Зарядное устройство на солнечных батареях: виды и способы использования

Загрузить производительность

Устройства, работающие на солнечной энергии, фактически относятся к числу современных технологических революций. Но если вы думаете о покупке солнечного зарядного устройства, вам необходимо знать технические концепции и науку, стоящую за ними, чтобы вы могли быть готовы к их эксплуатации. Не говоря уже о том, что вы можете купить устройство, которое соответствует вашим потребностям в зависимости от его мощности и силы тока.

Ватт используется в физике для измерения электрической мощности, являющейся результатом умножения электрического напряжения (называемого напряжением) и электрической напряженности (называемой током и измерением в амперах). Тем не менее, если у вас более старая модель телефона, которая не требует много энергии для зарядки, вы можете получить зарядное устройство на 5 Вт. С другой стороны, если у вас есть смартфон, iPad, планшет или какое-либо устройство, потребляющее энергию, вам понадобится солнечное зарядное устройство на 10-15 Вт.

Зарядные устройства с электрической мощностью от 15 до 25 Вт являются отличным вариантом, если вы не одиноки в своей прогулке, и некоторые другие люди также будут использовать его. Это также отличное дополнение к списку ваших лагерей, если у вас есть больше устройств, с которыми вам нужно работать во время похода.

Если вы планируете использовать это чудо солнечной технологии для зарядки вашего телефона, вам не нужно выбирать более дорогую и сложную модель с мощностью более 25 Вт, для которой может потребоваться дополнительная батарея и инвертор, поскольку это полезно для людей, которые хотят заряжать ваши ноутбуки или системы кондиционирования воздуха.

Тем не менее, вы не должны идти в другую сторону и приобретать зарядные устройства низкой мощности, потому что они дешевле. Они могут выполнять эту работу, но они занимают гораздо больше времени: 4-5 часов с 5-ваттным зарядным устройством, по сравнению с 2 часами с 10-ваттным зарядным устройством.

Но так как смартфоны становятся все более популярными, и большинство путешественников владеют этим типом телефона, лучшие солнечные зарядные устройства имеют высокую мощность. Они также имеют батареи, которые заставляют ваше устройство поглощать энергию с меньшей интенсивностью (меньше ампер).

В результате вы также должны быть очень осторожны при чтении всех деталей. Отсутствует регламент относительно правильного письма, и иногда это может привести к путанице.

Итак, допустим, что вы смотрите выходную мощность. Вы хотите выбрать солнечное зарядное устройство, которое может заряжать ваш смартфон и менее современный телефон вашего друга. Для смартфона вам необходимо приобрести устройство с USB-портом не менее 2,1 А, в то время как для телефона вашего друга вы можете легко использовать USB-порт 1 А.

И вот тут это становится сложным. Некоторые бренды заявляют, что их продукт имеет выходную мощность 2,1 ампер относительно общей допустимой силы тока вашего устройства. Напротив, другие означают, что каждый порт или хотя бы один порт может поддерживать эту максимальную силу тока, но вы можете использовать оба одновременно.

Таким образом, первое устройство может заряжать только одно устройство одновременно при 2,1 А, а второе можно использовать для одновременной зарядки как смартфона, так и телефона вашего друга.

Комплектующие

Было бы здорово, если бы вы могли заряжать батарею мобильных телефонов, используя солнце вместо зарядного устройства USB, неправда ли?

Общая стоимость этого проекта, за исключением батареи, составляет чуть менее 5 долларов США. Батарея добавит еще от $4 до $5 баксов. В итоге у нас получится портативный блок питания.

Таким образом, общая стоимость проекта составляет около 10 долларов США. Все компоненты доступны на АлиЭкспресс по действительно хорошей цене.

Для этого проекта нам понадобятся:

  1. 5В солнечная батарея (убедитесь, что она составляет 5В и не меньше);
  2. монтажная плата общего назначения, макетная плата;
  3. 1N4007 высоковольтный высокоомный диод (для защиты от обратного напряжения). Этот диод рассчитан на ток в прямом направлении 1А с пиковым значением обратного напряжения 1000 В;
  4. Медный провод;
  5. 2x клеммные колодки PCB;
  6. держатель батареи 18650;
  7. аккумулятор 3.7V 18650;
  8. плата защиты аккумулятора TP4056 (с защитой IC или без нее);
  9. усилитель мощности 5В;
  10. некоторые соединительные провода;
  11. оборудование для пайки.

