Încărcător de baterii solare: dispozitiv și principiul de funcționare al încărcării solare

Din ce în ce mai mulți cunoscători de recreere activă preferă să-și petreacă vacanțele și weekendurile mai aproape de natura curată.Dar este dificil pentru o persoană modernă să refuze beneficiile civilizației – cine dintre noi nu ia un telefon mobil, un laptop sau o cameră în călătorie?

Dar dacă aveți în bagaj un încărcător alimentat cu energie solară, problema cu alimentarea dispozitivelor va fi rezolvată. Tot ce rămâne este să vă dați seama cum să alegeți dispozitivul potrivit. Articolul pe care îl prezentăm va oferi asistență eficientă în clarificarea tuturor problemelor.

Ce este încărcarea solară?

Aceste încărcătoare sunt capabile să transforme energia solară în curent electric direct. Pot lucra cu diverse modele de navigatoare, playere, laptopuri, telefoane, camere foto și alte dispozitive portabile.

Dar timpul de încărcare depinde direct de puterea dispozitivului în sine și de tipul dispozitivului descărcat, prin urmare, pentru a alege un dispozitiv cu adevărat practic și universal, merită să înțelegeți caracteristicile acestuia.

Caracteristicile de design ale dispozitivului

Dispozitivul în sine constă dintr-un panou cristalin, un controler de nivel de încărcare/descărcare și un convertor de energie solară-electrică.

Unele modele sunt echipate și cu o baterie tampon formată din mai multe celule cu litiu, care permite dispozitivului nu numai să convertească, ci și să acumuleze energie pentru a elibera o încărcare chiar și în întuneric.

În urmă cu doar câțiva ani, încărcătoarele solare erau dispozitive destul de scumpe, dar astăzi sunt un produs de masă cu un preț accesibil

Avantajele încărcătoarelor solare:

• Universal - adaptat pentru diverse dispozitive (conectorii USB sunt furnizați pe carcasă, iar majoritatea modelelor sunt echipate suplimentar cu adaptoare speciale pentru diferite tipuri de echipamente electrice).
• Ocupă puțin spațiu în bagajele de călătorie.
• Există o selecție largă de forme, culori, dimensiuni și putere pentru a se potrivi diferitelor nevoi și gusturi estetice.

Ei bine, cel mai semnificativ dezavantaj pentru toate încărcătoarele solare este timpul lung necesar pentru a acumula „putere”.În plus, trebuie înțeles că, dacă aproape orice model se poate descurca cu alimentarea unui telefon mobil sau a unei camere, atunci un „absorbitor” activ de energie, cum ar fi un laptop, va necesita deja o putere impresionantă de la o baterie solară și o baterie capacitivă.

Cum funcționează dispozitivul

Încărcătoarele portabile alimentate cu energie solară sunt sisteme autonome care pot procesa energia atât de la raze, cât și de la rețea, lămpi fluorescente sau un computer. Mai mult, multe modele nu trebuie să aibă soare intens - acumulează încărcare chiar și în zilele înnorate, deși eficiența, desigur, scade (de la 20 la 70%).

Dacă cumpărați un dispozitiv cu capacitatea de a se conecta la o priză electrică, puteți economisi timp semnificativ la acumularea încărcării pe vreme înnorată

Dispozitivul funcționează astfel: cristalele de pe panou absorb energia solară, convertorul o „procesează” în curent electric, care este furnizat sursei de alimentare. Când un telefon mobil sau alt dispozitiv este conectat la această sursă folosind un cablu, energia acumulată curge treptat în dispozitivul descărcat.

Tipuri de încărcătoare solare

În ceea ce privește aspectul, producătorii au încercat deja nu numai să diversifice schema de culori și forma dispozitivelor, ci și să facă dispozitivul cât mai convenabil pentru utilizare în diferite situații. Să ne uităm la cele mai populare opțiuni.

Monobloc – un dispozitiv compact format dintr-un panou și o unitate de acţionare închisă într-o carcasă solidă din metal sau plastic. Un astfel de dispozitiv va „salva” un telefon descărcat pe plajă sau un picnic și nu va ocupa mult spațiu într-o geantă obișnuită.

