Saulės baterijų įkroviklis: saulės įkrovimo įrenginys ir veikimo principas

Vis daugiau aktyvaus poilsio žinovų atostogas ir savaitgalius renkasi leisti arčiau nepaliestos gamtos.Tačiau šiuolaikiniam žmogui sunku atsisakyti civilizacijos teikiamų privalumų – kas iš mūsų į kelionę nesiima mobiliojo telefono, nešiojamojo kompiuterio ar fotoaparato?

Bet jei jūsų bagaže yra saulės energija maitinamas įkroviklis, jūsų įrenginių maitinimo problema bus išspręsta. Belieka tik išsiaiškinti, kaip išsirinkti tinkamą įrenginį. Mūsų pateiktas straipsnis suteiks veiksmingą pagalbą išsiaiškinti visus klausimus.

Kas yra saulės įkrovimas?

Šie įkrovikliai gali paversti saulės energiją į nuolatinę elektros srovę. Jie gali dirbti su įvairių modelių navigatoriais, grotuvais, nešiojamaisiais kompiuteriais, telefonais, fotoaparatais ir kitais nešiojamaisiais įrenginiais.

Tačiau įkrovimo laikas tiesiogiai priklauso nuo paties įrenginio galios ir išsikrovusio įrenginio tipo, todėl norint išsirinkti tikrai praktišką ir universalų įrenginį, verta suprasti jo charakteristikas.

Įrenginio dizaino ypatybės

Pats prietaisas susideda iš kristalinės plokštės, įkrovimo / iškrovimo lygio valdiklio ir saulės energijos keitiklio nuo elektros energijos.

Kai kurie modeliai taip pat aprūpinti buferine baterija, susidedančia iš kelių ličio elementų, leidžiančių įrenginiui ne tik konvertuoti, bet ir kaupti energiją, kad būtų galima išlaisvinti įkrovą net tamsoje.

Dar prieš porą metų saulės baterijų įkrovikliai buvo gana brangūs įrenginiai, o šiandien – masinis produktas, už prieinamą kainą

Saulės įkroviklių privalumai:

• Universalus - pritaikytas įvairiems įrenginiams (USB jungtys yra ant korpuso, o daugumoje modelių papildomai yra sumontuoti specialūs adapteriai įvairių tipų elektros įrangai).
• Kelioniniame bagaže užima mažai vietos.
• Yra platus formų, spalvų, dydžių ir galingumo pasirinkimas, atitinkantis įvairius poreikius ir estetinį skonį.

Na, o svarbiausias visų saulės baterijų įkroviklių trūkumas yra ilgas laikas, per kurį jie kaupia „galią“.Be to, reikia suprasti, kad jei beveik bet kuris modelis gali maitinti mobilųjį telefoną ar fotoaparatą, tada aktyviam energijos „sugertojui“, pavyzdžiui, nešiojamam kompiuteriui, jau reikės įspūdingos saulės baterijos ir talpinės baterijos galios.

Kaip prietaisas veikia

Nešiojami saulės energija varomi įkrovikliai – tai autonominės sistemos, galinčios apdoroti energiją tiek iš spindulių, tiek iš elektros tinklo, fluorescencinių lempų ar kompiuterio. Be to, daugeliui modelių nereikia intensyvios saulės – jie kaupia įkrovą net debesuotomis dienomis, nors efektyvumas, žinoma, krenta (nuo 20 iki 70%).

Įsigiję įrenginį su galimybe prisijungti prie elektros lizdo, debesuotu oru galite žymiai sutaupyti laiko kaupti įkrovą

Prietaisas veikia taip: kristalai skydelyje sugeria saulės energiją, keitiklis ją „apdoroja“ į elektros srovę, kuri tiekiama į maitinimo šaltinį. Kai prie šio šaltinio laidu prijungiamas mobilusis telefonas ar kitas įrenginys, sukaupta energija palaipsniui patenka į išsikrovusį įrenginį.

Saulės įkroviklių tipai

Kalbant apie išvaizdą, gamintojai jau pasistengė ne tik paįvairinti įrenginių spalvų gamą ir formą, bet ir padaryti įrenginį kuo patogesnį naudoti įvairiose situacijose. Pažvelkime į populiariausius variantus.

Monoblokas – kompaktiškas įrenginys, susidedantis iš skydelio ir pavaros, įtaisytos tvirtame metaliniame arba plastikiniame korpuse. Toks prietaisas „išsaugos“ išsikrovusį telefoną paplūdimyje ar iškyloje ir neužims daug vietos įprastame krepšyje.