На что обратить внимание при выборе

Ниже будут рассмотрены самые популярные модели внешних аккумуляторов power bank на солнечных батареях

В процессе выбора устройства рекомендуется обращать внимание на популярность бренда – когда покупаете товар у малоизвестного производителя, есть вероятность нарваться на некачественную сборку или несоответствие характеристик. Также уделите внимание основным параметрам устройства:

  • Ёмкость и напряжение. Эти характеристики тесно связаны друг с другом. Единицей измерения ёмкости является мА*ч (миллиампер * час). При выборе модели учитывайте, что номинальное напряжение аккумуляторных элементов обычно ниже, чем у заряжаемого гаджета. Таким образом, большая часть энергии уйдёт на работу повышающей схемы.
  • Номинальная сила тока – от величины этого параметра зависит продолжительность зарядки подключенных гаджетов. Универсальные модели внешних аккумуляторов оснащают несколькими USB-портами с разными показателями тока заряда. Выбор гнезда для подключения зависит от типа устройства. Чтобы зарядить смартфон, будет достаточно тока 1-2 А, а планшет – обычно не меньше 2 А, а вот для ноутбуков нужно, чтобы устройство выдавало напряжение 12-19 вольт и больший ток (2,5 А и выше), либо ноутбук и повербанк поддерживали технологию быстрой зарядки USB PD

    Если выходной ток станет слишком малым, то скорость зарядки существенно возрастёт.

  • Комплект поставки. Наличие кабелей и переходников сокращает расходы на их приобретение.
  • Дополнительные возможности. Производители снабжают свои продукты новыми функциями, которые могут быть полезны в тех или иных ситуациях. Например, защита от проникновения пыли и влаги или встроенный фонарик пригодятся в походе. Среди других вспомогательных приспособлений стоит выделить беспроводные точки доступа и USB-концентратора. Расширение функционала устройства имеет только один серьёзный недостаток – дополнительное оснащение приводит к удорожанию продукта.

При выборе подходящей модели учитывайте достоинства и недостатки портативных аккумуляторов на таких батареях. Преимущества:

  • Возможность зарядки от солнца.
  • Хорошая защита от проникновения пыли и влаги у большинства моделей.
  • Использование солнечных батарей не загрязняет окружающую среду.
  • Туристические модели изготавливают из высокопрочного пластика, устойчивого к царапинам, ударам и другим механическим воздействиям.

Список недостатков длиннее:

  • Так как во время зарядки он должен находиться на солнце, то батарея будет перегреваться. А частые перегревы устройств негативно сказываются на работоспособности, сроке службы аккумуляторных элементов.
  • Очень часто несоответствуют заявленным характеристикам.
  • Большой вес и габариты, по сравнению с устройствами классического исполнения.
  • Низкий КПД солнечных моделей.
  • Неоправданно высокая цена.

Польза зарядки от солнца

Казалось бы, уже совсем не осталось мест, где нет электричества, и, соответственно, возможности зарядить гаджет обычной проводной зарядкой. Но, такое устройство незаменимо в таких ситуациях:

  • в путешествиях. Ведь не всегда люди отдыхают в отелях или квартирах со всеми удобствами. При желании отдыхать дикарями, слиться с природой и при этом иметь связь с цивилизацией – самое то;
  • в дороге. Поезда, автомобили, автобусы предполагают длительные рейсы. Вместо экономии заряда батареи можно весь путь наслаждаться играми, чтением, делать фотографии;
  • для работы и учебы. Вместо сидения в душной комнате возле розетки можно то же задание выполнить в парке или просто на лавочке около дома. Польза для здоровья и настроения.

Возьмите на заметку: никаких затрат солнечная энергия не требует и абсолютно не вредит экологии.

Советы по выбору зарядного устройства

Если вы решили приобрести такой девайс для своих нужд, то должны знать его основные характеристики:

Обратите внимание на напряжение и выходной ток прибора. Эти показатели зависят от мощности и емкости аккумулятора.
Некоторые устройства оснащены адаптерами, позволяющими производить зарядку от сети.
При выборе зарядки стоит обращать внимание на комплектацию

Полезными бывают наборы переходников под разные модели девайсов, которые можно заряжать. Это позволит с максимальной эффективностью использовать приобретаемый прибор.
Обратите внимание и на вес устройства. Он должен быть для вас комфортен.

