Solar batterioplader: enhed og driftsprincip for solopladning

Flere og flere kendere af aktiv rekreation foretrækker at tilbringe deres ferier og weekender tættere på den uberørte natur.Men det er svært for et moderne menneske at nægte civilisationens fordele - hvem af os tager ikke en mobiltelefon, bærbar computer eller kamera med på tur?

Men hvis du har en solcelledrevet oplader i din bagage, vil problemet med at forsyne dine enheder blive løst. Det eneste, der er tilbage, er at finde ud af, hvordan man vælger den rigtige enhed. Den artikel, vi præsenterer, vil give effektiv hjælp til at afklare alle spørgsmål.

Hvad er solopladning?

Disse opladere er i stand til at omdanne solenergi til jævnstrøm. De kan arbejde med forskellige modeller af navigatorer, afspillere, bærbare computere, telefoner, kameraer og andre bærbare enheder.

Men opladningstiden afhænger direkte af selve enhedens kraft og typen af ​​afladet enhed, derfor er det værd at forstå dens egenskaber for at vælge en virkelig praktisk og universel enhed.

Enhedens designfunktioner

Selve enheden består af et krystallinsk panel, en lade-/afladningsniveauregulator og en sol-til-elektrisk energikonverter.

Nogle modeller er også udstyret med et bufferbatteri bestående af flere lithiumceller, som gør det muligt for enheden ikke kun at konvertere, men også at akkumulere energi for at frigive en ladning selv i mørke.

For bare et par år siden var solcelleopladere ret dyre enheder, men i dag er de et masseprodukt til en overkommelig pris

Fordele ved solcelleopladere:

• Universal - tilpasset til forskellige enheder (USB-stik findes på kabinettet, og de fleste modeller er desuden udstyret med specielle adaptere til forskellige typer elektrisk udstyr).
• Optager lidt plads i rejsebagagen.
• Der er et bredt udvalg af former, farver, størrelser og kraft, der passer til forskellige behov og æstetiske smag.

Nå, den største ulempe for alle solcelleopladere er den lange tid, det tager dem at akkumulere "strøm".Derudover skal det forstås, at hvis næsten enhver model kan klare at drive en mobiltelefon eller kamera, så vil en aktiv "absorber" af energi, såsom en bærbar computer, allerede kræve imponerende strøm fra et solbatteri og et kapacitivt batteri.

Hvordan enheden fungerer

Bærbare solcelledrevne opladere er autonome systemer, der kan behandle energi både fra stråler og fra lysnettet, lysstofrør eller en computer. Desuden behøver mange modeller ikke at have intens sol - de akkumulerer ladning selv på overskyede dage, selvom effektiviteten selvfølgelig falder (fra 20 til 70%).

Hvis du køber en enhed med mulighed for at tilslutte til en stikkontakt, kan du spare tid betydeligt på at akkumulere opladning i overskyet vejr

Enheden fungerer sådan: Krystaller på panelet absorberer solenergi, konverteren "behandler" den til elektrisk strøm, som leveres til strømkilden. Når en mobiltelefon eller anden enhed er forbundet til denne kilde ved hjælp af en ledning, strømmer den akkumulerede energi gradvist ind i den afladede enhed.

Typer af solcelleopladere

Hvad angår udseendet, har producenterne allerede forsøgt ikke kun at diversificere enhedernes farveskema og form, men også at gøre enheden så praktisk som muligt til brug i forskellige situationer. Lad os se på de mest populære muligheder.

Monoblok – en kompakt enhed bestående af et panel og et drev indesluttet i en solid metal- eller plastkasse. En sådan enhed vil "gemme" en afladet telefon på stranden eller en picnic og vil ikke optage meget plads i en almindelig taske.

Monoblokke er praktiske til hverdagen - de fylder ikke meget og kan oplades ikke kun fra solen, men også mens du arbejder på en bærbar eller computer

Fleksibelt panel – et tyndt folde- eller udfoldningspanel med fotoceller. Den fylder lidt i din bagage, og den vejer meget mindre end sin solide, lukkede konkurrent. Men på trods af det anstændige "dækningsområde", fleksible plader akkumulerer solenergi næsten dobbelt så langsomt som monoblokke.

Derudover fungerer de fleste paneler kun fra direkte sollys, uden at lagre energi til fremtidig brug - de har ikke et indbygget batteri. Du kan dog altid supplere din opladning med en ekstern lagerenhed med den nødvendige effekt.

Så fleksible paneler er en god mulighed for at løse problemet med at genoplade enheder med lav effekt under en "stationær" ferie - på landet, fiskeri, med et telt. Men for en vandretur er det bedre at se på en anden mulighed.

Under kørslen kan det fleksible panel foldes kompakt sammen og placeres i bagagerummet eller fastgøres til bilens tag, og i hvile kan det blot spredes ud i solen.

Indbygget opladning – enheden består af solpaneler, som er fastgjort til ydersiden af ​​tasker eller rejserygsække. De giver dig mulighed for at genoplade enheder, mens du rejser eller gemme opladning i det indbyggede batteri.

Dette tilbehør kan også bruges til dets tilsigtede formål - til at bære genstande eller elektronik, hvilket er meget praktisk for dem, der er glade for at vandre eller arbejde udendørs.

Selvom "energirygsække" ser attraktive og stilfulde ud, kan du lige så nemt midlertidigt fastgøre enhver anden type oplader til din taske (mange modeller er endda udstyret med specielle karabinhager) og ikke bekymre dig om enhedens sikkerhed under regn eller rengøring

Sammenklappelige senge – disse kan enten være flere fleksible paneler, kompakt foldet i en "stabel", eller en variation af to monoblokke indesluttet i en stiv kasse i form af en drop-down bog.

Hovedmålet med en sådan enhed er at minimere "fangsten" af brugbar plads i din bagages volumen og øge effektiviteten på grund af et større antal fotoceller. En fin bonus er, at de fleste modeller er udstyret med beslag til rygsæk eller bilrude.

Størrelsen på clamshellen kan vælges baseret på dine behov: for at oplade en mobiltelefon er en enhed på størrelse med selve telefonen nok, men til bærbare computere og tablets vil panelet, selv når det er foldet, ikke være mindre end en A5 ark

Men uanset designet fungerer alle solcelleopladere efter samme princip, så lad os se på vigtige tekniske nuancer, der vil hjælpe, når du køber en enhed.

Hvordan vælger man den rigtige mulighed?

Først bør du beslutte dig for antallet og typer af enheder, som du planlægger at oplade ved hjælp af solopladning. Enhedens effekt og typen af ​​udgangsport afhænger af disse parametre.

Hvis enheden har flere USB-porte, kan du tilslutte og oplade forskellige enheder samtidigt, det vigtigste er, at batteristrømmen tillader det

Forskellige enheders egenskaber kan tydeliggøres ved at se på deres betjeningsvejledning, og i nogle enheder er driftsspændingen også angivet på den oplader, der er inkluderet i sættet, så det bliver ikke svært at navigere. Som en sidste udvej kan du altid købe den nødvendige adapter.

Grundlæggende parametre og fine tilføjelser

Opladningsstrømmens egenskaber bestemmer den tid, det tager for enheden at genoplade forskellige enheder. Denne indikator måles i ampere og er angivet på enhedens porte.

Værdier:

• 1 ampere – beregnet til mobiltelefoner, elektroniske cigaretter, ure, afspillere.
• 2 ampere – velegnet til tablets, smartphones, digitale kameraer og videokameraer.
• 2,5-3 ampere – vil klare opladning af netbooks og bærbare computere.

Det er også vigtigt at kende udgangsspændingen, fordi de enheder, der oplades, kan overstige effekten af ​​solopladning. Så for de fleste telefoner og simple tablets har du brug for et output på 5 volt, for digitale kameraer og gaming gadgets - 9, og for bærbare computere og bilkøleskabe - 12-24.

Men alligevel er opladerens hovedegenskab solpanelets kraft. Batteriopladningstiden afhænger direkte af denne indikator. Og her afhænger det hele af de lyssamlende panelers egenskaber.

For eksempel vil elementer med en effekt på 5 W (standardbudget mulighed) have en strøm på 900 mA timer, og 10 W vil have en strøm på 1500 mA. Det vil sige, at oplade en telefon fra en 5 W solcelleoplader tager det 2-3 timer, men et 10 W panel klarer det på halvanden time.

For kraftfulde enheder som gaming tablets og bærbare computere er det bedre at købe foldemodeller med flere paneler, der hurtigt genererer en opladning

Derudover bruges enheder med paneler, hvis effekt ikke overstiger 2 W, kun til at akkumulere opladning af det indbyggede batteri. Og for at oplade enheder direkte fra sollys, har du brug for paneler med en effekt på 3 W eller mere.

