Solcellebatterilader: enhet og driftsprinsipp for solenergilading

Flere og flere kjennere av aktiv rekreasjon foretrekker å tilbringe ferier og helger nærmere uberørt natur.Men det er vanskelig for en moderne person å nekte sivilisasjonens fordeler - hvem av oss tar ikke med seg en mobiltelefon, laptop eller kamera på tur?

Men hvis du har en solcelledrevet lader i bagasjen, vil problemet med å drive enhetene dine være løst. Alt som gjenstår er å finne ut hvordan du velger riktig enhet. Artikkelen vi presenterer vil gi effektiv hjelp til å avklare alle problemer.

Hva er solenergilading?

Disse laderne er i stand til å konvertere solenergi til likestrøm. De kan jobbe med ulike modeller av navigatorer, spillere, bærbare datamaskiner, telefoner, kameraer og andre bærbare enheter.

Men ladetiden avhenger direkte av kraften til selve enheten og typen utladet enhet, derfor, for å velge en virkelig praktisk og universell enhet, er det verdt å forstå dens egenskaper.

Designfunksjoner til enheten

Selve enheten består av et krystallinsk panel, en lade-/utladningsnivåkontroller og en sol-til-elektrisk energiomformer.

Noen modeller er også utstyrt med et bufferbatteri som består av flere litiumceller, som lar enheten ikke bare konvertere, men også akkumulere energi for å frigjøre en ladning selv i mørket.

For bare et par år siden var solcelleladere ganske dyre enheter, men i dag er de et masseprodukt med en overkommelig pris

Fordeler med solcelleladere:

• Universal - tilpasset ulike enheter (USB-kontakter følger med på dekselet, og de fleste modellene er i tillegg utstyrt med spesialadaptere for ulike typer elektrisk utstyr).
• Tar liten plass i reisebagasjen.
• Det er et bredt utvalg av former, farger, størrelser og kraft for å passe ulike behov og estetiske smaker.

Vel, den viktigste ulempen for alle solcelleladere er den lange tiden det tar dem å akkumulere "strøm".I tillegg bør det forstås at hvis nesten hvilken som helst modell kan håndtere å drive en mobiltelefon eller kamera, vil en aktiv "absorber" av energi som en bærbar datamaskin allerede kreve imponerende kraft fra et solcellebatteri og et kapasitivt batteri.

Hvordan enheten fungerer

Bærbare solcelledrevne ladere er autonome systemer som kan behandle energi både fra stråler og fra strømnettet, lysrør eller en datamaskin. Dessuten trenger mange modeller ikke ha intens sol - de akkumulerer ladning selv på overskyede dager, selv om effektiviteten selvfølgelig synker (fra 20 til 70%).

Hvis du kjøper en enhet med mulighet til å koble til en stikkontakt, kan du spare mye tid på å samle opp lading i overskyet vær

Enheten fungerer slik: krystaller på panelet absorberer solenergi, omformeren "behandler" den til elektrisk strøm, som leveres til strømkilden. Når en mobiltelefon eller annen enhet kobles til denne kilden ved hjelp av en ledning, strømmer den akkumulerte energien gradvis inn i den utladede enheten.

Typer solcelleladere

Når det gjelder utseendet, har produsentene allerede forsøkt ikke bare å diversifisere fargeskjemaet og formen til enhetene, men også å gjøre enheten så praktisk som mulig for bruk i forskjellige situasjoner. La oss se på de mest populære alternativene.

Monoblokk – en kompakt enhet som består av et panel og en stasjon innelukket i en solid metall- eller plastkasse. En slik enhet vil "spare" en utladet telefon på stranden eller en piknik og vil ikke ta mye plass i en vanlig bag.

Monoblokker er praktiske for hverdagen - de tar ikke mye plass og kan lades ikke bare fra solen, men også mens du jobber på en bærbar datamaskin eller datamaskin

Fleksibelt panel – et tynt folde- eller utfoldingspanel med fotoceller. Den tar liten plass i bagasjen, og den veier mye mindre enn den solide, innelukkede konkurrenten. Men til tross for det anstendige "dekningsområdet", fleksible plater akkumulerer solenergi nesten dobbelt så sakte som monoblokker.

I tillegg opererer de fleste paneler kun fra direkte sollys, uten å lagre energi for fremtidig bruk - de har ikke innebygd batteri. Du kan imidlertid alltid supplere ladingen med en ekstern lagringsenhet med nødvendig effekt.