Как правильно использовать устройство

Главное условие использования портативного зарядного устройства на солнечных батареях – это наличие солнечных лучей. При этом не обязательна их яркость, достаточно чистое небо и лишь проблески солнышка. Времени также много не потребуется, процесс зарядки происходит довольно быстро.

Тем более, большинство устройств позволяют двигаться во время питания батареи, что очень упрощает зарядку и экономит время пользователя. Многие думают, что заряжать можно только телефон, однако они ошибаются. Зарядить можно практически любой девайс, у которого есть USB-разъем или возможность подключения через переходник.

Как своими руками сделать солнечную зарядку для телефона?

Нам пришло немало вопросов о том, как можно сделать солнечную зарядку для телефона своими руками. Это популярный вопрос среди пользователей, поскольку многие в летнее время уезжают на дачу или просто на отдых на природу, где нет бытовой электрической сети. Поэтому остро становится проблема зарядки телефона. Можно собрать несложное устройство, которая будет заряжать смартфон от солнечной панели. Но для его успешной работы потребуется выполнить определённые требования. В этой небольшой заметке мы попытаемся представить решение этой проблемы.

Для начала перечислим, что нам потребуется.

  • Фотоэлемент;
  • Контроллер заряда для литиевых аккумуляторов выходом USB;
  • Давай отрезка проводов длиной 10-15 сантиметров;
  • Паяльник, канифоль, припой;
  • Силикон или клей.

Вопросы могут возникнуть фотоэлементу (солнечной панели) и контроллеру заряда. Что касается первого, то лучше брать готовый фотоэлемент с припаянными проводами. Даже если он будет стоить дороже, чем без проводов, лучше взять готовый.

Фотоэлемент на 5 вольт

Теперь по электрическим характеристикам солнечной панели. Некоторые используют солнечные панели от садовых светильников на фотоэлементах. Сразу стоит сказать, что это неудачное решение. Такие панели имеют очень маленькую мощность.

Их размер примерно 7 на 7 сантиметров и они выдают напряжение на выходе до 3,5 вольт. И это на пике своих возможностей в солнечный день. В этом случае придется использовать дополнительную повышающую схему, поскольку аккумулятор телефона должен заряжаться при подаче 5 вольт.

А такая схема ─ это дополнительные потери.

В результате тока на аккумулятор телефона продается очень маленький и процент зарядки сильно затягивается. Модели напряжением 5 вольт и мощностью 0,8 ватта стоят примерно 350─400 руб. Они способны заряжать телефон током на 150─200 миллиампер. С такими параметрами зарядка также не будет быстрой, но всё же лучше, чем использовать панельки от садовых светильников.

Если возьмёте солнечный фотоэлемент с напряжением на выходе больше 5 вольт, то придётся дополнительно ставить понижающую схему. Поэтому сразу ищите солнечную панель на 5 вольт.

Теперь по контроллеру заряда. В интернете их продаётся множество. На изображении ниже представлен типовой вариант.

Контроллер заряда аккумулятора телефона с USB

На плате есть две контактные площадки для пайки проводов от солнечной панели, а также порт USB для подключения к телефону. Цена вопроса на Алиэкспрессе около 100 рублей. Также есть варианты, как на следующем изображении.

Контроллер заряда для литиевой батареи

У таких контроллеров есть ещё контактные площадки BAT+ и BAT-, к которым подключается литиевая батарея. Это может пригодиться, если вы будете делать полноценный Power Bank. В нашем случае нужно заряжать телефон через интерфейс USB и эта возможность будет лишней.

После того, как комплектующие подобраны, остаются пустяки. Выводы от солнечной панели с соблюдением полярности припаиваются к входным контактным площадкам платы контроллера заряда.

Фотоэлемент устанавливается так, чтобы на него максимально падал солнечный свет. Затем подключается телефон через кабель USB и зарядка пошла. Правда, не стоит ждать быстрой зарядки. С током 150─200 мА зарядка будет довольно продолжительной.

Чтобы сократить время процесса, нужен ток зарядки хотя бы 0,5 ампера, а ещё лучше 1 ампер.

