Solbatteriladdare: enhet och funktionsprincip för solladdning

Fler och fler kännare av aktiv rekreation föredrar att tillbringa sina semester och helger närmare den orörda naturen.Men det är svårt för en modern person att vägra civilisationens fördelar - vem av oss tar inte med sig en mobiltelefon, bärbar dator eller kamera på en resa?

Men om du har en solcellsdriven laddare i bagaget kommer problemet med att driva dina enheter att lösas. Allt som återstår är att ta reda på hur man väljer rätt enhet. Artikeln vi presenterar kommer att ge effektiv hjälp för att klargöra alla frågor.

Vad är solcellsladdning?

Dessa laddare kan omvandla solenergi till elektrisk likström. De kan arbeta med olika modeller av navigatorer, spelare, bärbara datorer, telefoner, kameror och andra bärbara enheter.

Men laddningstiden beror direkt på själva enhetens kraft och typen av urladdad enhet, därför, för att välja en verkligt praktisk och universell enhet, är det värt att förstå dess egenskaper.

Designfunktioner för enheten

Själva enheten består av en kristallin panel, en laddnings-/urladdningsnivåkontroller och en sol-till-elektrisk energiomvandlare.

Vissa modeller är också utrustade med ett buffertbatteri som består av flera litiumceller, vilket gör att enheten inte bara kan omvandla, utan också ackumulera energi för att frigöra en laddning även i mörker.

För bara ett par år sedan var solladdare ganska dyra enheter, men idag är de en massprodukt med ett överkomligt pris

Fördelar med solcellsladdare:

• Universal - anpassad för olika enheter (USB-kontakter finns på höljet, och de flesta modeller är dessutom utrustade med speciella adaptrar för olika typer av elektrisk utrustning).
• Tar liten plats i resbagaget.
• Det finns ett brett urval av former, färger, storlekar och kraft för att passa olika behov och estetiska smaker.

Tja, den viktigaste nackdelen för alla solcellsladdare är den långa tid det tar för dem att ackumulera "kraft".Dessutom bör det förstås att om nästan vilken modell som helst kan hantera att driva en mobiltelefon eller kamera, kommer en aktiv "absorberare" av energi som en bärbar dator redan att kräva imponerande kraft från ett solbatteri och ett kapacitivt batteri.

Hur enheten fungerar

Bärbara soldrivna laddare är autonoma system som kan bearbeta energi både från strålar och från elnätet, lysrör eller en dator. Dessutom behöver många modeller inte ha intensiv sol - de ackumulerar laddning även på molniga dagar, även om effektiviteten naturligtvis sjunker (från 20 till 70%).

Om du köper en enhet med möjlighet att ansluta till ett eluttag kan du avsevärt spara tid på att ackumulera laddning i molnigt väder

Enheten fungerar så här: kristaller på panelen absorberar solenergi, omvandlaren "bearbetar" den till elektrisk ström, som tillförs strömkällan. När en mobiltelefon eller annan enhet är ansluten till denna källa med hjälp av en sladd, flödar den ackumulerade energin gradvis in i den urladdade enheten.

Typer av solcellsladdare

När det gäller utseendet har tillverkare redan försökt att inte bara diversifiera färgschemat och formen på enheterna, utan också att göra enheten så bekväm som möjligt för användning i olika situationer. Låt oss titta på de mest populära alternativen.

Monoblock – en kompakt enhet som består av en panel och en enhet innesluten i en solid metall- eller plastlåda. En sådan enhet kommer att "rädda" en urladdad telefon på stranden eller en picknick och tar inte mycket plats i en vanlig väska.

Monoblock är bekväma för vardagen - de tar inte mycket plats och kan laddas inte bara från solen, utan också när du arbetar på en bärbar dator eller dator

Flexibel panel – en tunn vik- eller utfällbar panel med fotoceller. Den tar lite plats i ditt bagage, och den väger mycket mindre än sin solida, slutna konkurrent. Men trots det anständiga "täckningsområdet", flexibla plattor ackumulerar solladdning nästan dubbelt så långsamt som monoblock.

Dessutom fungerar de flesta paneler endast från direkt solljus, utan att lagra energi för framtida användning - de har inget inbyggt batteri. Du kan dock alltid komplettera din laddning med en extern lagringsenhet med den effekt som krävs.

Så flexibla paneler är ett bra alternativ för att lösa problemet med att ladda lågeffektsenheter under en "stationär" semester - på landet, fiske, med ett tält. Men för en vandringsresa är det bättre att titta på ett annat alternativ.

Under körning kan den flexibla panelen fällas ihop kompakt och placeras i bagageutrymmet eller fästas på bilens tak, och i vila kan den enkelt spridas ut i solen.

Inbyggd laddning – enheten består av solpaneler, som fästs på utsidan av väskor eller reseryggsäckar. De låter dig ladda enheter medan du reser eller lagra laddning i det inbyggda batteriet.

Detta tillbehör kan också användas för sitt avsedda syfte - att bära alla föremål eller elektronik, vilket är mycket bekvämt för dem som är förtjusta i att vandra eller arbeta utomhus.

Även om "energiryggsäckar" ser attraktiva och snygga ut, kan du lika enkelt tillfälligt fästa vilken annan typ av laddare som helst i din väska (många modeller är till och med utrustade med speciella karbinhakar) och inte oroa dig för enhetens säkerhet under regn eller städning

Hopfällbara sängar – dessa kan vara antingen flera flexibla paneler, kompakt vikta i en "stack", eller en variant av två monoblock inneslutna i en styv låda i form av en nedfällbar bok.

Huvudmålet med en sådan enhet är att minimera "fångandet" av användbart utrymme i ditt bagages volym och öka effektiviteten på grund av ett större antal fotoceller. En trevlig bonus är att de flesta modellerna är utrustade med fästen för en ryggsäck eller bilruta.

Storleken på clamshell kan väljas baserat på dina behov: för att ladda en mobiltelefon räcker det med en enhet i storleken på själva telefonen, men för bärbara datorer och surfplattor kommer panelen, även när den är hopfälld, inte vara mindre än en A5 ark

Men oavsett design fungerar alla solcellsladdare på samma princip, så låt oss titta på viktiga tekniska nyanser som hjälper när du köper en enhet.

Hur väljer man rätt alternativ?

Först bör du bestämma antalet och typerna av enheter som du planerar att ladda med solcellsladdning. Enhetens effekt och typen av utgångsport beror på dessa parametrar.

Om enheten har flera USB-portar kan du samtidigt ansluta och ladda olika enheter, huvudsaken är att batteriströmmen tillåter det

Egenskaperna för olika enheter kan förtydligas genom att titta på deras bruksanvisning, och i vissa enheter anges driftspänningen även på laddaren som ingår i satsen, så det blir inte svårt att navigera. Som en sista utväg kan du alltid köpa den nödvändiga adaptern.

Grundläggande parametrar och fina tillägg

Laddningsströmmens egenskaper avgör hur lång tid det tar för enheten att ladda olika enheter. Denna indikator mäts i ampere och visas på enhetens portar.

Värden:

• 1 ampere – avsedd för mobiltelefoner, elektroniska cigaretter, klockor, spelare.
• 2 ampere – lämplig för surfplattor, smartphones, digitalkameror och videokameror.
• 2,5-3 ampere – klarar laddning av netbooks och bärbara datorer.

Det är också viktigt att känna till utspänningen, eftersom enheterna som laddas kan överstiga effekten av solladdning. Så för de flesta telefoner och enkla surfplattor behöver du en uteffekt på 5 volt, för digitalkameror och spelprylar - 9, och för bärbara datorer och bilkylskåp - 12-24.

Men fortfarande är laddarens huvudkaraktär kraften hos solpanelen. Batteriets laddningstid beror direkt på denna indikator. Och här beror allt på egenskaperna hos de ljussamlande panelerna.

Till exempel kommer element med en effekt på 5 W (standardbudgetalternativ) att ha en ström på 900 mA timmar, och 10 W kommer att ha en ström på 1500 mA. Det vill säga att ladda en telefon från en 5 W solcellsladdare tar det 2-3 timmar, men en 10 W panel klarar det på en och en halv timme.

För kraftfulla enheter som spelplattor och bärbara datorer är det bättre att köpa hopfällbara modeller med flera paneler som snabbt genererar en laddning

Dessutom används enheter med paneler vars effekt inte överstiger 2 W endast för att ackumulera laddning av det inbyggda batteriet. Och för att ladda enheter direkt från solljus behöver du paneler med en effekt på 3 W eller mer.