Monoblocurile sunt convenabile pentru viața de zi cu zi - nu ocupă mult spațiu și pot fi încărcate nu numai de la soare, ci și în timpul lucrului pe laptop sau computer

Panou flexibil – un panou subțire de pliere sau desfacere cu fotocelule. Ocupă puțin spațiu în bagaj și cântărește mult mai puțin decât concurentul său solid și închis. Dar, în ciuda zonei de „acoperire” decentă, plăci flexibile acumulează încărcătura solară aproape de două ori mai lent decât monoblocurile.

În plus, majoritatea panourilor funcționează numai din lumina directă a soarelui, fără a stoca energie pentru utilizare ulterioară - nu au baterie încorporată. Cu toate acestea, puteți oricând să vă completați încărcarea cu un dispozitiv de stocare extern cu puterea necesară.

Deci, panourile flexibile sunt o opțiune bună pentru rezolvarea problemei reîncărcării dispozitivelor de putere redusă în timpul unei vacanțe „staționare” - la țară, pescuit, cu cort. Dar pentru o excursie de drumeție, este mai bine să te uiți la o altă opțiune.

În timpul conducerii, panoul flexibil poate fi pliat compact și plasat în portbagaj sau atașat de plafonul mașinii, iar în repaus poate fi pur și simplu întins la soare.

Încărcare încorporată – aparatul este format din panouri solare, care sunt atașate la exteriorul genților sau ghiozdanelor de călătorie. Acestea vă permit să reîncărcați dispozitivele în timp ce călătoriți sau să păstrați încărcarea în bateria încorporată.

Acest accesoriu poate fi folosit și în scopul propus - pentru a transporta orice obiecte sau electronice, ceea ce este foarte convenabil pentru cei pasionați de drumeții sau de lucru în aer liber.

Deși „rucsacuri cu energie” arată atractiv și elegant, puteți atașa temporar orice alt tip de încărcător la geantă (multe modele sunt chiar echipate cu carabiniere speciale) și nu vă faceți griji pentru siguranța dispozitivului în timpul ploii sau al curățării.

Paturi pliante – acestea pot fi fie mai multe panouri flexibile, pliate compact într-o „stivă”, fie o variantă a două monoblocuri închise într-o carcasă rigidă în formă de carte derulantă.

Scopul principal al unui astfel de dispozitiv este de a minimiza „captura” de spațiu util în volumul bagajelor dumneavoastră și de a crește eficiența datorită unui număr mai mare de fotocelule. Un bonus frumos este că majoritatea modelelor sunt echipate cu suporturi pentru rucsac sau geamul mașinii.

Dimensiunea clapei poate fi selectată în funcție de nevoile dvs.: pentru a încărca un telefon mobil, este suficient un dispozitiv de dimensiunea telefonului în sine, dar pentru laptopuri și tablete, panoul, chiar și atunci când este pliat, nu va fi mai mic decât un A5. foaie

Dar, indiferent de design, toate încărcătoarele solare funcționează pe același principiu, așa că haideți să ne uităm la nuanțe tehnice importante care vă vor ajuta la achiziționarea unui dispozitiv.

Cum să alegi opțiunea potrivită?

În primul rând, ar trebui să decideți asupra numărului și tipurilor de dispozitive pe care intenționați să le încărcați folosind încărcarea solară. Puterea dispozitivului și tipul portului de ieșire depind de acești parametri.

Dacă dispozitivul are mai multe porturi USB, puteți conecta și încărca simultan diferite dispozitive, principalul lucru este că puterea bateriei o permite

Caracteristicile diferitelor dispozitive pot fi clarificate uitându-se la instrucțiunile de utilizare ale acestora, iar la unele dispozitive tensiunea de funcționare este indicată și pe încărcătorul care este inclus în kit, astfel încât navigarea nu va fi dificilă. Ca ultimă soluție, puteți achiziționa oricând adaptorul necesar.

Parametri de bază și completări frumoase

Caracteristicile curentului de încărcare determină timpul necesar dispozitivului pentru a reîncărca diverse dispozitive. Acest indicator este măsurat în amperi și este indicat pe porturile dispozitivului.