P.S. Есть также вариант зарядки телефона от солнечной панели напрямую без контроллера. В этом случае провода от фотоэлемента с соблюдением полярности подключаются к соответствующим выводам кабеля USB, который будет подключаться к телефону. В этом случае в разрыв минусового провода вставляется диод Шоттки, чтобы не происходило разряда батареи. Признаться честно, не очень элегантный вариант.

Обзор лучших модификаций

На Российском рынке представлен широкий выбор зарядных устройств, получающих энергию от солнца. Однако спросом пользуются лишь некоторые из них. Для примера, представляем вам наиболее популярные модификации:

«Павербанк» KS-IS KS-225 – это надежный, простой и недорогой агрегат, который не испугает покупателя своей стоимостью. Он оснащен фонариком и двумя usb-выходами, один из которых на 2 А, а другой на 1А. Фактическая отдаваемая энергия аккумулятора равна 5030 мА∙ч. Габариты устройства составляют 75х18х120 мм;

Внешний аккумулятор KS-IS KS-225

  • Solar Charger P1100F-2600 – востребованное изделие, которое применяют для зарядки смартфонов, небольших фотоаппаратов и прочих приборов. Оно отличается интегрированным литий-ионным источником питания с объемом 2600 мА∙ч. В линейке зарядок этой марки присутствуют также устройства с другими емкостями аккумуляторных батарей. В функции зарядки также входит контроль заряда. Представленное изделие имеет небольшие габариты и малый вес, что позволяет брать его с собой на прогулку или в поход. Комплектация радует наличием дополнительных переходников, которые позволяют подключаться к телефонам от различных производителей;
  • HAMA Solar Battery Pack 3000 – отличается небольшой ёмкостью аккумулятора и имеет один USB-выход на 1А. На панели имеется кнопка выключения и индикатор заряда. Объём аккумуляторной батареи равен 3 тыс. мА∙ч. Устройство получило пластиковый корпус и выпускается только в черном цвете.
  • Среди изделий китайских производителей можно встретить зарядные устройства без аккумуляторов. PETC S08-2,6 – является примером такой модели. Это изделие рассчитано на применение в дневное время. При этом температура внешней среды не должна превышать 60 °C. Особенностью таких модификаций является их сравнительно низкая цена и простота конструкции;
  • Sititek Sun-Battery SC-09 – имеет интересный дизайн и неплохую внутреннюю начинку. Этот павербанк оснащен встроенной батареей на 5 тыс. мА∙ч. Он имеет только один USB-выход на 2А. В комплекте можно найти пять переходников для зарядки разных гаджетов. Размер павербанка составляет 132х70х15 мм;
  • Poweradd Apollo2 – напоминает по своему внешнему виду аккумулятор от iPhone 6 и имеет небольшой размер. Емкость этого прибора составляет 10 тыс. мА∙ч. Этого объема хватит для зарядки трех мобильных телефонов. Из отрицательных сторон этого прибора можно выделить тусклый экран и медленную зарядку.

Poweradd Apollo2 10,000mAh

Солнечное зарядное устройство: что нужно учесть при покупке

Выбор оборудования для зарядки должен проводиться по определенным критериям, что обеспечит ему максимально качественную работоспособность

Прежде всего, рекомендуется обращать внимание на технические характеристики. Во многих зарядках они очень похожи

Устройство накапливает энергию, которую в результате отдает гаджетам, имеющим схожее энергопотребление. В данном случае выбрать худшую или лучшую батарею невозможно, так как они все одинаковые.

Между собой оборудование отличается наличием адаптеров и дополнительными функциями. Множество моделей имеют встроенный фонарик, который будет кстати в темноте. Некоторые производители изготавливают оборудования с функцией Bluetooth. Также существуют зарядки, которые ловят радиоволны, что предоставляет возможность прослушивания музыки в период их использования. Отличительные особенности приспособлений заключаются в их внешнем виде, цветовом решении и дизайне. Это дает возможность пользователю выбора наиболее привлекательного оборудования.

При покупке батареи необходимо обращать внимание на ее выходное напряжение. Оно должно составлять 5-6 Ватт, что позволит с помощью оборудования заряжать разнообразные гаджеты

При возникновении необходимости в зарядке ноутбуков лучше всего отдавать предпочтение приспособлениям с выходным напряжением в 24 Ватт. При выборке оборудования не стоит покупать его с выходным напряжением в 0,7-2 Ватт. Данное оборудование не способно полноценно зарядить гаджет.