Andre vigtige parametre:

1. Batteritilgængelighed – hvis enheden ikke har en lagerenhed, kan den kun fungere på et oplyst sted. Enheder med batterier kan levere opladning når som helst på dagen og kan også oplades fra andre kilder - en bærbar USB-port eller en stikkontakt tilsluttet 220V.
2. Type fotoceller – det menes, at enkeltkrystaller absorberer sollys mere effektivt (deres effektivitet er 13-18%). For polykrystaller er dette tal lavere - omkring 10-12%. Du kan endda skelne dem med det blotte øje - polykrystallinske paneler har en mørkeblå nuance, mens deres konkurrenter er sorte.
3. Interface – universelle solcelleopladere er udstyret med informativ USB, hvor du kan vælge den ønskede mulighed afhængigt af typen af ​​afladet enhed. Nogle enheder er også udstyret med en indikator for intensiteten af ​​sollys, som hjælper med at bestemme den optimale placering for en hurtig opladning.
4. Beskyttelse – på forhånd har alle enheder et sikkerhedssystem, der gør det muligt at bruge dem udendørs. Men for elskere af ekstreme eventyr er det værd at lede efter en enhed med forbedret beskyttelse mod regn, støv, snavs, stød og anden force majeure.

Yderligere funktioner er oftest repræsenteret af funktionen "lanterne" eller "lampe". Dette kan være relevant ikke kun for elskere af friluftsliv, men også for bilister - når du skifter et dæk eller laver reparationer på vejen om natten, vil et stærkt lys blive en uundværlig assistent.

Blandt andre bonusser kan producenter tilbyde en USB-hub eller Wi-Fi-punkt. Men selvfølgelig øger eventuelle tilføjelser de endelige omkostninger ved produktet markant. Om de virkelig er nødvendige er op til dig at afgøre.

Vores førende modeller med hensyn til indkøbsintensitet er:

Generelle anbefalinger for brug af opladeren

Enheder med indbygget batteri skal være fuldt opladet før første brug, ikke i solen, men fra lysnettet. Tilslut derefter en hvilken som helst enhed til opladeren, så den modtager energi og aflader drevet.

Herefter kan panelet udsættes for strålerne og kompensere for den tabte ladning. For modeller, der opererer direkte fra solen, virker denne regel ikke - de kan straks installeres i oplyste områder og tilsluttes enheder.

De fleste solcelleopladere er designet til drift i temperaturer fra – 20 til + 45 grader, men der er også specielle modeller, der fungerer i ekstreme klimaer, kun de laves på bestilling

For at maksimere solopladningseffektiviteten anbefaler vi følgende:

1. Placer enheden, så strålerne falder på panelet i en ret vinkel. Selvom solen ikke er i zenit, kan du give opladeren den rigtige position ved at løfte den i en vinkel på 40 grader ved hjælp af en form for støtte. På denne måde kan du opsamle 20-30% mere ladning, end hvis du placerer panelet vandret på et oplyst sted.
2. Brug enheden sammen med en opbevaringsenhed, ikke kun ved rastepladser, men også når du rejser i bil eller på vandretur.En sådan tandem vil være i stand til at samle energi til 2-3 telefonopladninger selv i overskyet vejr uden direkte sollys.
3. Husk, at i de fleste foldeenheder er panelerne serieforbundne, så det er vigtigt, at alle elementer er jævnt belyst. For eksempel, selvom skyggen kun dækker halvdelen af ​​det første af fire paneler, vil batteristrømmen falde til det halve.
4. For at batterier med høj kapacitet kan nå de angivne parametre, anbefales det at "overclocke" dem - aflade dem fuldstændigt og derefter oplade dem til 100%. Og så 3-4 gange.
5. Under en lang pause i driften (en måned eller mere), opbevares opladeren ved stuetemperatur. Hvis der er tale om en enhed med indbygget batteri, skal den først oplades til 50-70%.

Og det sidste råd - selvom opladningen er blevet værre eller er gået helt i stykker, så lad være med at skille den ad selv, for ikke at beskadige systemelementerne og selve kabinettet. En adskilt enhed vil automatisk annullere garantien, så det er bedre at kontakte et autoriseret servicecenter eller leverandør.

Hvordan laver man en oplader med egne hænder?

Selvom moderne opladere er holdt op med at være premium-enheder og er ret overkommelige for den gennemsnitlige forbruger, hvis du vil spare penge, er der altid mulighed for selv at lave en sådan enhed.

Et eksempel på en hjemmelavet enhed i et hårdt etui lavet af en metaldåse, udstyret med et USB-stik og en energiomformer til opladning af enheder med lavt strømforbrug

 For at lave en simpel solcelleoplader skal du købe flere grundlæggende elementer:

• poly- eller monokrystallinsk panel;
• batteriholder;
• Schottky blokerende diode;
• stikkontakt;
• laderegulator (men hvis opladning producerer 0,5-5V, kan du bruge en billigere 5V boost-konverter i stedet for controlleren).