Monoblokai yra patogūs kasdieniame gyvenime - jie neužima daug vietos ir gali būti įkraunami ne tik nuo saulės, bet ir dirbant nešiojamuoju kompiuteriu ar kompiuteriu

Lankstus skydelis – plona sulankstoma arba išskleidžiama panelė su fotoelementais. Jis užima mažai vietos jūsų bagaže ir sveria daug mažiau nei tvirtas, uždaras konkurentas. Tačiau, nepaisant tinkamos „aprėpties“ zonos, lanksčios plokštės kaupia saulės krūvį beveik dvigubai lėčiau nei monoblokai.

Be to, dauguma plokščių veikia tik nuo tiesioginių saulės spindulių, nekaupdamos energijos būsimam naudojimui – jose nėra įmontuotos baterijos. Tačiau įkrovimą visada galite papildyti reikiamos galios išoriniu saugojimo įrenginiu.

Taigi lanksčios plokštės yra geras pasirinkimas norint išspręsti mažos galios įrenginių įkrovimo problemą „stacionarių“ atostogų metu - kaime, žvejojant, su palapine. Tačiau žygiui pėsčiomis geriau pažvelgti į kitą variantą.

Važiuojant lanksčią plokštę galima kompaktiškai sulankstyti ir įdėti į bagažinę arba pritvirtinti prie automobilio stogo, o ilsintis ją tiesiog išskleisti saulėje.

Integruotas įkrovimas – prietaisas susideda iš saulės elementai, kurie tvirtinami prie krepšių ar kelioninių kuprinių išorės. Jie leidžia įkrauti įrenginius keliaujant arba laikyti įkrovą įmontuotoje baterijoje.

Šį priedą taip pat galima naudoti pagal paskirtį – neštis bet kokius daiktus ar elektroniką, o tai labai patogu mėgstantiems žygius ar dirbti lauke.

Nors „energinės kuprinės“ atrodo patraukliai ir stilingai, lygiai taip pat lengvai galite laikinai prie rankinės prisegti bet kokio kito tipo įkroviklį (daugelyje modelių netgi sumontuoti specialūs karabinai) ir nesijaudinti dėl prietaiso saugumo lietaus ar valant.

Sulankstomos lovos – tai gali būti kelios lanksčios plokštės, kompaktiškai sulenktos į „riešą“, arba dviejų monoblokų variacija, uždaryta standžiame dėkle išskleidžiamos knygos pavidalu.

Pagrindinis tokio įrenginio tikslas – kuo labiau „užfiksuoti“ naudingą erdvę jūsų bagažo tūryje ir padidinti efektyvumą dėl didesnio fotoelementų skaičiaus. Puiki premija yra tai, kad daugumoje modelių yra kuprinės ar automobilio lango laikikliai.

Atlenkimo dydį galima pasirinkti pagal savo poreikius: pakrauti mobilųjį telefoną pakanka paties telefono dydžio įrenginio, tačiau nešiojamiesiems ir planšetiniams kompiuteriams skydelis net ir sulankstytas bus ne mažesnis nei A5. lapas

Tačiau nepaisant konstrukcijos, visi saulės įkrovikliai veikia tuo pačiu principu, todėl pažvelkime į svarbius techninius niuansus, kurie padės perkant įrenginį.

Kaip išsirinkti tinkamą variantą?

Pirmiausia turėtumėte nuspręsti dėl įrenginių, kuriuos planuojate įkrauti naudodami saulės energijos įkrovimą, skaičių ir tipus. Nuo šių parametrų priklauso įrenginio galia ir išvesties prievado tipas.

Jei įrenginyje yra keli USB prievadai, vienu metu galima prijungti ir krauti įvairius įrenginius, svarbiausia, kad baterijos energija tai leistų

Įvairių įrenginių charakteristikas galima išsiaiškinti pažiūrėjus į jų naudojimo instrukciją, o kai kuriuose įrenginiuose darbo įtampa nurodoma ir ant komplekte esančio įkroviklio, tad orientuotis nebus sunku. Kraštutiniu atveju visada galite įsigyti reikiamą adapterį.

Pagrindiniai parametrai ir gražūs priedai

Įkrovimo srovės charakteristikos lemia laiką, per kurį prietaisas įkrauna įvairius įrenginius. Šis indikatorius matuojamas amperais ir nurodomas įrenginio prievaduose.