Оборудование характеризуется встроенным аккумулятором. Чем больше его емкость, тем дольше можно использовать аккумуляторно-зарядный агрегат. Эту особенность необходимо в обязательном порядке учитывать при выборе. Аккумуляторно-зарядный агрегат характеризуется достаточно небольшим весом и габаритами, что позволяет его максимально просто переносить в кармане. С помощью этого надежного приспособления пользователь может зарядить гаджет при возникновении первой необходимости, независимо от окружающих условий.

Солнечное зарядное устройство, которое питается от солнечного света, — это альтернативный источник питания, который можно использовать не только в домашних условиях, но и в дороге, на природе и т.д. Благодаря его удобной конструкции обеспечивается максимально высокий уровень удобств во время его использования.

Критерии выбора

Для того чтобы выбрать наиболее подходящее портативное зарядное устройство на солнечных батареях, следует воспользоваться определенными критериями. Эти правила основываются на параметрах и технических характеристиках солнечных батарей, условиях эксплуатации и других факторах.

Туристические панели рекомендуется выбирать по следующим показателям:

  • Мощность или производительность. Выбирается в соответствии с количеством гаджетов, требующих зарядки. Следует учитывать их энергопотребление и способ применения солнечной батареи. Необходимо знать примерный прогноз погоды на длительное время, в том числе и количество ясных солнечных дней. Если не планируется активных телефонных разговоров, то вполне достаточно панели на 6-9 Вт. При наличии более мощных устройств потребуется зарядка уже на 10-20 Вт и аккумулятор Powerbank. Например, для ноутбука необходимо как минимум 15 Вт.
  • Вес зарядного устройства, соотносимый с его мощностью. На 1 Вт приходится определенное количество граммов веса. Каждый турист стремится выбрать более легкую модель, однако, следует учитывать тот фактор, что более мощная панель обладает и повышенным весом.
  • Показатели рабочего напряжения. Портативные солнечные аккумуляторы способны вырабатывать от 5 до 24 вольт. Существует целый ряд рабочих напряжений: 5, 9, 12, 17 и 24 В. Эти показатели, в зависимости от модели, могут выдавать все известные устройства данного типа.
  • Стоимость. Ценовой диапазон очень широкий, но существуют и особенности, про которые надо знать. Например, гибкие аморфные батареи стоят в два раза дороже, чем монокристаллические при одинаковой мощности.
  • Степень надежности. Определяется материалом панелей, конструкцией, качеством сборки и защитного покрытия. Монокристаллические панели очень хрупкие и требуют аккуратного обращения.

Учитывая рассмотренные критерии, вполне возможно выбрать для себя наиболее подходящий вариант. Правильно сориентироваться во всем этом разнообразии помогут обзоры наиболее популярных моделей.

Делаем выбор

Чтобы выбрать для себя подходящую зарядку на солнечной батарее, необходимо разбираться в имеющемся ассортименте. Очень часто сделать такой выбор довольно проблематично из-за огромного разнообразия моделей.

 

Разнообразие модели

При выборе подзарядки необходимо учитывать следующие параметры:

  • внешний вид;
  • комплектация — наличие различных адаптеров;
  • дополнительные функции. Например, наличие светодиодного фонарика.

Очень важно уделять особое внимание техническим характеристикам. Здесь нужно делать акцент на такие критерии:

  • емкость встроенного аккумулятора;
  • скорость набора заряда;
  • выходное напряжение. Этот параметр должен быть подходящим для подзарядки конкретного гаджета.

Помимо этого при выборе устройств необходимо знать об их классификации. Как правило, они подразделяются по мощности.

Также изделия могут различаться аккумуляторами. Они бывают встроенными или нет. Первый вариант применяется для зарядки мобильных телефонов. А модели без встроенного аккумулятора имеют намного большее распространение, так как от них можно подзаряжать разнообразные приборы: переносные холодильники, планшеты, телевизоры и т.д.Зарядное устройство, преобразующее солнечную энергию, может обладать разнообразными функциями. Поэтому его выбор следует делать, основываясь на потребностях и финансовых возможностях. Очень часто лучшим вариантом станет покупка универсального устройства.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий