случаев емкость реальная, однако, у некоторых устройств мощность ниже, чем заявленная (в нашем-интернет магазине в обзорах товара, всегда указывается реальная емкость аккумулятора, после тестирования солнечного устройства нашими специалистами). Кроме того, стоить учитывать, что в процессе зарядки устройств: смартфона, планшета, ноутбука, происходят естественные потери, что может повлиять на снижение емкости аккумулятора от 10-15%.
13.Если одним из свойств зарядки является водонепроницаемость, что это значит?
Такое солнечное зарядное устройство более, чем другие зарядные защищено от попадания воды и влаги. Чаще всего, оно облачено в резиновый корпус, что позволяет с большей вероятностью защитить комплектующие от попадания воды и влаги, но не говорит о том, что полностью защитит внутреннее содержимое, если зарядка попадет под сильный дождь или намокнет в воде.
14. Почему солнечная зарядка заряжается от солнца долго?
Если брать в пример среднестатистические зарядки с мощностью панели 1,2-1,5 W и выходом 200-300 ma, то скорость зарядки от солнца от разряженного состояния до полного заряда составит около 25-40 часов. К сожалению, увеличить скорость зарядки с такими параметрами и карманным размером почти невозможно, так как для более быстрой зарядки нужна большая площадь, но тогда поместить ее в сумке и брать везде с собой будет сложно.
Есть несколько вариантом решения этого вопроса: 1. Можно к зарядке с аккумулятором подсоединить безаккумуляторную зарядку, которая сможет зарядить ее гораздо быстрее, так как у нее большая площадь поглощения лучей (раскладного типа). 2. Использовать такую зарядку для компенсации разряда, а не для полной зарядки.
15.Какие различия между поликристаллическим и монокристаллическим кремний?
Первое различие это внешний вид: поликристаллическая панель синяя, а монокристаллическая -черная. Второе различие: эффективность поглощения и преобразования солнечных лучей в энергию. У поликристаллической панели эффективность 15-17%, а у монокристаллической 18-20%.
16.Сколько градусов выдерживают солнечные батареи?
В зависимости от производителя и типа солнечного зарядного устройства, максимальная температура + 45, минимальная -20. Существуют специальные модели, разработанные для экстремального климата, однако такие устройства обычно изготавливаются под заказ.
17.Если в зарядке 2 USB порта, можно ли заряжать от них одновременно?
Да, можно заряжать одновременно. Таким устройством можно одновременно зарядить два телефона или телефон и планшет.
18.Какие существуют способы зарядки солнечного устройства?
Есть три возможности заряда солнечного устройства: от сети 220 V, от USB-порта ноутбука, от солнца.
19.За сколько времени солнечная зарядка заряжается от солнца?
В зависимости от мощности солнечных панелей и емкости аккумулятора, от 12 до 50 часов.
20. За сколько времени можно зарядить различные устройства от солнечной батареи?
Если взять среднестатистические данные, то телефон можно зарядить за 1,5-2 часа, планшет за 2-4 часа.
21.Как правильно использовать солнечное зарядное устройство?
В начале эксплуатации, необходимо зарядить аккумулятор полностью от сети, потом в процессе эксплуатации, например, Вы подзаряжаете мобильный телефон (аккумулятор 2000 mAh), помещаете солнечное зарядное устройство на солнце и оно компенсирует этот разряд в течении 6-8 часов.
22.Как отличаются принципы работы солнечных зарядок с аккумуляторами и без аккумуляторов?
Солнечное зарядное устройство с аккумулятором перед использованием, необходимо зарядить от сети около 100% и в дальнейшем после заряда устройств, компенсировать выбранную емкость зарядкой от солнца. Солнечное зарядное устройство без аккумулятора имеет другой принцип работы: для зарядки устройства, необходимо само солнечное зарядное разместить под солнечными лучами и подключить к нему устройство, которое Вы хотите зарядить и тем самым Вы обеспечите процесс заряда.
23.Как правильно хранить солнечное устройство?
Если Вы планируете долгое время, более 1 месяца, не использовать зарядное устройство, Вам необходимо зарядить встроенный аккумулятор на 60-70% и хранить его при комнатной температуре.
24. Можно ли разбирать солнечное зарядное устройство и в дальнейшем использовать элементы для зарядки устройств?