Valori:

• 1 amper – destinat telefoanelor mobile, țigărilor electronice, ceasurilor, jucătorilor.
• 2 amperi – potrivit pentru tablete, smartphone-uri, camere digitale și camere video.
• 2,5-3 amperi – va face față încărcării netbook-urilor și laptopurilor.

De asemenea, este important să cunoașteți tensiunea de ieșire, deoarece dispozitivele aflate la încărcare pot depăși puterea încărcării solare. Așadar, pentru majoritatea telefoanelor și tabletelor simple veți avea nevoie de o ieșire de 5 volți, pentru camere digitale și gadgeturi de jocuri - 9, iar pentru laptopuri și frigidere auto - 12-24.

Dar totuși, principala caracteristică a încărcătorului este puterea panoului solar. Timpul de încărcare a bateriei depinde direct de acest indicator. Și aici totul depinde de caracteristicile panourilor de colectare a luminii.

De exemplu, elementele cu o putere de 5 W (opțiune de buget standard) vor avea un curent de 900 mA ore, iar 10 W vor avea un curent de 1500 mA. Adică pentru a încărca un telefon de la un încărcător solar de 5 W, va dura 2-3 ore, dar un panou de 10 W o va face într-o oră și jumătate.

Pentru dispozitive puternice, cum ar fi tabletele de gaming și laptopurile, este mai bine să cumpărați modele pliabile cu mai multe panouri care generează rapid o încărcare

În plus, dispozitivele cu panouri a căror putere nu depășește 2 W sunt folosite doar pentru a acumula încărcarea bateriei încorporate. Iar pentru a încărca dispozitivele direct de la lumina soarelui, aveți nevoie de panouri cu o putere de 3 W sau mai mult.

Alți parametri importanți:

1. Disponibilitatea bateriei – dacă dispozitivul nu are un dispozitiv de stocare, acesta poate funcționa doar într-un loc iluminat. Dispozitivele cu baterii pot furniza încărcare în orice moment al zilei și pot fi încărcate și din alte surse - un port USB pentru laptop sau o priză conectată la 220V.
2. Tip de fotocelule – se crede că monocristalele absorb lumina solară mai eficient (eficiența lor este de 13-18%). Pentru policristale, această cifră este mai mică - aproximativ 10-12%. Le poți distinge chiar și cu ochiul liber - panourile policristaline au o nuanță albastru închis, în timp ce concurenții lor sunt negre.
3. Interfață – încărcătoarele solare universale sunt echipate cu USB informativ, unde poți selecta opțiunea dorită în funcție de tipul dispozitivului descărcat. Unele dispozitive sunt, de asemenea, echipate cu un indicator al intensității luminii solare, care va ajuta la determinarea locației optime pentru o încărcare rapidă.
4. Protecţie – a priori, toate dispozitivele au un sistem de securitate care le permite utilizarea în aer liber. Dar pentru iubitorii de aventuri extreme, merită să căutați un dispozitiv cu protecție sporită împotriva ploaie, praf, murdărie, șocuri și alte cazuri de forță majoră.

Caracteristicile suplimentare sunt cel mai adesea reprezentate de funcția „lanternă” sau „lampă”. Acest lucru poate fi relevant nu numai pentru iubitorii de recreere în aer liber, ci și pentru șoferi - atunci când schimbați o anvelopă sau faceți reparații pe drum noaptea, o lumină puternică va deveni un asistent indispensabil.

Printre alte bonusuri, producătorii pot oferi un hub USB sau un punct Wi-Fi. Dar, desigur, orice adăugiri crește semnificativ costul final al produsului. Dacă ele sunt cu adevărat necesare, rămâne la latitudinea dvs. de a decide.

Modelele noastre de top în ceea ce privește intensitatea cumpărăturilor sunt:

Recomandări generale pentru utilizarea încărcătorului

Dispozitivele cu baterie încorporată trebuie să fie complet încărcate înainte de prima utilizare, nu la soare, ci de la rețea. Apoi conectați orice dispozitiv la încărcător, astfel încât acesta să primească energie și să descarce unitatea.