Hvad angår selve panelet, skal du her lave en lille beregning af antallet af elementer baseret på styrken af ​​den enhed, du planlægger at oplade.

For eksempel, hvis ladestrømmen til batteriet er omkring 10 % af dets kapacitet, kræver opladning ved 20.000 mA en strøm på 2A, og det vil tage omkring 14 timer at drive enheden. Fordobler du strømmen til 4A, reduceres opladningstiden til 7 timer.

Udskiftning af controlleren med en konverter giver dig mulighed for at samle en oplader, selv ved brug af et lavt strømbatteri fra en solplænelampe - du vil stadig få den nødvendige 5V udgang (selvom det vil tage lang tid at oplade)

Afhængigt af de aktuelle parametre for fremtidig opladning (2 eller 4A) vælges også krystallinske elementer. Typisk producerer 1 del omkring 0,5V, det vil sige, for at få mindst 5V skal du bruge 10-12 elementer.

Så skal de loddes sammen i serie. Hvis du bruger et lommelygtepanel, kan selv en standard 70*70 cm udsende fra 2,5 til 4,5V, så det er bedre at tjekke med et voltmeter.

Det sidste trin er at omslutte den hjemmelavede oplader i en hvilken som helst passende ramme (selv en slikkrukke duer) og udstyre den med et USB-stik. Derefter skal du lodde en blokeringsdiode til stikket, samt ledninger fra solpanelet til konverteren og holderen i henhold til diagrammet nedenfor.

En Schottky-diode er nødvendig, så når enheden er tændt, aflades batterierne ikke gennem solpanelet. Du kan købe det, ligesom andre komponenter, på radiomarkeder eller på internettet

Det eneste, der er tilbage, er at kontrollere enhedens funktion i solen med enhver afladet enhed.Hvis alt er i orden, kan du bruge de passende adaptere og oplade forskellige enheder.

Billedvejledning til gør-det-selv

Du kan nemt samle en kompakt oplader med en USB-port for at forsyne din telefon med dine egne hænder. Alle komponenter er tilgængelige til frit salg; i ekstreme tilfælde kan de bestilles. Et hjemmelavet produkt vil koste titusinder mindre end et fabriksfremstillet produkt, især hvis det er bredt annonceret.

Når du køber komponenter til montering af enheden, skal du tage højde for, at solbatteriet skal købes med en spænding på 5V eller mere. Vi har allerede talt om batterispændingen, den er 3,7 V. Men vi nævnte ikke en vigtig subtilitet - "PCB-beskyttelse" skal angives i batterimærkningen eller tekniske dokumenter. Det betyder, at den er beskyttet mod dyb afladning og overopladning.

Du skal også bruge to 2,5 mm stik: en med en lås på panelet, den anden med en ledning. Du skal også bruge et USB-boost-kredsløb til at levere jævnstrøm.

Har du fyldt alt, hvad du skal bruge? Lad os begynde at samle:

Derudover skal du lodde dioden. Det er forbundet på den ene side med en ledning til batteriet, på den anden side - til stikkets midterste ben. Det er tilrådeligt at lave loddeforbindelser så tæt på dioden som muligt; alle noder skal beskyttes med varmekrympelige slanger eller i det mindste limdråber.

Han vil gøre dig bekendt med reglerne for valg af solpaneler til indretning af et privat hjem eller sommerhus. næste artikeldedikeret til dette interessante emne.

Konklusioner og nyttig video om emnet

For at få en visuel idé om solopladere og principperne for deres drift, foreslår vi at se vores udvalg af videoer:

Praktiske råd og tips til, hvordan du vælger en oplader til forskellige enheder. Du kan kigge ind og studere candy bar diagrammet sammen med forfatteren til denne video:

Sådan samler du en oplader drevet af solstråler med dine egne hænder:

Takket være teknologiske fremskridt og opfindernes lyse sind, der gjorde solenergi tilgængelig for almindelige brugere. Takket være sådanne opladere behøver du ikke bekymre dig om at stå uden kommunikation med civilisationen på det rigtige tidspunkt, mens du er på ferie.

Nå, hvis du har problemer med at vælge en enhed, kan du altid søge råd fra fagfolk, der er vidende inden for elektroteknik.

Fortæl os om, hvordan du brugte solcelleopladning, mens du camperede, på en picnic eller på vejen. Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor. Stil spørgsmål, del dine indtryk og nyttige oplysninger om emnet, post billeder.