Солнечное зарядное устройство категорически не рекомендуется разбирать, т.к. при этом можно повредить элементы солнечной зарядки и корпус, также не рекомендуется использовать элементы устройства, т.к. разобранное и поврежденное устройство не предназначено для эксплуатации. После разбора устройства, оно автоматически снимается в гарантии.
25. Как мощность солнечных панелей влияет на зарядку солнечных устройств?
Скорость заряда встроенного аккумулятора или подключенных устройств напрямую зависит от мощности солнечных панелей. Например если панель мощностью 1,5 W, то ее ток 300 ma часов, если 5 W, то 900 ma, если 10 W, то 1500 ma. Т.е для зарядки к примеру смартфона с аккумулятором 2000 от солнечной панели 1,5 W понадобиться 7-8 часов, от 5 W - 2,5 часа, 10 W около 1,5 часов.
Как видно из приведенных данных, солнечные зарядки с панелями до 3 W подойдут только для компенсации разряда встроенного аккумулятора, а от 3W солнечные панели мощно использовать уже для быстрой зарядки напрямую от солнца.
26. Насколько эффективна работа солнечной зарядки в пасмурную погоду?
Эффективность заряда устройств в пасмурную погоду очень низкая - падает от 20 до 70%.
Для зарядки в пасмурную и в солнечную погоду важно правильно размещать солнечное зарядное устройство! Солнечная зарядка должна быть размещена соответственно углу падения солнечных лучей. Например, если солнце в зените, то зарядку необходимо разместить горизонтально. В остальное время солнечного дня, под углом около 40 градусов.
27. Какие солнечные зарядки лучше производства Китай или США?
Практически все солнечные зарядные устройство производятся в Китае, в том числе те, которые предназначены для продажи на внешних рынках (США, Европа). Китайские компании например RIPA, DBK не уступают по качеству зарядным устройствам для Американского рынка (Opteka, Poweradd).
28.Нужно ли разгонять аккумулятор или почему показатели емкости аккумулятора в начале работы солнечного устройства ниже?
Очень часто из-за большой емкости солнечных аккумуляторов, их нужно немного "разогнать" чтобы они вышли на реальную емкость. Для этого рекомендуется в начале эксплуатации 3-4 раза полностью разрядить и зарядить их до 100%.
Если у Вас появились вопросы о солнечных зарядных устройствах, Вы можете задать их через почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или через форму обратной связи jivosite, а также связаться с нашими специалистами по контактным телефонам.
Добавить отзыв
solpower.com.ua
Выбираем качественное зарядное устройство на солнечных батареях, обзор моделей
Получение энергии из неиссякаемого природного источника и преобразование ее в электричество. Еще не так давно такое утверждение можно было встретить только в фантастических книгах. Но сегодня, благодаря прогрессивным технологиям человек научился получать энергию от солнца и использовать ее для зарядки различных приборов. На отечественном рынке такие агрегаты еще не пользуются большой популярностью. Однако возможно очень скоро зарядка на солнечных батареях станет необходимым атрибутом комфортной жизни.
Сфера применения
Сфера применения
Что же представляет собой зарядное устройство, функционирующее от солнечных аккумуляторах? Это прибор, отличающийся простой конструкцией.
Он состоит из следующих элементов:
- Преобразователя;
- Контроллера заряда батареи;
- Аккумулятора.
Благодаря предельно простой комплектации устройство на солнечных аккумуляторах отличается высокой надежностью и многофункциональностью.
Его принцип работы заключается в следующем: попадающие на солнечную панель лучи улавливаются ею и преобразуются в электричество. Оно собирается на аккумуляторе, но при этом скорость его накопления зависит от погодных условий и мощности панели и регулируется контроллером заряда батареи.
Естественно, что при безоблачной погоде скорость накопления будет максимальной, а в пасмурную – минимальной. Что же касается солнечной батареи, то она может иметь мощность от 0,2 Вт до 3,5 Вт и при использовании последних скорость зарядки аккумулятора составит не более 5 часов.
Смотрим видео, сфера применения и тонкости выбора прибора:
Кроме того, портативные зарядные устройства на солнечных батареях оснащаются USB-портом для подключения к ним различных видов современной техники. Выходной ток может достигать 2,1 А и такие модели используют для планшетов.
На корпусе зарядки на солнечных батареях располагается индикатор заряда и кнопка включения –выключения. Дополнительно в комплектацию включают переходники для различных моделей телефонов и кабель для USB.