După aceasta, panoul poate fi expus la raze și poate compensa încărcătura pierdută. Pentru modelele care funcționează direct de la soare, această regulă nu funcționează - pot fi instalate imediat în zone iluminate și conectate la dispozitive.

Majoritatea încărcătoarelor solare sunt concepute pentru a funcționa la temperaturi cuprinse între – 20 și + 45 de grade, dar există și modele speciale care funcționează în climat extreme, doar că sunt realizate la comandă.

Pentru a maximiza eficiența încărcării solare, vă recomandăm următoarele:

1. Poziționați dispozitivul astfel încât razele să cadă pe panou în unghi drept. Chiar dacă soarele nu se află la zenit, poți da încărcătorului poziția corectă ridicându-l la un unghi de 40 de grade cu ajutorul unui fel de suport. În acest fel puteți colecta cu 20-30% mai multă încărcare decât dacă așezați panoul orizontal într-un loc iluminat.
2. Utilizați dispozitivul împreună cu un dispozitiv de stocare, nu numai la opririle de odihnă, ci și în timpul călătoriei cu mașina sau într-o drumeție.Un astfel de tandem va putea colecta energie pentru 2-3 încărcări ale telefonului chiar și pe vreme înnorată, fără lumina directă a soarelui.
3. Rețineți că în majoritatea dispozitivelor pliabile panourile sunt conectate în serie, deci este important ca toate elementele să fie iluminate uniform. De exemplu, chiar dacă umbra acoperă doar jumătate din primul dintre cele patru panouri, puterea bateriei va scădea la jumătate.
4. Pentru ca bateriile de mare capacitate să atingă parametrii declarați, se recomandă să le „overclockați” - să le descărcați complet, apoi să le încărcați la 100%. Și așa de 3-4 ori.
5. În timpul unei pauze lungi de funcționare (o lună sau mai mult), depozitați încărcătorul la temperatura camerei. Dacă acesta este un dispozitiv cu baterie încorporată, acesta trebuie mai întâi încărcat la 50-70%.

Și ultimul sfat - chiar dacă încărcarea s-a înrăutățit sau s-a defectat complet, nu o dezasamblați singur, pentru a nu deteriora elementele sistemului și carcasa în sine. Un dispozitiv dezasamblat va anula automat garanția, așa că este mai bine să contactați un centru de service sau furnizor autorizat.

Cum să faci un încărcător cu propriile mâini?

Deși încărcătoarele moderne au încetat să mai fie dispozitive premium și sunt destul de accesibile pentru consumatorul mediu, dacă doriți să economisiți bani, există întotdeauna posibilitatea de a realiza singur un astfel de dispozitiv.

Un exemplu de dispozitiv de casă într-o carcasă rigidă realizată dintr-o cutie de metal, echipată cu un conector USB și un convertor de energie pentru încărcarea dispozitivelor cu putere redusă

 Pentru a face un încărcător solar simplu, trebuie să achiziționați mai multe elemente de bază:

• panou poli- sau monocristalin;
• suport de baterie;
• Dioda de blocare Schottky;
• priză conector;
• controler de încărcare (cu toate acestea, dacă încărcarea produce 0,5-5V, puteți utiliza un convertor de amplificare de 5V mai ieftin în locul controlerului).

În ceea ce privește panoul în sine, aici trebuie să faceți un mic calcul al numărului de elemente, pe baza puterii dispozitivului pe care intenționați să îl încărcați.

De exemplu, dacă curentul de încărcare al bateriei este de aproximativ 10% din capacitatea sa, atunci încărcarea la 20.000 mA necesită un curent de 2A și va dura aproximativ 14 ore pentru a alimenta dispozitivul. Dacă dublezi curentul la 4A, timpul de încărcare va fi redus la 7 ore.

Înlocuirea controlerului cu un convertor vă va permite să asamblați un încărcător chiar și folosind o baterie de putere redusă de la o lampă solară de gazon - veți obține în continuare ieșirea necesară de 5V (deși va dura mult timp pentru a încărca)

În funcție de parametrii actuali pentru încărcarea viitoare (2 sau 4A), sunt selectate și elementele cristaline. De obicei, 1 parte produce aproximativ 0,5 V, adică pentru a obține cel puțin 5 V veți avea nevoie de 10-12 elemente.