Så fleksible paneler er et godt alternativ for å løse problemet med å lade opp laveffektsenheter under en "stasjonær" ferie - på landet, fiske, med telt. Men for en fottur er det bedre å se på et annet alternativ.

Under kjøring kan det fleksible panelet brettes kompakt sammen og legges i bagasjerommet eller festes til taket på bilen, og i hvile kan det ganske enkelt spres utover i solen.

Innebygd lading – enheten består av solcellepaneler, som festes på utsiden av vesker eller reiseryggsekker. De lar deg lade opp enheter mens du reiser eller lagre lading i det innebygde batteriet.

Dette tilbehøret kan også brukes til det tiltenkte formålet - for å bære alle gjenstander eller elektronikk, noe som er veldig praktisk for de som er glad i å gå på tur eller jobbe utendørs.

Selv om "energiryggsekker" ser attraktive og stilige ut, kan du like enkelt midlertidig feste en hvilken som helst annen type lader til vesken din (mange modeller er til og med utstyrt med spesielle karabinkroker) og ikke bekymre deg for sikkerheten til enheten under regn eller rengjøring

Sammenleggbare senger – disse kan enten være flere fleksible paneler, kompakt brettet i en "stabel", eller en variant av to monoblokker innelukket i en stiv kasse i form av en nedtrekksbok.

Hovedmålet med en slik enhet er å minimere "fangsten" av brukbar plass i bagasjevolumet og øke effektiviteten på grunn av et større antall fotoceller. En fin bonus er at de fleste modellene er utstyrt med fester for ryggsekk eller bilvindu.

Størrelsen på muslingen kan velges basert på dine behov: for å lade en mobiltelefon er en enhet på størrelse med selve telefonen nok, men for bærbare datamaskiner og nettbrett vil panelet, selv når det er brettet, ikke være mindre enn en A5 ark

Men uansett design fungerer alle solcelleladere etter samme prinsipp, så la oss se på viktige tekniske nyanser som vil hjelpe når du kjøper en enhet.

Hvordan velge riktig alternativ?

Først bør du bestemme antall og typer enheter du planlegger å lade ved bruk av solenergi. Kraften til enheten og typen utgangsport avhenger av disse parameterne.

Hvis enheten har flere USB-porter, kan du koble til og lade forskjellige enheter samtidig, det viktigste er at batteristrømmen tillater det

Egenskapene til ulike enheter kan avklares ved å se på bruksanvisningen deres, og i noen enheter er driftsspenningen også angitt på laderen som er inkludert i settet, så det vil ikke være vanskelig å navigere. Som en siste utvei kan du alltid kjøpe den nødvendige adapteren.

Grunnleggende parametere og fine tillegg

Egenskapene til ladestrømmen bestemmer tiden det tar for enheten å lade opp ulike enheter. Denne indikatoren måles i ampere og er indikert på portene på enheten.

Verdier:

• 1 ampere – beregnet for mobiltelefoner, elektroniske sigaretter, klokker, spillere.
• 2 ampere – egnet for nettbrett, smarttelefoner, digitale kameraer og videokameraer.
• 2,5-3 ampere – vil takle lading av netbooks og bærbare datamaskiner.

Det er også viktig å vite utgangsspenningen, fordi enhetene som lades kan overskride kraften til solenergilading. Så for de fleste telefoner og enkle nettbrett trenger du en utgang på 5 volt, for digitale kameraer og spillinnretninger - 9, og for bærbare datamaskiner og bilkjøleskap - 12-24.

Men likevel er hovedkarakteristikken til laderen kraften til solcellepanelet. Batteriladetiden avhenger direkte av denne indikatoren. Og her avhenger alt av egenskapene til de lyssamlende panelene.

For eksempel vil elementer med en effekt på 5 W (standard budsjettalternativ) ha en strøm på 900 mA timer, og 10 W vil ha en strøm på 1500 mA. Det vil si at å lade en telefon fra en 5 W solcellelader vil det ta 2-3 timer, men et 10 W panel vil gjøre det på halvannen time.

For kraftige enheter som spillnettbrett og bærbare datamaskiner er det bedre å kjøpe sammenleggbare modeller med flere paneler som raskt genererer en lading

I tillegg brukes enheter med paneler hvis effekt ikke overstiger 2 W bare for å akkumulere ladning av det innebygde batteriet. Og for å lade enheter direkte fra sollys, trenger du paneler med en effekt på 3 W eller mer.