Виды солнечных зарядок
Классификация такого рода гаджетов осуществляется по нескольким критериям. в первую очередь они отличаются по мощности. Причем зарядные устройства на солнечных батареях для телефонов и планшетов отличаются небольшими размерами и весом, что делает их удобными в использовании.
Мощные модели зарядки на солнечных аккамуляторах имеют большие габариты, но так как площадь их панелей довольно велика, то и мощность значительно превышает значения, допустимые у компактных образцов.
Еще одним отличием является расположение аккумулятора. Он может быть встроенным или нет. Элементы первого типа предназначены для мобильной техники.
Зарядные устройства на солнечных батареях без встроенного аккумулятора отличаются более широким спектром применения. Они могут обеспечивать энергией как мобильную технику, так и небольшие телевизоры, холодильники, приборы освещения.
Разнообразная комплектация переходников
Имеются отличия и в типе самого аккумулятора. В зарядных устройствах с солнечными панелями чаще всего используют литий-ионные и литий-полимерные АБ. Последние способны довольно долго сохранять заряд и отличаются отсутствием «эффекта памяти».
Все плюсы и минусы устройств
Главный преимуществом таких гаджетов перед обычными является возможность использования в местах, где отсутствуют электрические сети. Поэтому наибольшим спросом зарядные устройства на солнечных батареях пользуются у приверженцев отдыха на природе, рыбаков и любителей экстремального туризма.
Различные формы и виды
Но кроме этого гаджеты обладают целым рядом достоинств, среди которых следует выделить:
- Экологическую безопасность;
- Долговечность;
- Не нуждаются в топливе;
- Работают бесшумно;
- Получаемая энергия совершенно бесплатна.
Но, как и у любого устройства, у зарядного устройства на солнечных аккамуляторах есть некоторые недостатки. В первую очередь – это высокая стоимость и низкий коэффициент полезного действия. Но все же даже не эти качества влияют на покупательную способность прибора, а такие как малая эффективность при плохой погоде и зависимость от географического положения.
Именно эти параметры чаще всего оказывают решающее влияние при покупке зарядки. Однако можно с уверенностью сказать, что за этим оборудованием будущее.
Критерии выбора прибора
В походе или на рыбалке часто возникает необходимость питания мобильных телефонов или планшетов. И если раньше решить эту задачу было практически невозможно, то сегодня это стало доступно благодаря появлению портативных устройств, преобразующих солнечную энергию в электрический ток. Но выбирая зарядку необходимо учитывать его выходной ток и напряжение, которые зависят от характеристик батареи.
Но есть и еще один аспект. Поскольку солнечные батареи способны работать только в светлое время суток, то зарядки в которых они применяются должны оснащаться аккумулятором. Именно он буден накапливать энергию днем и отдавать ее вашей мобильной технике в любое время суток. Однако учтите, что для стабильной зарядки телефона или планшета требуется чтобы на выходе зарядника было напряжение, соответствующее этому параметру у техники.
Смотрим видео о модели Solar Charger P1100F-2600:
Часто прибор имеет дополнительные функции, такие как зарядка АБ от сети с применением адаптера. В комплектацию также могут входить комплекты переходников для подключения аппаратов, отличающихся моделями и маркой производителя.
Есть зарядки на солнечных батареях, оснащенные разъемом USB, что позволяет подключать к ним любые гаджеты. Все эти параметры должны быть учтены при выборе конкретного зарядного устройства, что позволит вас использовать его с максимальной эффективностью.
Обзор популярных моделей
Хотя на отечественном рынке зарядных устройств достаточно много, только некоторые из них пользуются спросом. Это объясняется самыми различными факторами. Одной из самых популярных считается модель Solar Charger P1100F-2600. Она предназначена для зарядки цифровых камер и телефонов, а также некоторых других приборов.
Устройство оснащено встроенным литий-ионным аккумулятором, емкость которого составляет 2600 мАч и контроллером заряда солнечной батареи.
Смотрим видео о заряднике большой емкости:
Зарядка имеет компактные размеры и небольшой вес и идеально подходит для походов и прогулок за городом. В комплект входят переходники для зарядки телефонов различных марок. Модельный ряд устройств этой марки представлен образцами с различными емкостями аккумуляторов, от которых в прямой зависимости находится и стоимость.
К более простым и дешевым моделям относятся приборы китайского производства. Они оснащаются батареями с напряжением до 5,5 В и АБ емкостью 600 мАч. Такие приборы рассчитаны на эксплуатацию с мобильными гаджетами.