Apoi trebuie lipite împreună în serie. Dacă utilizați un panou de lanternă, atunci chiar și un standard de 70 * 70 cm poate ieși de la 2,5 la 4,5 V, așa că este mai bine să verificați cu un voltmetru.

Etapa finală este să închideți încărcătorul de casă în orice cadru potrivit (chiar și un borcan de bomboane va face) și să-l echipați cu un conector USB. Apoi, trebuie să lipiți o diodă de blocare la conector, precum și firele de la panoul solar la convertor și suport conform diagramei de mai jos.

Este necesară o diodă Schottky pentru ca atunci când dispozitivul este pornit, bateriile să nu se descarce prin panoul solar. Îl puteți achiziționa, ca și alte componente, pe piețele radio sau pe internet

Rămâne doar să verificați funcționarea dispozitivului la soare cu orice dispozitiv descărcat.Dacă totul este în ordine, puteți folosi adaptoarele adecvate și puteți încărca diverse dispozitive.

Instrucțiuni foto pentru cei care se fac singuri

Puteți asambla cu ușurință un încărcător compact cu un port USB pentru a vă alimenta telefonul cu propriile mâini. Toate componentele sunt disponibile spre vânzare gratuită; în cazuri extreme, pot fi comandate. Un produs de casă va costa de zeci de ori mai puțin decât un produs fabricat din fabrică, mai ales dacă este promovat pe scară largă.

Atunci când achiziționați componente pentru asamblarea dispozitivului, trebuie să țineți cont de faptul că bateria solară trebuie achiziționată cu o tensiune de 5V sau mai mult. Am vorbit deja despre tensiunea bateriei, este de 3,7 V. Cu toate acestea, nu am menționat o subtilitate importantă - „protecția PCB” ar trebui să fie indicată în eticheta bateriei sau în documentele tehnice. Aceasta înseamnă că este protejat de descărcare profundă și supraîncărcare.

Veți avea nevoie și de doi conectori de 2,5 mm: unul cu zăvor pe panou, al doilea cu fir. De asemenea, veți avea nevoie de un circuit de amplificare USB pentru a furniza curent continuu.

Te-ai aprovizionat cu tot ce ai nevoie? Să începem asamblarea:

În plus, trebuie să lipiți dioda. Este conectat pe o parte printr-un fir la baterie, pe de altă parte - la pinul din mijloc al conectorului. Este recomandabil să faceți conexiuni lipite cât mai aproape de diodă; toate nodurile trebuie protejate cu tuburi termocontractabile sau cel puțin picături de lipici.

El vă va familiariza cu regulile de selectare a panourilor solare pentru mobilarea unei case private sau a unei căsuțe. articolul urmatordedicat acestui subiect interesant.

Concluzii și video util pe această temă

Pentru a vă face o idee vizuală despre încărcătoarele solare și despre principiile funcționării acestora, vă sugerăm să urmăriți selecția noastră de videoclipuri:

Sfaturi practice și sfaturi despre cum să alegeți un încărcător pentru diverse dispozitive. Puteți să vă uitați în interior și să studiați diagrama de bomboane împreună cu autorul acestui videoclip:

Cum să asamblați un încărcător alimentat de raze solare cu propriile mâini:

Datorită progresului tehnologic și minților strălucitoare ale inventatorilor care au făcut ca energia solară să fie accesibilă utilizatorilor obișnuiți. Datorită acestor încărcătoare, nu trebuie să vă faceți griji că rămâneți fără comunicare cu civilizația la momentul potrivit în timpul vacanței.

Ei bine, dacă întâmpinați dificultăți în selectarea unui dispozitiv, puteți oricând să solicitați sfaturi de la profesioniști care au cunoștințe în inginerie electrică.

Spuneți-ne despre cum ați folosit încărcarea solară în timpul campingului, la un picnic sau pe drum. Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Pune întrebări, împărtășește-ți impresiile și informațiile utile pe această temă, postează fotografii.