Andra viktiga parametrar:

1. Batteritillgänglighet – om enheten inte har en lagringsenhet kan den bara fungera på en upplyst plats. Enheter med batterier kan ladda när som helst på dygnet och kan även laddas från andra källor - en bärbar USB-port eller ett uttag anslutet till 220V.
2. Typ av fotoceller – man tror att enkristaller absorberar solljus mer effektivt (deras effektivitet är 13-18%). För polykristaller är denna siffra lägre - cirka 10-12%. Du kan till och med särskilja dem med blotta ögat - polykristallina paneler har en mörkblå nyans, medan deras konkurrenter är svarta.
3. Gränssnitt – universella solcellsladdare är utrustade med informativ USB, där du kan välja önskat alternativ beroende på typ av urladdad enhet. Vissa enheter är också utrustade med en indikator på intensiteten av solljus, vilket hjälper till att bestämma den optimala platsen för en snabbladdning.
4. Skydd – a priori har alla enheter ett säkerhetssystem som gör att de kan användas utomhus. Men för älskare av extrema äventyr är det värt att leta efter en enhet med förbättrat skydd mot regn, damm, smuts, stötar och annan force majeure.

Ytterligare funktioner representeras oftast av funktionen "lykta" eller "lampa". Detta kan vara relevant inte bara för älskare av friluftsliv, utan också för bilister - när du byter däck eller gör reparationer på vägen på natten kommer ett starkt ljus att bli en oumbärlig assistent.

Bland andra bonusar kan tillverkare erbjuda en USB-hubb eller Wi-Fi-punkt. Men naturligtvis ökar alla tillägg den slutliga kostnaden för produkten avsevärt. Om de verkligen behövs är upp till dig att avgöra.

Våra ledande modeller när det gäller shoppingintensitet är:

Allmänna rekommendationer för användning av laddaren

Enheter med ett inbyggt batteri måste vara fulladdat före första användningen, inte i solen, utan från elnätet. Anslut sedan valfri enhet till laddaren så att den tar emot energi och laddar ur enheten.

Efter detta kan panelen utsättas för strålarna och kompensera för den förlorade laddningen. För modeller som arbetar direkt från solen fungerar inte denna regel - de kan omedelbart installeras i upplysta områden och anslutas till enheter.

De flesta solcellsladdare är designade för drift i temperaturer från – 20 till + 45 grader, men det finns även specialmodeller som fungerar i extrema klimat, bara de tillverkas på beställning

För att maximera solenergiladdningseffektiviteten rekommenderar vi följande:

1. Placera enheten så att strålarna faller på panelen i rät vinkel. Även om solen inte är i zenit kan du ge laddaren rätt läge genom att lyfta den i en vinkel på 40 grader med hjälp av något slags stöd. På så sätt kan du samla 20-30% mer laddning än om du placerar panelen horisontellt på en upplyst plats.
2. Använd enheten tillsammans med en lagringsenhet, inte bara vid rastplatser, utan även när du reser med bil eller på en vandring.En sådan tandem kommer att kunna samla energi för 2-3 telefonladdningar även i molnigt väder utan direkt solljus.
3. Tänk på att i de flesta hopfällbara enheter är panelerna seriekopplade, så det är viktigt att alla element är jämnt upplysta. Till exempel, även om skuggan bara täcker hälften av den första av fyra paneler, kommer batterieffekten att sjunka till hälften.
4. För att batterier med hög kapacitet ska nå de angivna parametrarna rekommenderas det att "överklocka" dem - ladda ur dem helt och ladda dem sedan till 100%. Och så 3-4 gånger.
5. Under en lång paus i drift (en månad eller mer), förvara laddaren i rumstemperatur. Om detta är en enhet med inbyggt batteri måste den först laddas till 50-70%.

Och det sista rådet - även om laddningen har blivit värre eller har gått sönder helt, ta inte isär den själv, för att inte skada systemelementen och själva höljet. En demonterad enhet kommer automatiskt att ogiltigförklara garantin, så det är bättre att kontakta ett auktoriserat servicecenter eller leverantör.

Hur man gör en laddare med egna händer?

Även om moderna laddare har upphört att vara premiumenheter och är ganska överkomliga för den genomsnittliga konsumenten, om du vill spara pengar finns det alltid möjlighet att göra en sådan enhet själv.

Ett exempel på en hemmagjord enhet i ett hårt fodral tillverkat av en metallburk, utrustad med en USB-kontakt och en energiomvandlare för laddning av energisnåla enheter

 För att göra en enkel solladdare måste du köpa flera grundläggande element:

• poly- eller monokristallin panel;
• batteri hållare;
• Schottky blockeringsdiod;
• anslutningsuttag;
• laddningsregulator (om laddningen ger 0,5-5V kan du dock använda en billigare 5V boostomvandlare istället för regulatorn).