Модель марки PETC S09
Есть на рынке и образцы с большой емкостью аккумулятора и размерами. Естественно, что они и стоят дороже. Хотя в конструктивном плане особых различий у них нет. Такие приборы могут применяться для зарядки ноутбуков, видео или фотокамеры, мобильного терминала.
Продукция китайских компаний представлена и моделями без аккумуляторов. К ним относятся устройства марки PETC S08-2,6. Но такие гаджеты неудобны тем, что могут использоваться лишь днем и не способны работать при температуре выше 60°C.
Заключение
Исходят из полученной информации можно сделать вывод, что купить зарядное на солнечных батареях – это идеальный вариант для путешественников. Они имеют компактные размеры, удобны в эксплуатации и платить за полученное электричество не придется.
generatorvolt.ru
как выбрать или сделать самому
В настоящее время зарядное устройство для телефона на солнечных батареях не пользуется большим спросом. Но вполне возможно, что уже в ближайшем будущем метод преобразования солнечной энергии в электрический ток и его дальнейшее использование для подзарядки электронных устройств, станет неотъемлемой частью быта.
Из чего состоит
Зарядное устройство от солнечной батареи для мобильного состоит из нескольких небольших фотоэлементов, отвечающих за непосредственное преобразование получаемой солнечной энергии в электрический ток. Развитие прогресса и солнечных батарей дошло до той стадии, в которой существует возможность зарядки не только телефона, планшета или нетбука, но и ноутбука или аккумуляторного устройства с напряжением в 12 В.
Существует два типа солнечных зарядных устройств – с аккумулятором и без него. Конструкция зарядки с аккумулятором включает в себя такие элементы: солнечную панель, вмонтированный аккумулятор, устройство контроля за зарядом и разрядом, преобразователи, обладающие резиновым или металлическим корпусом.
Конструкция без аккумулятора включает в себя те же самые компоненты за исключением вмонтированного аккумулятора, а корпус преобразователя покрыт водонепроницаемым материалом.
Принцип действия солнечной батареи
Как работает солнечная батарея для телефона? Это простейший источник питания. Принцип работы заключается в следующем: у зарядного устройства имеется лицевая панель, на которую крепится непосредственно фотоэлемент, отвечающий за сбор солнечной энергии. Этот же фотоэлемент и преобразовывает получаемую энергию солнца в электрический ток.
При наличии вмонтированного аккумулятора у зарядного устройства заряжаться будет и он. Такие аккумуляторы хороши тем, что их можно использовать в качестве зарядного устройства в ночное время.
Технические характеристики
Список параметров, которыми обладает солнечное зарядное устройство:
- Литиевый аккумулятор, емкость которого равна 2600 mA.
- Напряжение на входе равно 5 V, а ток равен 1000 mA.
- Напряжение на выходе равно 5,5 V.
- Мощность зарядки равна 0,4 W.
- Физический вес зарядки около 200 г.
- Цвет зарядного устройства всегда черный, чтобы лучше притягивать солнечную энергию.
- К комплекту зарядки обычно прилагается USB кабель и большое количество переходников, для зарядки разных моделей телефонов.
Положительные и отрицательные стороны зарядки
Наиболее выделяющимся преимуществом солнечного зарядного устройства, является отсутствие зависимости пользователя гаджета от розетки с электричеством. Эта положительная сторона перекрывает те несколько отрицательных моментов, которые имеются у этого устройства.
Недостатков у такового зарядного устройства два:
- Первый минус – это довольно большие размеры зарядного устройства. Минимальные объемы зарядки – 13х8х1 см. Эти параметры превышают размер практически любого смартфона. Однако объясняется это тем, что таковы минимальные размеры фотоэлемента.
- Второй минус – это пасмурная и дождливая погода, а также ночное время суток, когда зарядить гаджет от солнца не получится. Поэтому приходится иметь встроенный аккумулятор в любом случае.
Рекомендации по выбору
Первое, на что необходимо обращать внимание при покупке зарядного устройства – это его выходные характеристики. Они должны соответствовать характеристикам, заряжаемых гаджетов. В противном случае устройство будет бесполезно.
Второй очень важный момент – это наличие вмонтированного аккумулятора. Он будет являться дополнительным источником питания, а также будет поддерживать работу устройства в пасмурные дни, темное время суток вместо солнечной зарядки.
Дополнительными критериями по выбору будут индивидуальные особенности использования гаджета в будущем. Если планируется брать устройство в поход, то необходимо приобретать мощное зарядное, которое способно накапливать большое количество энергии. При таких условиях эксплуатации встроенный аккумулятор обязателен.
Обзор популярных моделей
Таковых солнечных зарядок существует достаточно много, но лишь несколько из них заслуживают внимания и пользуются спросом.
Solar-Charger P1100F-2600
Характеристики этого зарядного устройства позволяют ему заряжать не только телефоны, но и цифровые камеры и еще несколько видов приборов. В комплектации данной модели состоит литий-ионный аккумулятор с емкостью в 2600 mA. А также обладает устройством контроля за зарядом. Вся зарядка обладает сравнительно малыми габаритами и малым весом. Очень удобен для прогулок загородом.
PETC S09
Зарядное устройство, которое относится к более простым и дешевым маркам и выпускается китайским производителем. Максимальное напряжение на выходе 5,5 V, а емкость аккумулятора до 600 mA. Рассчитан на работу только с телефонными устройствами.
PETC S08-2,6
Не имеет никаких принципиальных различий с другими моделями своей марки за исключением того, что эта модель выпускается без аккумулятора. Следовательно, использоваться может только в светлое время суток, а также в температурных условиях не выше, чем +60 °C.
Делаем своими руками
Ниже мы рассмотрим, как сделать солнечную батарею для зарядки телефона.
Что будем собирать
Технические параметры и конструкционные составляющие для зарядного устройства следующие:
- Выходная мощность – 20 Ватт.
- Конструкционные составляющие: две панели с характеристиками 12 V-10W. Габариты 30х35 см, а в разложенном виде 35х60 см.
- Стабильное выходное напряжение 14 V – 20 W.
- Еще одним элементом зарядки будет встроенный аккумулятор с характеристиками – 14,8 V – 4,3 А-ч. Данных параметров хватит для работы ноутбука.
- Выходы USD, каждый из которых обладает параметрами 5V – 4,3 А-ч.
Необходимые материалы
Солнечную панель для зарядки телефона своими руками необходимо взять в количестве двух штук.
Если материальные возможности поджимают – это могут быть панели китайских производителей, они намного дешевле;
- Если зарядка создается в виде книги, то нужна петля для соединения панелей.
- Необходимы USB-гнезда.
- Яркие диоды в количестве двух штук. Необходимы для световой индикации зарядки устройства.
Этапы сборки зарядки
Собирается устройство довольно просто:
- Необходимо соединить фотоэлементы между собой, а после закрепить их на какой-либо жесткой подставке.
- После этого необходимо припаять кабель с двумя жилами к выходу солнечных батарей, а другой конец к зарядному кабелю от устройства.
- Для того чтобы уберечь зарядку от обратного процесса припаивается диод Шоттка на плюсовую клемму солнечной панели.
- Далее идет припаивание аккумулятора. Осуществлять спайку необходимо с одноименными солнечными клеммами.
Как пользоваться
Перед первым использованием устройства необходимо зарядить встроенный аккумулятор (если он есть) от сети. После полной зарядки можно начинать эксплуатацию гаджета с его подпиткой электроэнергии от аккумулятора.
Когда заряд иссякнет, солнечная батарея помещается под солнечные лучи и накапливает весь потраченный заряд за определенный период. Время зарядки зависит от характеристик аккумулятора и площади фотоэлемента.
Видео
Подробный мастер-класс по изготовлению зарядного устройства вы найдете в нашем видео.
solar-energ.ru
Солнечная батарея для похода - как правильно выбирать
Давно прошли те времена, когда электроэнергия в походе нужна была только для фонарика.
Сегодня в каждый поход мы берём всё больше всяких «гаджетов» — это фото и видео камеры, смартфон, навигатор, рация, электронная книга, квадрокоптер и т.д. Обойтись «мешком батареек» невозможно, так как большинство устройств имеют встроенные аккумуляторы, которые нужно периодически заряжать.
Большой внешний аккумулятор может спасти положение только в коротких походах. Затем его тоже нужно заряжать.
Каким же образом можно получать электроэнергию в походе вдали от розетки?
Ручной динамо — генератор
Ручной динамо — генератор
Крутишь ручку и он вырабатывает ток. Почти как фонарик «жучок». Вот только энергии этой мало — хватит разве что подзарядить мобильник, чтобы вызвать помощь.
Как правило, аккумуляторы большинства устройств даже при избытке энергии заражаются по несколько часов, а значит, крутить надо очень долго.
Плюс динамо-генератора — возможность вырабатывать энергию независимо от внешних условий, даже на ходу или сидя в палатке.
Минус — трудно представить себе туриста, который часами крутит ручку вместо того, чтобы «махать вёслами».
Портативный ветрогенератор
Портативный походный ветрогенератор
Если к динамо-машине приделать пропеллер — получится ветрогенератор. Его уже не нужно крутить вручную и мощность он может давать гораздо большую, в зависимости от диаметра лопастей.
На парусном катамаране, который подолгу идёт под парусом постоянным курсом, для такого ветряка ещё может найтись место. А на байдарке, которая лавирует по реке, его не поставишь.
Плюс ветрогенератора — достаточно большая мощность, может работать даже в дождь и ночью.
Минус — даже портативное устройство достаточно тяжёлое и громоздкое, требует особых условий для установки, да и ветер бывает далеко не всегда.
Термогенератор Пельтье
Термогенератор на основе элементов Пельтье
Ещё во времена первых ламповых радиоприёмников существовали генераторы, вырабатывающие электричество за счёт большой разницы температур.
Сейчас выпускаются портативные генераторы на основе элементов Пельтье, конструктивно совмещённые с турбопечкой или котелком. Вырабатывают энергию попутно с приготовлением пищи.
Плюсы — независимость от погоды и времени суток.
Минусы — не могут безопасно использоваться в движении, непригодны при недостатке топлива. Для зарядки больших аккумуляторов турист вынужден часами «кочегарить» подобное устройство.
Солнечная батарея
Солнечная батарея для похода
Развитие полупроводниковых технологий привело к созданию лёгких и портативных солнечных батарей (solar battery).
Плюсы — в ясную погоду они вырабатывают достаточно энергии, полностью безопасны в применении, их можно использовать в движении.
Минус — работают только днём при безоблачном или малооблачном небе.
Как рассчитать мощность солнечной батареи
Как узнать, какой мощности солнечная панель потребуется для эффективной зарядки всех ваших походных гаджетов?
Давайте вспомним из курса физики, что мощность излучения Солнца, падающая на экваторе в полдень на один квадратный метр поверхности, составляет примерно 1300 Вт.
В средних широтах эта величина будет меньше, поэтому для простоты расчётов округлим её до тысячи.
Итак, 1000 Вт на кв.м. — это 10 Вт на квадратный дециметр (10 х 10 см). Это легко запомнить — 10 х 10 х 10.
КПД (коэффициент преобразования падающей энергии света в электрическую) современных кремниевых пластин обычно от 18 до 26%. Возьмём среднюю цифру 20%.
Это значит, что только пятая часть энергии нашего светила превращается в электричество. То есть, с одного квадратного дециметра пластины можно получить около 2 Вт.
Большинство пластин солнечных батарей изготавливаются из стандартных кристаллов кремния диаметром 5 дюймов — примерно 12,5 х 12,5 см. Площадь такой пластины, с учётом срезанных уголков, примерно 1,5 квадратного дециметра. Значит, она может дать чуть больше 3 Вт электрической мощности.
Портативные solar battery для работы в полевых условиях различаются количеством использованных пластин (их суммарной площадью). Чем больше площадь — тем больше энергии может дать такой источник.
Например, самые популярные батареи содержат 6 пластин, и их мощность составляет примерно 18 Вт. Разные производители указывают мощность таких изделий в диапазоне 15 — 20 W.
Но это энергия, вырабатываемая кремниевыми пластинами. Она меняется в зависимости от температуры и освещения. При этом напряжение, которое дают пластины, также изменяется и оно выше, чем требуется потребителям.
Поэтому в изделии обязательно стоит стабилизатор — преобразователь, который выдаёт стандартные 5 вольт на USB разъём. Разумеется, при таком преобразовании часть энергии теряется.
Ничего удивительного, что на корпусе и упаковке написано 20W, а выходная мощность составляет 5V х 3А = 15W.
И нет тут никакого обмана: первая цифра, 20W, это мощность, которую вырабатывают непосредственно пластины, а 15W — то, что достаётся потребителю.
От чего зависит мощность батареи
Зависимость мощности солнечной батареи от площади
Как правило, раскладные солнечные батареи состоят из нескольких панелей — от одной до 12 и больше. Каждая панель — это две (реже полторы) пластины. Иногда используются прямоугольные обрезки забракованных пластин — такие панели обычно дешевле.
Мощность, которую генерирует одна панель, составляет от 4 до 6,5 Вт. Остаётся только умножить на количество панелей в батарее.
Внутри панели пластины соединены либо параллельно, тогда выходное напряжение около 6,5 вольт, либо последовательно — тогда около 13 В или 20 В.
Первый вариант используется в батареях, дающих 5 вольт, второй — 12 или 19 вольт (для ноутбуков).
Стабилизатор — преобразователь (он же контроллер) обеспечивает стабильное выходное напряжение и содержит два, реже три, разъёма. Это сделано для подключения нескольких устройств, а также потому, что ток, который может выдержать один USB-разъём, ограничен конструктивно.
Как выбрать мощность батареи
Здесь никаких точных цифр назвать нельзя — всё зависит от количества устройств, которые вы берёте с собой, от активности расходования энергии, от погоды и т.д.
Опытным путём я пришёл к выводу, что для экипажа байдарки в 1-2 человека оптимальна батарея из 6 пластин мощностью около 20 Вт.Причём конструкция из трёх панелей по две пластины удобнее, чем из четырёх панелей по 1,5 пластины. Последняя ýже, но длиннее и размещать на байдарке её неудобно. К солнечной зарядке оптимален поуэрбанк на 20 А/ч.
Технология быстрой зарядки
В походе не обойтись без аккумуляторов большой ёмкости — Powerbank. Да и новые смартфоны имеют довольно ёмкие аккумуляторы — от 4 а/ч и выше. Такие батареи способны заряжаться довольно быстро, если им обеспечить достаточный зарядный ток.
Однако разъём micro-USB (usb-c), которым оснащены современные смартфоны и прочие устройства, не способен пропускать сквозь себя ток более 2 ампер — крошечные контакты просто выгорят.
А при таком токе процесс зарядки растягивается на многие часы. Что делать?
Проблема была решена ещё в 19 веке — чтобы передать по тонким проводам больше энергии, надо повысить напряжение. Вот почему линии электропередач ЛЭП на дальние расстояния строят на напряжение 100 и даже 500 тысяч вольт.
Подобный подход применён и в технологии Quick Charge 3.0 от Qualcomm. Давайте вспомним, что протокол USB предназначен для быстрого обмена данными. А использование его для зарядки батарей — это «побочное явление».
В Qualcomm разработали технологию умного переключения режимов и назвали INOV — Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, то есть интеллектуальное определение оптимального напряжения.
С обеих сторон, на источнике и потребителе, устанавливается специальный контроллер. По умолчанию источник выдаёт стандартные 5 вольт. Но если в обоих устройствах есть совместимые контроллеры, то они обмениваются информацией и «договариваются», какое напряжение нужно потребителю для быстрой зарядки.
Quick Charge 3.0 может выдавать до 20 вольт. То есть, через обычный micro-USB пропускается в 4 раза больше энергии и зарядка может идти до четырёх раз быстрее.
Технология быстрой зарядки Quick Charge от Qualcomm
Контроллеры, поддерживающие такую технологию, стали появляться и в солнечных батареях. Это значит, что пока «жарит» солнышко и зарядка даёт максимальную энергию, её можно быстро сохранить в Powerbank и других устройствах, понимающих Quick Charge.
Как не терять солнечную энергию
Дуэт солнечная батарея + Powerbank
Энергия, вырабатываемая солнечной батареей, непостоянна. Поэтому нужно стараться использовать её максимально.
Для этого лучше всего подойдёт связка «батарея — пауэрбанк». Дело в том, что нередко батарея даёт больше энергии, чем потребляет смартфон, зарядное устройство и т.д. Часть энергии не используется. А когда аккумулятор устройства заряжается — оно автоматически отключается. И тогда вся энергия уходит в никуда. Та самая энергия, которой потом так не хватает в пасмурную погоду.
Стоит взять себе за правило всегда держать в солнечной батарее подключенный Powerbank, который будет вбирать в себя излишки энергии, неиспользуемые другими устройствами.А потом, вечерком, отдавать её устройствам, которые успели подразрядиться. Это удобно, в частности, для фото и видеосъёмки: днём аккумуляторы камер «в деле» и заряжать их нет возможности. Зато вечером и ночью их можно «заправить под завязку», чтобы с утра они снова были в полной боевой готовности.
Как я выбирал солнечную батарею в поход
Когда я стал снимать больше видео, мне пришлось брать с собой больше двух килограммов батареек. Но их приходилось экономить — а вдруг не хватит на самое интересное. В результате часть приехала домой.
Тогда я решил в корне решить проблему зависимости от энергии и стал рассматривать варианты, перечисленные в начале поста.
Тогда у меня был только Canon 60D, аккумулятор которого на 8,4 вольта. Значит, для его зарядки нужно вольт 10-12. Сразу на глаза попалась реклама Goal Zero. Не долго думая, заказал комплект Guide 10 Plus Solar Kit — тогда акция была.
Зарядка на солнечных батареях Guide 10 Plus Solar Kit
Там есть гнездо прикуривателя, в которое подключается автомобильное зарядное устройство для аккумуляторов Кэнона.
Перед походом взял экшен-камеру от JVC, которая умеет заряжать аккумулятор внутри себя от USB. Тут-то пригодился выход USB на батарее Nomad 7 и на зарядном устройстве Guide 10 Plus.
Аккумуляторы Canon 60 заряжал только от батареи, а actioncamera — иногда и от «пауэрбанка» Guide 10 Plus.
Лето 2014 года было жарким, снимал я больше фото, чем видео, так что недостатка энергии не ощущал.
В 2016 году примерно треть похода была дождливой и треть пасмурной, а видео я снимал гораздо больше. Уже на первой неделе стала ощущаться нехватка энергии.
Доходило до того, что пришлось снимать на «дохлых» аккумуляторах — камера работала только 5 секунд, потом отключалась.
В 2017 году я сделал сразу два шага для решения проблемы энергии — взял solar battery в два раза большей площади и большой пауэрбанк.
Батарею BlitzWolf® 20W брал на Banggood.com — там оказалась бесплатная доставка до двери всего за 3 недели.
Powerbank лучше брать в местном магазине, так как в большинстве транспортных компаний перевозка литиевых аккумуляторов воздушным транспортом запрещена. Будет очень долго ехать окольными путями, если вообще доедет.
Мой не доехал, но деньги вернули, и я взял Powerbank Xiaomi 20000 mah в магазине Онлайн Трейд в Твери.
BlitzWolf® 20W я сразу же модифицировал — сделал большой карман, в который помещается и Xiaomi 20000, и смартфон, и пара зарядных устройств.
Для питания ЗУ аккумуляторов LP-E6 от Canon 60D я использовал кабель — преобразователь, который делает 12 вольт из 5 вольт USB.
При малейших признаках солнышка я раскладывал батарею на корме байдарки и в ней постоянно что-нибудь заряжалось. Даже после недели хмари у меня оставалось энергии примерно треть пауэрбанка, хотя снимал много и активно пользовался смартфоном — слушал каждый день аудиокниги, смотрел карты и кино.
Считаю, что связка BlitzWolf® 20W + Xiaomi 20000, или аналогичные модели других производителей, оптимальна для длительных одиночных походов.
Ещё широкая линейка солнечных батарей у компании AllPowers, хотя и немного дороже.
Хочу предостеречь от так называемых супер-зарядок на 30 000, 50 000, 60 000 mAh с встроенной солнечной батареей.Во-первых, по расчётам выше вы легко можете определить, что крохотная солнечная батарея площадью менее 1 кв. дециметра, способна зарядить аккумуляторы разве что за неделю постоянного солнца.
Во-вторых, там используются nobrand аккумуляторы, на которых китайцы печатают произвольные цифры ёмкости. Хоть 6000 на каждом.
Реально максимальную ёмкость имеют литиевые аккумуляторы Panasonic — 3250 mAh с защитой от перегрева и короткого замыкания, такие использованы в оригинальных Xiaomi 20000 mah.
Рекомендации по солнечным батареям
- Выбирайте батарею из 6 пластин, лучше — имеющую три панели по две пластины. Их мощность — около 20 W.
- Выбирайте пауэрбанк на 20000 mAh, лучше оригинальный Xiaomi.
- Хорошо, если пауэрбанк, а лучше и батарея, поддерживают технологию Quick Charge.
- Заказывайте Powerbank Xiaomi 20000 в местном магазине и проверяйте на оригинальность.
- В походе постоянно держите Powerbank подключённым к батарее, чтобы энергия не терялась.
Если информация была для вас полезной — поделитесь ей в соцсетях, свои вопросы и предложения оставляйте в комментариях.
vrogov.ru