Andre viktige parametere:

1. Batteritilgjengelighet – hvis enheten ikke har en lagringsenhet, kan den bare fungere mens den er på et opplyst sted. Enheter med batterier kan levere lading når som helst på dagen, og kan også lades fra andre kilder - en bærbar USB-port eller en stikkontakt koblet til 220V.
2. Type fotoceller – det antas at enkeltkrystaller absorberer sollys mer effektivt (deres effektivitet er 13-18%). For polykrystaller er dette tallet lavere - omtrent 10-12%. Du kan til og med skille dem med det blotte øye - polykrystallinske paneler har en mørkeblå fargetone, mens konkurrentene deres er svarte.
3. Grensesnitt – universelle solcelleladere er utstyrt med informativ USB, der du kan velge ønsket alternativ avhengig av typen utladet enhet. Noen enheter er også utstyrt med en indikator for intensiteten av sollys, som vil bidra til å bestemme den optimale plasseringen for en hurtiglading.
4. Beskyttelse – på forhånd har alle enheter et sikkerhetssystem som gjør at de kan brukes utendørs. Men for elskere av ekstreme eventyr, er det verdt å se etter en enhet med forbedret beskyttelse mot regn, støv, skitt, støt og annen force majeure.

Ytterligere funksjoner er oftest representert av funksjonen "lanterne" eller "lampe". Dette kan være relevant ikke bare for elskere av friluftsliv, men også for bilister - når du skifter dekk eller gjør reparasjoner på veien om natten, vil et sterkt lys bli en uunnværlig assistent.

Blant andre bonuser kan produsenter tilby en USB-hub eller Wi-Fi-punkt. Men selvfølgelig øker eventuelle tillegg den endelige kostnaden for produktet betydelig. Om de virkelig trengs er opp til deg å avgjøre.

Våre ledende modeller når det gjelder handleintensitet er:

Generelle anbefalinger for bruk av laderen

Enheter med innebygd batteri må være fulladet før første gangs bruk, ikke i solen, men fra strømnettet. Koble deretter en hvilken som helst enhet til laderen slik at den mottar energi og utlader stasjonen.

Etter dette kan panelet utsettes for strålene og kompensere for tapt ladning. For modeller som opererer direkte fra solen, fungerer ikke denne regelen - de kan umiddelbart installeres i opplyste områder og kobles til enheter.

De fleste solcelleladere er designet for drift i temperaturer fra – 20 til + 45 grader, men det finnes også spesielle modeller som opererer i ekstreme klimaer, bare de er laget på bestilling

For å maksimere solenergiladingseffektiviteten anbefaler vi følgende:

1. Plasser enheten slik at strålene faller på panelet i rett vinkel. Selv om solen ikke er i senit kan du gi laderen riktig posisjon ved å løfte den i en vinkel på 40 grader ved hjelp av en form for støtte. På denne måten kan du samle 20-30 % mer ladning enn om du plasserer panelet horisontalt på et opplyst sted.
2. Bruk enheten sammen med en lagringsenhet, ikke bare på rasteplasser, men også når du reiser med bil eller på fottur.En slik tandem vil kunne samle energi for 2-3 telefonladinger selv i overskyet vær uten direkte sollys.
3. Husk at i de fleste foldeenheter er panelene koblet i serie, så det er viktig at alle elementer er jevnt opplyst. For eksempel, selv om skyggen dekker bare halvparten av det første av fire paneler, vil batteristrømmen falle med det halve.
4. For at batterier med høy kapasitet skal nå de angitte parametrene, anbefales det å "overklokke" dem - tømme dem helt, og lad dem deretter til 100%. Og så 3-4 ganger.
5. Under en lang pause i driften (en måned eller mer), oppbevar laderen i romtemperatur. Hvis dette er en enhet med innebygd batteri, må den først lades til 50-70 %.

Og det siste rådet - selv om ladingen har blitt verre eller har brutt helt sammen, ikke demonter den selv, for ikke å skade systemelementene og selve saken. En demontert enhet vil automatisk ugyldiggjøre garantien, så det er bedre å kontakte et autorisert servicesenter eller leverandør.

Hvordan lage en lader med egne hender?

Selv om moderne ladere har sluttet å være premium-enheter og er ganske rimelige for den gjennomsnittlige forbrukeren, hvis du vil spare penger, er det alltid muligheten til å lage en slik enhet selv.

Et eksempel på en hjemmelaget enhet i et hardt etui laget av en metallboks, utstyrt med en USB-kontakt og en energiomformer for lading av lavstrømsenheter

 For å lage en enkel solcellelader må du kjøpe flere grunnleggende elementer:

• poly- eller monokrystallinsk panel;
• batteriholder;
• Schottky blokkerende diode;
• kontakt socket;
• ladekontroller (men hvis lading produserer 0,5-5V, kan du bruke en billigere 5V boost-omformer i stedet for kontrolleren).

Når det gjelder selve panelet, må du her gjøre en liten beregning av antall elementer, basert på kraften til enheten du planlegger å lade.

For eksempel, hvis ladestrømmen for batteriet er omtrent 10 % av kapasiteten, krever lading ved 20 000 mA en strøm på 2A, og det vil ta omtrent 14 timer å drive enheten. Dobler du strømmen til 4A vil ladetiden reduseres til 7 timer.

Å bytte ut kontrolleren med en omformer vil tillate deg å sette sammen en lader selv ved å bruke et lavt strømbatteri fra en solcelleplenlampe - du vil fortsatt få den nødvendige 5V-utgangen (selv om det vil ta lang tid å lade)

Avhengig av gjeldende parametere for fremtidig lading (2 eller 4A), velges også krystallinske elementer. Vanligvis produserer 1 del ca 0,5V, det vil si at for å få minst 5V trenger du 10-12 elementer.

Deretter må de loddes sammen i serie. Hvis du bruker et lommelyktpanel, kan til og med en standard 70*70 cm gi ut fra 2,5 til 4,5V, så det er bedre å sjekke med et voltmeter.

Det siste trinnet er å omslutte den hjemmelagde laderen i en hvilken som helst passende ramme (selv en godtekrukke vil gjøre det) og utstyre den med en USB-kontakt. Deretter må du lodde en blokkeringsdiode til kontakten, samt ledninger fra solcellepanelet til omformeren og holderen i henhold til diagrammet under.

En Schottky-diode er nødvendig slik at batteriene ikke lades ut gjennom solcellepanelet når enheten slås på. Du kan kjøpe den, som andre komponenter, på radiomarkeder eller på Internett

Alt som gjenstår er å sjekke driften av enheten i solen med en utladet enhet.Hvis alt er i orden, kan du bruke passende adaptere og lade ulike enheter.

Fotoinstruksjoner for gjør-det-selv

Du kan enkelt sette sammen en kompakt lader med USB-port for å drive telefonen med egne hender. Alle komponenter er tilgjengelig for gratis salg, i ekstreme tilfeller kan de bestilles. Et hjemmelaget produkt vil koste titalls ganger mindre enn et fabrikkprodusert produkt, spesielt hvis det er mye annonsert.

Når du kjøper komponenter for montering av enheten, må du ta hensyn til at solbatteriet må kjøpes med en spenning på 5V eller mer. Vi har allerede snakket om batterispenningen, den er 3,7 V. Vi nevnte imidlertid ikke en viktig subtilitet - "PCB-beskyttelse" bør angis i batterimerkingen eller tekniske dokumenter. Dette betyr at den er beskyttet mot dyp utladning og overlading.

Du trenger også to 2,5 mm kontakter: en med en lås på panelet, den andre med en ledning. Du trenger også en USB-forsterkningskrets for å levere likestrøm.

Har du fylt opp alt du trenger? La oss begynne å sette sammen:

I tillegg må du lodde dioden. Den er koblet på den ene siden med en ledning til batteriet, på den andre - til den midterste pinnen på kontakten. Det anbefales å lage loddeforbindelser så nær dioden som mulig; alle noder må beskyttes med varmekrympbare rør eller i det minste limdråper.

Han vil gjøre deg kjent med reglene for valg av solcellepaneler for innredning av et privat hjem eller hytte. neste artikkeldedikert til denne interessante saken.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

For å få en visuell ide om solcelleladere og prinsippene for deres drift, foreslår vi at du ser på vårt utvalg av videoer:

Praktiske råd og tips om hvordan du velger lader til ulike enheter. Du kan se inn og studere godteridiagrammet sammen med forfatteren av denne videoen:

Slik setter du sammen en lader drevet av solstråler med egne hender:

Takket være teknologiske fremskritt og de lyse sinnene til oppfinnerne som gjorde solenergi tilgjengelig for vanlige brukere. Takket være slike ladere trenger du ikke å bekymre deg for å stå uten kommunikasjon med sivilisasjonen til rett tid mens du er på ferie.

Vel, hvis du har problemer med å velge en enhet, kan du alltid søke råd fra fagfolk som er kunnskapsrike innen elektroteknikk.

Fortell oss om hvordan du brukte solenergilading på camping, på piknik eller på veien. Skriv kommentarer i blokken nedenfor. Still spørsmål, del dine inntrykk og nyttig informasjon om emnet, legg ut bilder.