När det gäller själva panelen måste du här göra en liten beräkning av antalet element, baserat på kraften hos enheten som du planerar att ladda.

Till exempel, om laddningsströmmen för batteriet är cirka 10 % av dess kapacitet, kräver laddning vid 20 000 mA en ström på 2A, och det kommer att ta cirka 14 timmar att driva enheten. Om du fördubblar strömmen till 4A kommer laddningstiden att minska till 7 timmar.

Genom att byta ut styrenheten med en omvandlare kan du montera en laddare även om du använder ett lågeffektsbatteri från en solcellsgräslampa - du kommer fortfarande att få den nödvändiga 5V-utgången (även om det tar lång tid att ladda)

Beroende på aktuella parametrar för framtida laddning (2 eller 4A) väljs även kristallina element. Vanligtvis producerar 1 del cirka 0,5V, det vill säga för att få minst 5V behöver du 10-12 element.

Sedan behöver de lödas ihop i serie. Om du använder en ficklampapanel kan även en standard 70*70 cm mata ut från 2,5 till 4,5V, så det är bättre att kontrollera med en voltmeter.

Det sista steget är att omsluta den hemmagjorda laddaren i valfri lämplig ram (även en godisburk duger) och utrusta den med en USB-kontakt. Sedan behöver du löda en blockeringsdiod till kontakten, samt ledningar från solpanelen till omvandlaren och hållaren enligt diagrammet nedan.

En Schottky-diod är nödvändig så att batterierna inte laddas ur genom solpanelen när enheten slås på. Du kan köpa den, precis som andra komponenter, på radiomarknader eller på Internet

Allt som återstår är att kontrollera enhetens funktion i solen med någon urladdad enhet.Om allt är i sin ordning kan du använda lämpliga adaptrar och ladda olika enheter.

Fotoinstruktioner för gör-det-själv

Du kan enkelt sätta ihop en kompakt laddare med en USB-port för att driva din telefon med dina egna händer. Alla komponenter är tillgängliga för fri försäljning, i extrema fall kan de beställas. En hemgjord produkt kommer att kosta tiotals gånger mindre än en fabrikstillverkad produkt, särskilt om den är allmänt reklam.

När du köper komponenter för montering av enheten måste du ta hänsyn till att solbatteriet måste köpas med en spänning på 5V eller mer. Vi har redan pratat om batterispänningen, den är 3,7 V. Vi nämnde dock inte en viktig subtilitet - "PCB-skydd" bör anges i batterimärkningen eller tekniska dokument. Det betyder att den är skyddad från djupurladdning och överladdning.

Du behöver också två 2,5 mm kontakter: en med spärr på panelen, den andra med en tråd. Du behöver också en USB-förstärkningskrets för att leverera likström.

Har du fyllt på med allt du behöver? Låt oss börja montera:

Dessutom måste du löda dioden. Den är ansluten på ena sidan med en tråd till batteriet, på den andra - till mittstiftet på kontakten. Det är tillrådligt att göra lödda anslutningar så nära dioden som möjligt, alla noder måste skyddas med värmekrympbara slangar eller åtminstone limdroppar.

Han kommer att bekanta dig med reglerna för att välja solpaneler för inredning av ett privat hem eller stuga. nästa artikeltillägnad denna intressanta fråga.

Slutsatser och användbar video om ämnet

För att få en visuell uppfattning om solladdare och principerna för deras funktion, föreslår vi att du tittar på vårt urval av videor:

Praktiska råd och tips om hur du väljer laddare för olika enheter. Du kan titta in och studera godisdiagrammet tillsammans med författaren till denna video:

Så här monterar du en laddare som drivs av solstrålar med dina egna händer:

Tack vare tekniska framsteg och uppfinnarnas ljusa sinnen som gjorde solenergi tillgänglig för vanliga användare. Tack vare sådana laddare behöver du inte oroa dig för att bli lämnad utan kommunikation med civilisationen vid rätt tidpunkt när du är på semester.

Tja, om du har några svårigheter att välja en enhet kan du alltid söka råd från proffs som är kunniga inom elektroteknik.

Berätta för oss om hur du använde solenergi när du campade, på en picknick eller på vägen. Skriv gärna kommentarer i blocket nedan. Ställ frågor, dela dina intryck och användbar information om ämnet, lägg upp fotografier.