Vertybės:

• 1 amperas – skirtas mobiliesiems telefonams, elektroninėms cigaretėms, laikrodžiams, grotuvams.
• 2 amperai – tinka planšetiniams kompiuteriams, išmaniesiems telefonams, skaitmeniniams fotoaparatams ir vaizdo kameroms.
• 2,5-3 amperai – susidoros su netbook ir nešiojamųjų kompiuterių įkrovimu.

Taip pat svarbu žinoti išėjimo įtampą, nes kraunami įrenginiai gali viršyti saulės įkrovimo galią. Taigi, daugeliui telefonų ir paprastų planšetinių kompiuterių jums reikės 5 voltų išvesties, skaitmeniniams fotoaparatams ir žaidimų įtaisams - 9, o nešiojamiesiems kompiuteriams ir automobiliniams šaldytuvams - 12–24 voltų.

Tačiau vis tiek pagrindinė įkroviklio savybė yra saulės baterijos galia. Akumuliatoriaus įkrovimo laikas tiesiogiai priklauso nuo šio indikatoriaus. O čia viskas priklauso nuo šviesą surenkančių plokščių savybių.

Pavyzdžiui, elementų, kurių galia yra 5 W (standartinė biudžeto parinktis), srovė bus 900 mA valandų, o 10 W – 1500 mA. Tai yra, norint įkrauti telefoną iš 5 W saulės įkroviklio, tai užtruks 2-3 valandas, tačiau 10 W skydelis tai padarys per pusantros valandos.

Galingiems įrenginiams, tokiems kaip žaidimų planšetiniai kompiuteriai ir nešiojamieji kompiuteriai, geriau pirkti sulankstomus modelius su keliomis plokštėmis, kurios greitai generuoja įkrovą

Be to, prietaisai su skydais, kurių galia neviršija 2 W, naudojami tik įmontuoto akumuliatoriaus įkrovimui kaupti. O norint tiesiogiai įkrauti įrenginius nuo saulės spindulių, reikia 3 W ar didesnės galios plokščių.

Kiti svarbūs parametrai:

1. Baterijos prieinamumas – jei įrenginys neturi saugojimo įrenginio, jis gali veikti tik būdamas apšviestoje vietoje. Įrenginiai su baterijomis gali būti įkraunami bet kuriuo paros metu, taip pat gali būti įkraunami iš kitų šaltinių - nešiojamojo kompiuterio USB prievado arba lizdo, prijungto prie 220 V.
2. Fotoelementų tipas – manoma, kad monokristalai efektyviau sugeria saulės šviesą (jų efektyvumas 13-18%). Polikristalams šis skaičius mažesnis – apie 10-12%. Jas galite atskirti net plika akimi – polikristalinės plokštės turi tamsiai mėlyną atspalvį, o jų konkurentai yra juodi.
3. Sąsaja – universalūs saulės įkrovikliai aprūpinti informatyviu USB, kuriame galima pasirinkti norimą variantą, priklausomai nuo išsikrovusio įrenginio tipo. Kai kuriuose įrenginiuose taip pat yra saulės šviesos intensyvumo indikatorius, kuris padės nustatyti optimalią vietą greitam įkrovimui.
4. Apsauga – a priori visi įrenginiai turi apsaugos sistemą, leidžiančią juos naudoti lauke. Tačiau ekstremalių nuotykių mėgėjams verta paieškoti įrenginio su sustiprinta apsauga nuo lietaus, dulkių, purvo, smūgių ir kitų force majeure.

Papildomos funkcijos dažniausiai yra „žibinto“ arba „lempos“ funkcija. Tai gali būti aktualu ne tik lauko laisvalaikio mėgėjams, bet ir vairuotojams – keičiant padangas ar atliekant remontą kelyje naktį, ryški šviesa taps nepamainomu pagalbininku.

Be kitų premijų, gamintojai gali pasiūlyti USB šakotuvą arba „Wi-Fi“ tašką. Bet, žinoma, bet kokie papildymai žymiai padidina galutinę produkto kainą. Ar jie tikrai reikalingi, spręskite patys.

Mūsų pirmaujantys modeliai pagal apsipirkimo intensyvumą yra:

Bendrosios įkroviklio naudojimo rekomendacijos

Prietaisai su įmontuota baterija prieš pirmąjį naudojimą turi būti visiškai įkrauti ne saulėje, o iš elektros tinklo. Tada prijunkite bet kurį įrenginį prie įkroviklio, kad jis gautų energiją ir iškrautų diską.

Po to skydas gali būti veikiamas spindulių ir kompensuoti prarastą įkrovą. Modeliams, veikiantiems tiesiai nuo saulės, ši taisyklė neveikia – juos galima iš karto montuoti apšviestose vietose ir prijungti prie įrenginių.

Dauguma saulės įkroviklių yra skirti veikti nuo –20 iki +45 laipsnių temperatūroje, tačiau yra ir specialių modelių, kurie veikia ekstremaliame klimate, tik gaminami pagal užsakymą.

Norėdami maksimaliai padidinti saulės energijos įkrovimo efektyvumą, rekomenduojame:

1. Įrenginį pastatykite taip, kad spinduliai ant skydelio kristų stačiu kampu. Net jei saulė nėra savo zenite, įkrovikliui nustatyti tinkamą padėtį galite pakeldami jį 40 laipsnių kampu tam tikros atramos pagalba. Tokiu būdu galite surinkti 20-30% daugiau įkrovos nei pastatydami skydelį horizontaliai apšviestoje vietoje.
2. Prietaisą naudokite kartu su saugojimo įrenginiu ne tik poilsio stotelėse, bet ir keliaujant automobiliu ar žygyje.Toks tandemas net debesuotu oru be tiesioginių saulės spindulių galės surinkti energiją 2-3 telefono įkrovimams.
3. Nepamirškite, kad daugumoje sulankstomų įrenginių plokštės jungiamos nuosekliai, todėl svarbu, kad visi elementai būtų tolygiai apšviesti. Pavyzdžiui, net jei šešėlis dengia tik pusę pirmosios iš keturių plokščių, akumuliatoriaus energija sumažės per pusę.
4. Kad didelės talpos baterijos pasiektų nurodytus parametrus, rekomenduojama jas „perlaikyti“ - visiškai iškrauti, tada įkrauti iki 100%. Ir taip 3-4 kartus.
5. Per ilgą veikimo pertrauką (mėnesį ar ilgiau) laikykite įkroviklį kambario temperatūroje. Jei tai įrenginys su įmontuota baterija, pirmiausia jį reikia įkrauti iki 50–70 proc.

Ir paskutinis patarimas – net jei įkrovimas pablogėjo ar visiškai sugedo, patys jo neardykite, kad nesugadintumėte sistemos elementų ir paties korpuso. Išardytas prietaisas automatiškai anuliuoja garantiją, todėl geriau kreiptis į įgaliotąjį aptarnavimo centrą arba tiekėją.

Kaip savo rankomis pasidaryti įkroviklį?

Nors šiuolaikiniai įkrovikliai nustojo būti aukščiausios kokybės įrenginiais ir yra gana įperkami paprastam vartotojui, jei norite sutaupyti, visada yra galimybė tokį įrenginį pasigaminti patiems.

Naminio įrenginio pavyzdys kietame dėkle, pagamintame iš metalinės skardinės, su USB jungtimi ir energijos keitikliu, skirtu įkrauti mažos galios įrenginius

 Norėdami pagaminti paprastą saulės įkroviklį, turite įsigyti keletą pagrindinių elementų:

• poli- arba monokristalinė plokštė;
• akumuliatoriaus laikiklis;
• Schottky blokavimo diodas;
• jungties lizdas;
• įkrovimo valdiklis (tačiau jei įkrovimas gamina 0,5-5 V, vietoj valdiklio galite naudoti pigesnį 5 V stiprinimo keitiklį).

Kalbant apie patį skydelį, čia reikia šiek tiek apskaičiuoti elementų skaičių, atsižvelgiant į įrenginio, kurį planuojate įkrauti, galią.

Pavyzdžiui, jei akumuliatoriaus įkrovimo srovė sudaro apie 10% jo talpos, tada įkraunant 20 000 mA reikia 2A srovės, o prietaiso maitinimas užtruks apie 14 valandų. Jei srovę padidinsite dvigubai iki 4A, įkrovimo laikas sutrumpės iki 7 valandų.

Valdiklį pakeitus keitikliu, galėsite surinkti įkroviklį net naudojant mažos galios bateriją iš saulės vejos lempos – vis tiek gausite reikiamą 5V išvestį (nors įkrovimas užtruks ilgai)

Priklausomai nuo esamų parametrų būsimam įkrovimui (2 arba 4A), parenkami ir kristaliniai elementai. Paprastai 1 dalis gamina apie 0,5 V, tai yra, norint gauti bent 5 V, reikės 10-12 elementų.

Tada juos reikia sulituoti nuosekliai. Jei naudojate žibintuvėlio skydelį, net standartinis 70 * 70 cm gali išvesti nuo 2,5 iki 4,5 V, todėl geriau patikrinti voltmetru.

Paskutinis etapas – naminį įkroviklį įkišti į bet kokį tinkamą rėmelį (tiks net saldainių stiklainis) ir aprūpinti USB jungtimi. Tada prie jungties reikia prilituoti blokuojantį diodą, taip pat laidus nuo saulės kolektorių iki keitiklio ir laikiklio pagal toliau pateiktą schemą.

Schottky diodas reikalingas tam, kad įjungus įrenginį baterijos neišsikrautų per saulės kolektorių. Jį, kaip ir kitus komponentus, galite įsigyti radijo rinkose arba internete

Belieka bet kokiu išsikrovusiu prietaisu patikrinti įrenginio veikimą saulėje.Jei viskas tvarkoje, galite naudoti atitinkamus adapterius ir įkrauti įvairius įrenginius.

Nuotraukų instrukcijos „pasidaryk pats“.

Galite lengvai surinkti kompaktišką įkroviklį su USB prievadu, kad galėtumėte maitinti telefoną savo rankomis. Visi komponentai parduodami nemokamai, kraštutiniais atvejais juos galima užsisakyti. Naminis gaminys kainuos dešimtis kartų pigiau nei gamykloje pagamintas produktas, ypač jei jis bus plačiai reklamuojamas.

Perkant įrenginio surinkimo komponentus, reikia atsižvelgti į tai, kad saulės baterija turi būti perkama su 5 V ar didesne įtampa. Apie akumuliatoriaus įtampą jau kalbėjome, ji yra 3,7 V. Tačiau nepaminėjome svarbios subtilybės - „PCB apsauga“ turi būti nurodyta akumuliatoriaus etiketėje ar techniniuose dokumentuose. Tai reiškia, kad jis apsaugotas nuo gilaus iškrovimo ir perkrovimo.

Taip pat reikės dviejų 2,5 mm jungčių: vienos su skląsčiu skydelyje, antroje su laidu. Jums taip pat reikės USB stiprinimo grandinės, kad būtų tiekiama nuolatinė srovė.

Ar sukaupėte viską, ko jums reikia? Pradėkime surinkti:

Be to, reikia lituoti diodą. Iš vienos pusės laidu jis prijungtas prie akumuliatoriaus, kitoje - prie vidurinio jungties kaiščio. Lituojamas jungtis patartina daryti kuo arčiau diodo, visi mazgai turi būti apsaugoti termiškai susitraukiančiais vamzdeliais arba bent jau klijų lašeliais.

Jis supažindins jus su saulės baterijų, skirtų privačiam namui ar kotedžui įrengti, pasirinkimo taisyklėmis. kitas straipsnisskirta šiam įdomiam klausimui.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Norėdami susidaryti vaizdinį vaizdą apie saulės įkroviklius ir jų veikimo principus, siūlome pažiūrėti mūsų vaizdo įrašų pasirinkimą:

Praktiški patarimai ir patarimai, kaip išsirinkti įkroviklį įvairiems įrenginiams. Galite pažvelgti į vidų ir išstudijuoti saldainių diagramą kartu su šio vaizdo įrašo autoriumi:

Kaip savo rankomis surinkti saulės spindulių maitinamą įkroviklį:

Dėl technologinės pažangos ir šviesaus išradėjų proto, kurie padarė saulės energiją prieinamą paprastiems vartotojams. Tokių įkroviklių dėka jums nereikės jaudintis, kad atostogaujant tinkamu metu liksite be ryšio su civilizacija.

Na, o jei kyla sunkumų renkantis įrenginį, visada galite kreiptis patarimo į elektros inžineriją išmanančius specialistus.

Papasakokite apie tai, kaip naudojote saulės energijos įkrovimą stovyklaudami, iškylaujant ar kelyje. Parašykite komentarus žemiau esančiame bloke. Užduokite klausimus, dalinkitės įspūdžiais ir naudinga informacija šia tema, skelbkite nuotraukas.