Солнечное зарядное устройство батареек – альтернативные источники энергии

Зарядное устройство от солнечной батареи своими руками

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

В этом уроке мы покажем вам, как заряжать литиевую батарейку 18650, используя чип TP4056 и солнечную энергию (или просто СОЛНЦЕ). В итоге у нас получится портативный блок питания.

Общая стоимость этого проекта, за исключением батареи, составляет чуть менее 5 долларов США. Батарея добавит еще от $4 до $5 баксов. Таким образом, общая стоимость проекта составляет около 10 долларов США. Все компоненты доступны на АлиЭкспресс по действительно хорошей цене.

Комплектующие

Для этого проекта нам понадобятся:

  • 5В солнечная батарея (убедитесь, что она составляет 5В и не меньше);
  • монтажная плата общего назначения, макетная плата;
  • 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;
  • Медный провод;
  • 2x клеммные колодки PCB;
  • держатель батареи 18650;
  • аккумулятор 3.7V 18650;
  • плата защиты аккумулятора TP4056 (с защитой IC или без нее);
  • усилитель мощности 5В;
  • некоторые соединительные провода;
  • оборудование для пайки.

Как работает TP4056

Если посмотреть на саму плату, то мы увидим, что она имеет чип TP4056 наряду с несколькими другими компонентами, представляющими для нас интерес.

На плате один красный и один синий светодиод. Красный загорается, когда он заряжается, а синий – при полной зарядке. Также есть мини-USB-разъем для зарядки аккумулятора от внешнего USB-зарядного устройства. Еще есть также два места куда вы можете припаять свою собственную зарядную единицу. Эти места отмечены как IN- и IN +.

Мы будем использовать их для питания этой платы. Батарея будет подключена к этим двум точкам, обозначенным как BAT + и BAT-. Плата требует входного напряжения от 4,5 до 5,5 В для зарядки аккумулятора.

На рынке доступны две версии этой платы. Один с модулем защиты от разряда батареи и один без него. Обе платы имеют ток зарядки 1А и отключении по завершении.

Кроме того, один с защитой отключает нагрузку, когда напряжение аккумулятора падает ниже 2,4 В, чтобы защитить батарею от слишком низкого тока (например, в пасмурный день), а также защищает от перенапряжения и обратной полярности (обычно уничтожает себя вместо батареи), однако, пожалуйста, проверьте, правильно ли вы всё подключили в самый первый раз.

Схема устройства

Эти платы действительно очень сильно нагреваются, поэтому мы будем паять их немного над печатной платой. Для этого мы будем использовать жесткий медный провод, чтобы сделать ножки для печатной платы. У нас будет 4 кусочка медных проводов, чтобы сделать 4 ножки для монтажной платы. Для этого вы также можете использовать – штыревые разъемы вместо медного провода.

Сборка очень проста.

Солнечный элемент подключается к клеммам IN + и IN-платы зарядки TP4056 соответственно. Диод вставлен в положительный конец для защиты от обратного напряжения. Затем BAT + и BAT- платы подключаются к + ve и -ve концам батареи. Это все, что нам нужно для зарядки аккумулятора.

Теперь для питания платы Arduino нам нужно увеличить выход до 5В. Итак, мы добавляем усилитель напряжения 5 В к этой схеме. Подключите -ve батареи к IN- усилителя и ve+ к IN+, добавив переключатель между ними. Мы подключили бустерную плату прямо к зарядному устройству, но мы рекомендуем установить там SPDT-переключатель. Поэтому, когда устройство заряжает батарею, она заряжается и не используется.

Солнечные элементы подключены к входу зарядного устройства литиевой батареи (TP4056), выход которого подключен к литиевой батарее 18560. Усилитель напряжения 5 В также подключен к аккумулятору и используется для преобразования от 3,7 В постоянного тока до 5 В постоянного тока.

Напряжение зарядки обычно составляет около 4,2 В. Вход усилителя напряжения варьируется от 0,9 до 5,0 В. Таким образом, он увидит около 3,7 В на его входе, когда батарея разряжается, и 4.2 В, когда она подзаряжается. Выходной сигнал усилителя до остальной части цепи будет поддерживать его значение 5 В.

Этот проект будет очень полезен для питания удаленного регистратора данных. Как известно, источник питания всегда является проблемой для удаленного регистратора, и в большинстве случаев нет доступной розетки. Подобная ситуация заставляет вас использовать некоторые батареи для питания вашей цепи. Но в конце концов, батарея умрет. Наш недорогой проект солнечного зарядного устройства станет отличным решением для такой ситуации.

Применение солнечных батарей

Применение солнечных батарей

Областей применения солнечных батарей становится все больше с каждым днем. Эти устройства с успехом проявляют себя в сфере промышленности, сельского хозяйства, военно-космических отраслях и даже в быту. Чтобы понять, насколько обширно использование солнечных батарей, давайте совершим небольшое виртуальное турне по нашему необъятному миру.

Там, куда электричество никак не дойдет

К сожалению, линии электропередач, опутавшие большую часть нашей планеты, всё ещё не могут добраться в самые труднодоступные уголки, которые подключать к ресурсам электростанций оказывается дороже, чем установить солнечную батарею, преобразующую в электроэнергию обычный дневной свет.

Солнечные батареи обеспечивают электроэнергией прибайкальскую метеостанцию на склонах Хамар-Дабан

Как Вы думаете решают вопрос отсутствия электроэнергии в некоторых отрезанных от цивилизации домах? Устанавливать электростанцию на жидком или твердом топливе оказывается дороже и ущербнее для окружающей экологии, чем использовать солнечные батареи. Чаще всего ими укрывают крыши домов, так что в солнечный день они вырабатывают электричество, которого достаточно и для освещения и работы бытовых устройств. А специальный проект в Испании оказался ещё успешнее. Из экономических соображений ряд современных домов был оборудован солнечными батареями, энергия которых используется для нагрева воды. Оказавшись отключенными от электричества, дефицит горячей воды и проблема с отоплением им не грозит.

Дом с солнечными батареями на крыше не подвержен перепадам в электросети

Что интересно, такими панелями можно оборудовать практически любой дом, например, дачу или домик в деревне, к которой не подведен “свет”. Дабы удостовериться в этом, специалисты сайта www.sun-battery.biz провели эксперимент, в котором водрузили солнечную батарею “AP-640” (кстати, купить её может каждый желающий) на крышу одного из домов. Результат — автономное освещение внутри и работа нескольких электрозависимых устройств (телевизор, холодильник и т.п.).

Солнечные батареи AP-640 решают проблему электроснабжения домов

Аргументов в пользу солнечных электростанций не счесть, но основным из них является экологичность. Примером, где отсутствие вредных выбросов солнечными батареями в окружающую среду сделало их альтернативой традиционными источникам электроэнергии, стала солнечная электростанция, расположенная недалеко от испанского местечка Севильи. Солнечные батареи водрузили на башню, на которую направили зеркала, отражающие и фокусирующие свет. Довольными остались около 10 тысяч близлежащих домохозяйств, которые снабжаются электроэнергией, преобразованной из света от солнца.

Самая крупная солнечная электростанция в Испании имеет мощность в 20 мегаватт

Солнечные батареи оказались практически единственным источником электроэнергии за пределами Земли. Ими оснащаются все космические аппараты. Когда Солнце освещает их, они вырабатывают электроэнергию, которая аккумулируется бортовыми батареями и используется для питания оборудования в тех местах, где свет недосягаем. В отличие от атомных электрогенераторов они не выделяют вредных веществ.

Солнечные батареи обеспечивают электроэнергией МКС

Солнечные батареи нашли применение и в наземном транспорте. Не так давно компания Toyota стартовала продажи своей модели Prius, оборудованной гибридным двигателем. На крыше автомобиля нового поколения располагаются солнечные батареи, от которых тот при внезапно закончившемся топливе сможет проехать ещё километров 5.

Автомобиль на солнечных батареях экологически безопасен и беспрецедентно экономичен

Солнечные батареи для бытовых нужд

Встретить солнечные батареи в рознице по разумной цене становится всё проще. На глаза они попадаются, как в виде отдельных, работающих в качестве резервного источника питания устройств, так и встраиваются в различные приборы. Например, многие помнят, как в нашу жизнь вторглись калькуляторы, практически сразу получившие небольшие панели, позволяющие им работать без батареек, лишь попав на свет.

Калькулятор на солнечных батареях может работать всегда и везде, где есть свет

Разработчики устройств, которые могут работать от альтернативных источников электроэнергии пошли ещё дальше. На свет появились аккумуляторные фонарики, которые днем можно зарядить, просто положив встроенной солнечной батареей на свет, а в темное время суток пользоваться как обычно. Получается, по сути, универсальный спутник для путешествий, способный придти на помощь там, куда не добрался электрический ток. Не менее интересным оказался проект корейской компании Samsung, представившей на свет свой недорогой мобильник E1107 Crest Solar, задняя стенка которого получила небольшую солнечную панель, которой достаточно, чтобы пополнять заряд аккумулятора без подключения к сети. При положительном балансе на счету и в зоне действия операторов без связи с этим телефоном остаться просто невозможно.

Мобильный телефон Samsung E1107 Crest Solar оснащен солнечными батареями

Впрочем, если ваш мобильный телефон, смартфон, ноутбук или другое устройство не получило от производителя альтернативного зарядника на солнечных батареях, Вы всегда можете восполнить этот недостаток. Как раз для таких случаев продаются внешние солнечные панели, многие из которых могут накапливать электроэнергию во встроенных или входящих в комплект поставки аккумуляторах, а затем отдавать её подключаемым девайсам.

Внешняя солнечная батарея для питания мобильных телефонов и других компактных устройств

А как часто вам приходилось скучать во время загородного отдыха или туристического похода без музыки или света в палатке, выбросив батарейки, которые исчерпали свой электрический заряд? Конечно, карманные солнечные батареи вряд ли помогут в этом, но вот более крупные модели вполне. Такими переносными солнечными электростанциями очень часто оснащаются походные сумки и рюкзаки, а стоят они ненамного дороже обычных моделей, без которых не обходится ни один туристический поход.

Как сделать солнечное зарядное устройство для смартфона своими руками

Дата публикации: 28 августа 2019

К сожалению, выбор смартфонов c солнечной подзарядкой пока значительно ограничен. Мировые производители не слишком спешат переводить устройства на экологически чистые энергоисточники. Однако это обстоятельство не исключает возможности самостоятельного использования альтернативных источников энергии. Так, заряжать от солнца можно практически любой мобильный гаджет. Нужно лишь обзавестись соответствующим устройством, собрав его самостоятельно из недорогих доступных комплектующих, которые можно заказать из Китая в интернете.

Сделать зарядку телефона от солнечной батареи своими руками не слишком сложно. Необходимые элементы стоят сравнительно недорого, их легко заказать на «Алиэкспресс». Выбирать фотоэлемент логично из этих вариантов:

Весь проект обойдется примерно в 10 долларов с учетом стоимости самой батареи, которая стоит не дороже 5 долларов. Купив необходимые компоненты, останется лишь собрать солнечную USB-зарядку для мобильника. Провести сборку грамотно и качественно поможет наша инструкция.

Читайте также:  Коды ошибок стиральных машин Аско — причины и решения.

Компоненты для зарядки

Чтобы сделать солнечную батарею для телефона, вам понадобятся следующие компоненты:

Также необходимы расходные материалы: изолента, трубки-термоусадки, двухсторонняя лента, припой, корпус для будущей зарядки.

Как работает защитная плата

На плате TP4056 размещено два светодиода: красного и синего цветов. Первый включается в процессе подзарядки аккумулятора, второй — по ее полном окончании. Также предусмотрен разъем мини-USB для подзарядки батареи. Припаять устройство для зарядки можно в места, отмеченные на плате BAT+ и BAT-. Входящее напряжение в процессе подпитки батареи должно быть в диапазоне от 4,5 до 5,5 В.

Вы можете приобрести плату TP4056 в одном из двух вариантов. Первый — с защитным блоком, второй — без модуля защиты. Ток зарядки обеих плат — 1А.

Для пайки плат рекомендуется использовать монтажную плату, так как они сильно нагреваются. Печатную плату следует приподнять, изготовив специальные ножки из жесткого провода. Предпочтительнее брать медный. Если медного провода не оказалось, то вместо него вполне можно использовать штыревые разъемы.

Как сделать солнечную зарядку для телефона: схема

Подключение фотоэлемента — клеммное IN+ и IN- платы TP4056. Диод для защиты обратного напряжения фиксируется к плюсу. После чего BAT+ и BAT- соединяются с + ve и -ve выводами батареи.

В схему включается пятивольтный усилитель. Отрицательный конец ve соединяется с отрицательным IN усилителя, положительный ve также присоединяется к плюсовому IN. Между ними добавляется переключатель SPDT.

Фотоэлементы соединены с входным модулем зарядки, выход которого подключается к литий-ионному аккумулятору 18560. Пятивольтный усилитель также питает аккумуляторную батарею, преобразует постоянный ток 3,7 В в 5 В.

Как правило, напряжение зарядки находится близко к отметке 4,2 В. Вход усилителя может колебаться в довольно широком диапазоне значений: от 0,9 В до 5,0 В. Таким образом, входное напряжение получается порядка 3,7 В при разряженной батарее и 4,2 В в процессе ее подзарядки. Сигнал выхода усилителя до оставшейся части сформированной электроцепи поддерживает напряжение на уровне 5 В.

Добротная и удобная солнечная зарядка для телефона своими руками готова! Пользуйтесь с удовольствием.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Обзор и сравнение портативных зарядных устройств на солнечных батареях

Потенциал использования солнечных батарей может быть ограничен только фантазией. Многие считают, что недалек тот день, когда все человечество полностью перейдет на использование электроэнергии, полученной от солнца. В наше время технология солнечных батарей часто используется для питания электроэнергией и зарядки разнообразных гаджетов.

Портативное зарядное устройство на солнечной батарее является достаточно легким, компактным и полезным устройством, которое очень часто приходит на помощь любителям путешествий, а также желающим сэкономить немного электроэнергии.

Устройство и принцип работы

Устроены солнечные батареи для похода достаточно просто. Основой устройства являются блоки преобразователей, которые воспринимают солнечный свет, вырабатывая под его воздействием электроэнергию. Точная схема такого зарядного устройства может существенно отличаться, в зависимости от выбранной модели. Разные виды зарядок от солнца, а также особенности их конструкции подробнее рассмотрим дальше.

Зарядное устройство для гаджетов на солнечной батарее имеет встроенный блок преобразователей. Он состоит из нескольких двухслойных пластин кристаллического кремния, которые соединены между собой проводами. Принцип работы такого устройства базируется на фотоэлектрическом эффекте.

Данный эффект был открыт еще в девятнадцатом веке и базируется на одном полезном в практическом применении свойстве кремния. Данный элемент является полупроводником.

Если расположить две пластины кристаллического кремния очень близко друг к другу, после чего нагреть верхнюю пластину при помощи воздействия световых лучей, то можно будет наблюдать очень интересный эффект, который многие могут помнить из школьного курса физики. Атомы кремния верхней кремневой пластины высвободят электроны, которые будут захвачены нижней пластиной. Такой эффект создаст постоянное напряжение в сети, которое будет сохраняться до момента, пока не исчезнет источник света.

Кремний может быть нанесен двумя способами:

Именно второй вариант является максимально эффективным, поскольку в таких кремниевых пластинах электроны могут двигаться прямолинейно, что обеспечивает больший КПД.

Когда используется

Портативное зарядное устройство со встроенной солнечной батареей используется для зарядки питания разнообразных гаджетов. Такое устройство нашло популярность среди активных путешественников, а также любителей походов. Если длительное время нет доступа к розетке для зарядки гаджета, то наличие солнечной батареи будет очень полезным.

Поскольку солнечная энергия является абсолютно бесплатной, такие устройства завоевали популярность среди экономных людей. Дело в том, что зарядка разнообразных устройств за месяц натягивает достаточно большое количество электроэнергии. При этом, если использовать зарядку на солнечной батарее, то заряжать гаджеты можно абсолютно бесплатно. Стоимость покупки зарядного устройства быстро окупится.

Преимущества и недостатки

  • возможность зарядить гаджет в любом месте, где есть солнечный свет;
  • солнечная энергия абсолютно бесплатна;
  • зарядное устройство на солнечной батарее способно выдать достаточно большую мощность и напряжение;
  • доступная стоимость.

  • бесполезны при длительном отсутствии солнечного света;
  • в облачную погоду могут быть перебои напряжения;
  • некоторые достаточно габаритные модели могут занимать немало места в сумке, а также достаточно большую площадь в раскрытом виде.

Разновидности

Выделяют несколько разновидностей зарядок на солнечной батарее, главным отличием которых является мощность, сила тока и напряжение на выходе.

В зависимости от вышеуказанных параметров есть зарядки для гаджетов следующих типов:

  • мобильные телефоны и планшеты (также можно заряжать портативные плееры, электронные книги и прочие гаджеты с низким потреблением электроэнергии);
  • ноутбуки;
  • универсальные зарядные устройства.

Портативное зарядное устройство на солнечных батареях для планшета выдает наименьшее напряжение, которое, как правило, составляет 12 – 18. Такие устройства максимально компактные, но стоит помнить, что в карман такая зарядка не поместится, поскольку для получения достаточной мощности и напряжения необходима достаточно большая площадь фотоэлементов. Также, что касается планшетов, то некоторые модели таких гаджетов требуют не намного меньше электроэнергии, чем ноутбуки.

Для зарядки планшета 18 вольт на выходе хватит, независимо от модели, а вот 12 может быть мало, но для зарядки телефона хватит вполне. С другой стороны, зарядки на 18 вольт может хватить для работы небольшого нетбука.

Если покупать зарядное устройство на солнечных батареях для ноутбука, то напряжение на выходе должно составлять приблизительно 18-21 вольт. Идеально для ноутбуков подходят зарядные устройства, выдающие больше 20 вольт. Такие зарядки требуют развертки на солнце для подключения ноутбука.

Универсальные зарядные устройства, как правило, имеют специальный переходник с возможностью регулировки напряжения.

Типы подключения

Зарядные устройства на солнечных батареях могут иметь несколько типов подключений, которые рассмотрим подробнее.

Напрямую

Зарядка на солнечной батарее может подключаться к гаджету напрямую. В такой ситуации в корпусе зарядки должен быть предусмотрен разъем для подключения переходников разнообразных гаджетов (чаше всего USB порт или обыкновенная розетка). Такие устройства самые компактные, но их использование может вывести гаджет из строя из-за перепадов напряжения.

Через переходник

Одним из самых безопасных вариантов подключения гаджета к зарядному устройству является использование переходника, который обеспечивает стабильное напряжение на выходе, как правило, с возможностью регулировки. В комплекты к таким зарядкам часто включают переходники для подключения гаджетов разных типов и производителей.

Через накопительный аккумулятор

Использование накопительного аккумулятора позволит заряжать гаджет, не только когда светит солнце, а в любой нужный момент. В такой ситуации солнечная батарея подключается к специальному аккумулятору, который накапливает электроэнергию (заряжается от солнечной батареи), после чего отдает свою энергию подключенному гаджету. Накопительный аккумулятор можно также зарядить от прикуривателя авто или розетки.

Как выбрать

При выборе зарядного устройства стоит учитывать следующие параметры:

  • стойкость к воздействию влаги;
  • размеры;
  • совместимость с имеющимися у пользователя гаджетами;
  • стоимость.

Очень часто в походах поклажа подвергается воздействию влаги, из-за чего водонепроницаемость является очень полезным свойством, хоть инее самым главным. Также стоит учитывать другие условия эксплуатации.

Размеры зарядного устройства очень важны, когда с собой необходимо взять много вещей, а свободное место в рюкзаке очень ограничено. Однако, стоит также помнить, что от размеров устройства часто зависит мощность и напряжение, получаемые на выходе. С другой стороны, на размеры также сильно влияет КПД блоков преобразователей.

В первую очередь, при выборе зарядного устройства нужно учитывать совместимость с гаджетами, которые нужно будет заряжать от солнца.

Стоимость зарядного устройства может составлять от 15 – 20 до 100 долларов и больше. При выборе подходящей модели нужно также учитывать свои финансовые возможности.

Также может быть изготовлена походная солнечная батарея своими руками по специальной инструкции при наличии фотоэлементов и определенных навыков в работе с техникой.

Популярные модели

Рассмотрим самые популярные модели зарядных устройств на солнечной батарее:

Anker 21W 2-Port USB Solar Charger

Отличное зарядное устройство, которое подходит для работы с ноутбуком. На выходе выдает 21 вольт. Стоимость составляет приблизительно 60 долларов.

CHOE 19W 2-Port Solar Phone Charger

Эта модель выдает на выходе 19 вольт. Для ноутбука может быть недостаточно, но вполне хватит для зарядки планшета или мобильного телефона, впрочем, с подключением ноутбуков также можно поэкспериментировать. Стоит такое устройство от 50 до 55 долларов.

ALLPOWERS 28W Foldable Solar Panel Laptop Charger

Эта зарядка способна зарядить батарею мощного ноутбука всего за 3 часа. Также подходит для зарядки телефонов и планшетов. Стоимость составляет приблизительно 100 долларов США.

Portable solar powerbank

Данная модель отлично подходит для зарядки телефонов и планшетов, но не может использоваться для более мощных гаджетов. Стоимость модели составляет приблизительно 20 долларов, а основная особенность заключается в наличии встроенного накопительного аккумулятора, что позволит заряжать телефон также ночью.

SunLabz® Solar Charger Backpack (7w) INCLUDING 10,000 mAh Power Bank and 1.8L Hydration Pack

Эта модель также имеет встроенный накопительный аккумулятор и изготавливается в виде небольшого рюкзака, в который можно положить немало вещей. Пока рюкзак на спине, аккумулятор заряжается, после чего энергии хватит на две зарядки мобильного телефона. Стоимость составляет приблизительно 40 долларов.

SOLSOL Solar Hat

Данная модель имеет похожие характеристики с предыдущей, вот только это не рюкзак, а кепка, на козырьке которой находятся панели фотоэлементов. Стоимость такой кепки составляет приблизительно 65 долларов.

Также стоит вспомнить о предложениях китайских производителей, которые отличаются доступной стоимостью.

К таким зарядным устройствам можно отнести такие модели:

Выше указан список только самых популярных китайских зарядок. Ассортимент подобных устройств намного разнообразнее. При стоимости в 20 – 25 долларов, их вполне хватит для зарядки аккумулятора современного мобильного телефона. Однако, такие модели трудно назвать надежными.

Видео

В нашем видео смотрите обзор портативного зарядного устройства на солнечной батарее.

Читайте также:  ТОП встраиваемых посудомоечных машин Bosch (Бош) 60 см

Зарядное устройство на солнечных батареях: устройство и принцип работы зарядки от солнца

Все больше ценителей активного отдыха предпочитают проводить отпуск и уик-энды поближе к первозданной природе. Но современному человеку сложно отказаться от благ цивилизации – кто из нас не берет в путешествие мобильный телефон, ноутбук или камеру?

Но если в вашем багаже окажется зарядное устройство на солнечных батареях, проблема с питанием девайсов будет решена. Осталось только разобраться, как правильно выбрать прибор. Представленная нами статья окажет действенную помощь в прояснении всех вопросов.

Что такое зарядка на солнечных батареях?

Эти зарядные устройства способны преобразовывать солнечную энергию в постоянный электрический ток. Они могут работать с различными моделями навигаторов, плееров, ноутбуков, телефонов, камер и других портативных приборов.

Но время зарядки напрямую зависит от мощности самого устройства и вида разряженного девайса, поэтому, чтобы подобрать действительно практичный и универсальный прибор, стоит разобраться с его характеристиками.

Конструктивные особенности прибора

Само устройство состоит из кристаллической панели, контроллера уровня заряда/разряда и преобразователя солнечной энергии в электрическую.

Некоторые модели оснащены еще и буферным аккумулятором из нескольких литиевых элементов, который позволяет прибору не только преобразовывать, а и накапливать энергию, чтобы отдавать заряд даже в темное время суток.

Преимущества солнечных зарядок:

  • Универсальны – адаптированы под различные устройства (на корпусе предусмотрены USB-разъемы, а большинство моделей дополнительно укомплектованы специальными переходниками под различные виды электротехники).
  • Занимают мало места в дорожном багаже.
  • Есть широкий выбор форм, цветов, размеров и мощности под различные нужды и эстетический вкус.

Ну а самый значимый недостаток для всех солнечных зарядок – долгое время, которое требуется им для накопления «силы». Кроме того, следует понимать, что если с питанием мобильного телефона или фотоаппарата справиться практически любая модель, то активный «поглотитель» энергии типа ноутбука уже потребует внушительной мощности солнечной батареи и емкостного аккумулятора.

Принцип работы устройства

Портативные зарядки на солнечных батареях – автономные системы, которые могут перерабатывать энергию как от лучей, так и от электросети, ламп дневного света или компьютера. Причем многим моделям необязательно наличие интенсивного солнца – они накапливают заряд даже в пасмурные дни, хотя КПД, разумеется, падает (от 20 до 70%).

Работает прибор так: кристаллы на панели поглощают солнечную энергию, преобразователь ее «перерабатывает» в электрический ток, который поступает к источнику питания. Когда к этому источнику с помощью шнура присоединяется мобильный телефон или другой прибор, накопленная энергия постепенно перетекает в разряженное устройство.

Виды солнечных зарядок

Что касается внешнего вида – здесь уже производители постарались не только разнообразить цветовую гамму и форму устройств, а и сделать девайс максимально удобным для применения в различных ситуациях. Рассмотрим самые популярные варианты.

Моноблок – компактное устройство из панели и накопителя, заключенных в твердом корпусе из металла или пластика. Такой прибор «спасет» разряженный телефон на пляже или пикнике и не займет много места в обычной сумке.

Гибкая панель – тонкая складывающаяся или разворачиваемая панель с фотоэлементами. Она занимает мало места в багаже, да и весит намного меньше своего твердого конкурента, заключенного в корпус. Но, несмотря на приличную площадь «охвата», гибкие пластины накапливают солнечный заряд почти в два раза медленней, чем моноблоки.

Кроме того, большинство панелей работает только от прямых лучей солнца, не накапливая энергию впрок – у них отсутствует встроенный аккумулятор. Впрочем, всегда можно доукомплектовать свою зарядку внешним накопителем требуемой мощности.

Так что гибкие панели – это хороший вариант для решения вопроса с подзарядкой маломощных приборов при «стационарном» отдыхе – на даче, рыбалке, с палаткой. А вот для пешего путешествия лучше присмотреть другой вариант.

Встроенная зарядка – устройство состоит из солнечных батарей, которые крепятся к внешней стороне сумок или туристических рюкзаков. Они позволяют подзаряжать приборы прямо во время пути или накапливать заряд во встроенном аккумуляторе.

А еще такой аксессуар можно использовать по прямому назначению – для переноса любых предметов или той же электроники, что очень удобно для тех, кто увлекается пешим туризмом или работает под открытым небом.

Раскладушки – это могут быть как несколько гибких панелей, компактно сложенных «стопкой», так и вариация из двух моноблоков, заключенных в жесткий корпус в форме раскрывающейся книжки.

Главная цель такого устройства – минимизировать «захват» полезной площади в объеме вашего багажа и увеличить КПД за счет большего количества фотоэлементов. Приятный бонус – большинство моделей комплектуются креплениями на рюкзак или автомобильное стекло.

Но вне зависимости от дизайна, все солнечные зарядки работают по одинаковому принципу, поэтому рассмотрим важные технические нюансы, которые помогут при покупке прибора.

Как выбрать подходящий вариант?

Для начала стоит определиться с количеством и видами приборов, которые вы планируете заряжать от солнечной зарядки. От этих параметров зависит мощность устройства и тип выходного порта.

Характеристики различных девайсов можно уточнить, заглянув в инструкцию по их эксплуатации, а в некоторых приборах рабочее напряжение указано и на ЗУ, которое входит в комплект, поэтому сориентироваться будет несложно. В крайнем случае, нужный переходник всегда можно докупить.

Основные параметры и приятные дополнения

От характеристики зарядного тока зависит время, которое понадобится устройству для подпитки различных девайсов. Этот показатель измеряется в амперах и указан на портах прибора.

  • 1 ампер – предназначен для мобильных телефонов, электронных сигарет, часов, плееров.
  • 2 ампера – подходит для планшетов, смартфонов, цифровых фотоаппаратов и видео-камер.
  • 2,5-3 ампера – справится с зарядкой нетбуков и ноутбуков.

Также важно знать и напряжение на выходе, ведь заряжаемые приборы могут по мощности превосходить возможности солнечной зарядки. Так, для большинства телефонов и простых планшетов потребуется выход в 5 вольт, для цифровых камер и игровых гаджетов – 9, а для ноутбуков и автомобильных холодильников – 12-24.

Но все же главная характеристика зарядного устройства – мощность солнечной панели. От этого показателя напрямую зависит время зарядки батареи. А здесь все упирается в характеристики светоулавливающих панелей.

К примеру, у элементов с мощностью 5 W (стандартный бюджетный вариант) будет ток 900 ma часов, а у 10 W – 1500 ma. То есть, чтобы зарядить телефон от солнечной зарядки в 5 W, понадобится 2-3 часа, а вот панель мощностью 10 W справится и за полтора.

Кроме того, устройства с панелями, мощность которых не превышает 2 W, используются только для накопления заряда встроенного аккумулятора. А чтобы напрямую заряжать приборы от солнечных лучей, нужны панели с мощностью 3 W и больше.

Другие важные параметры:

  1. Наличие аккумулятора – если в устройстве не предусмотрен накопитель, работать оно сможет только во время нахождения на освещенном месте. Приборы же с аккумуляторами способны отдавать заряд в любое время суток, а также заряжаться от других источников – USB-порта ноутбука или розетки с подключением к 220V.
  2. Тип фотоэлементов – считается, что эффективней поглощают солнечные лучи монокристаллы (их КПД на уровне 13-18%). У поликристаллов этот показатель ниже – около 10-12%. Различить их можно даже невооруженным взглядом – поликристаллические панели имеют темно-синий оттенок, а их конкуренты – черный.
  3. Интерфейс – универсальные зарядки от солнца оснащены информативными USB, где можно выбрать нужный вариант в зависимости от типа разряженного устройства. Некоторые приборы оснащены и индикатором интенсивности солнечных лучей, которые помогут определить оптимальное местоположение для быстрого заряда.
  4. Защита – априори на всех устройствах предусмотрена система безопасности, позволяющая их эксплуатацию на природе. Но для любителей экстремальных приключений стоит поискать прибор с усиленной защитой от дождя, пыли, грязи, ударов и других форс-мажоров.

Дополнительные возможности чаще всего представлены функцией «фонарь» или «светильник». Это может быть актуально не только для любителей отдыха на природе, а и для автомобилистов – при замене колеса или ремонте на ночной дороге яркий свет станет незаменимым помощником.

Из других бонусов производители могут предложить USB-хаб или точку Wi-Fi. Но, разумеется, любые дополнения значительно увеличивают конечную стоимость продукта. А так ли они нужны – решать вам.

По интенсивности совершения покупок у нас лидируют следующие модели:

Общие рекомендации по эксплуатации ЗУ

Устройства с встроенным аккумулятором перед первой эксплуатацией нужно полностью зарядить, причем не на солнце, а от электросети. Затем подключите к ЗУ какой-либо прибор, чтобы он принял энергию и разрядил накопитель.

После этого панель можно подставлять под лучи и компенсировать потерянный заряд. Для моделей, работающих напрямую от солнца, это правило не работает – их можно сразу устанавливать на освещенные участки и подключать приборы.

Чтобы максимально повысить КПД солнечной зарядки, рекомендуем следующее:

  1. Располагайте прибор так, чтобы лучи падали на панель под прямым углом. Даже если солнце не стоит в зените, можно придать зарядке правильное положение, приподняв под углом в 40 градусов с помощью какой-нибудь подпорки. Так вы сможете собрать заряда на 20-30 % больше, чем если горизонтально положите панель на освещенное место.
  2. Используйте устройство вместе с накопителем, причем не только на привалах, а и во время поездки на авто или в походе. Такой тандем сможет собрать энергию для 2-3 зарядок телефона даже в пасмурную погоду без прямых солнечных лучей.
  3. Учитывайте, что в большинстве раскладных приборов панели подключены последовательно, поэтому важно, чтобы все элементы были равномерно освещены. Например, даже если тень закроет всего лишь половину первой из четырех панелей, мощность батареи упадет в два раза.
  4. Чтобы аккумуляторы большой емкости вышли на заявленные параметры, их рекомендуют «разогнать» – полностью разрядить, затем зарядить до 100%. И так 3-4 раза.
  5. На время длительного перерыва в работе (месяц и больше) храните ЗУ при комнатной температуре. Если это прибор со встроенным аккумулятором, его предварительно нужно зарядить до 50-70 %.

И последний совет – даже если зарядка стала хуже работать или совсем вышла из строя, не разбирайте ее самостоятельно, чтобы не повредить элементы системы и сам корпус. Разобранное устройство автоматически снимается с гарантии, поэтому лучше обратиться в авторизированный сервисный центр или к поставщику.

Как сделать зарядное устройство своими руками?

Хотя современные зарядки уже перестали быть приборами премиум-класса и вполне доступны по цене рядовому потребителю, если хочется сэкономить, всегда есть возможность изготовить такой девайс самому.

Чтобы сделать простое солнечное ЗУ нужно приобрести несколько основных элементов:

  • поли- или монокристаллическую панель;
  • держатель для аккумуляторов;
  • блокирующий диод Шоттки;
  • гнездо для разъема;
  • контроллер заряда (впрочем, если зарядка будет вырабатывать 0,5-5В можно использовать вместо контроллера более дешевый повышающий преобразователь на 5В).
Читайте также:  Посудомоечная машина Bosch SPV47E30RU: обзор функций

Что касается самой панели, здесь нужно сделать небольшой расчет количества элементов, исходя из мощностей прибора, который планируется заряжать.

Например, если ток заряда для аккумулятора составит около 10% его емкости, то для зарядки в 20 000 мА нужен ток 2А, и для питания прибора понадобится около 14 часов. Если же увеличить ток вдвое до 4А, время на подзарядку сократится до 7 часов.

В зависимости от параметров тока для будущей зарядки (2 или 4А) выбираются и кристаллические элементы. Обычно, 1 деталь вырабатывает около 0,5В, то есть чтобы получить хотя бы 5В понадобится 10-12 элементов.

Затем их нужно последовательно спаять между собой. Если же используется панель от фонарика, то даже стандартная 70*70 см может выдавать от 2,5 до 4,5В, поэтому лучше проверить вольтметром.

Завершающий этап – заключить самодельную зарядку в любой подходящий каркас (подойдет даже банка из-под конфет) и оснастить USB-разъемом. Затем к разъему нужно припаять блокирующий диод, а также провода от солнечной панели к преобразователю и держателю согласно нижеприведенной схеме.

Осталось проверить работу устройства на солнце с любым разряженным девайсом. Если все в порядке, можно использовать соответствующие переходники и заряжать различные приборы.

Фото-инструкция для самостоятельных мастеров

Собрать компактное зарядное устройство с USB-портом для питания телефона запросто можно собственными руками. Все компоненты есть в свободной продаже, в крайнем случае их можно выписать. Обойдется самоделка в десятки раз дешевле, чем продукт заводского изготовления, особенно, если он широко разрекламирован.

Обзор зарядных устройств и пауэрбанков на солнечных батареях

Энергия солнца для вашего смартфона.

Сел смартфон, а ты в горах — что делать?

Лето — оптимальный сезон для активностей на открытом воздухе. Будь то территория фестиваля, палаточный лагерь, горы или ваш дачный участок, розетка не всегда находится под рукой. На помощь придут зарядные устройства на солнечных батареях.

Все зарядные устройства мы испытали по одному и тому же сценарию: подключали пустой RAV-пауэрбанк с емкостью в 22000 мАч через USB-порт к соответствующему зарядному устройству и с помощью USB-тестера замеряли, какую мощность (в Вт) может генерировать устройство. Эти измерения проходили при разном освещении:

  • Солнце сияет, на небе нет ни облачка. Все солнечные зарядные устройства лежат горизонтально на земле.
  • Маленькие облака двигаются перед солнцем. Все солнечные зарядные устройства лежат горизонтально на земле.
  • Солнце сияет, на небе нет ни облачка. Мы направляем панели зарядных устройств прямо на солнце.
  • Солнце сияет, на небе нет ни облачка. Мы отворачиваем панели зарядных устройств от солнца.

Во время второго этапа испытаний между 10:40 и 15:00 мы подключили к разным зарядным устройствам Huawei P8 Lite и проверили, сколько времени прошло до его полной зарядки под полуденным солнцем.

Anker PowerPort Solar 21W

Anker PowerPort Solar с 21 Вт является «самым большим» из протестированных зарядных устройств. Оно состоит из четырех элементов, три из которых покрыты солнечными панелями. Четвертая часть функционирует в качестве сумки, в которой размещены два USB-порта. Также там можно хранить смартфон (или другое устройство) во время зарядки.

По данным производителя, панели покрыты PET-полимером и вшиты в полиэстровую ткань. Благодаря особенностям конструкции все панели складываются в размер 282 на 160 мм. При этом устройство весит всего полкило. Материал устойчив к погодным воздействиям, но компания Anker рекомендует избегать использования прибора при слишком высокой влажности, чтобы не подвергать опасности электронные компоненты. Через пару проушин из нержавеющей стали Anker Power Port можно прикрепить к рюкзаку или другим предметам.

Технические характеристики:

  • 21 Вт
  • 670х282х5 мм в разложенном и 282х160х28 мм в сложенном состоянии
  • Совместим с Apple- и Android-устройствами, заряжаемыми через USB-порт (кроме iPod nano, iPod Calssic, HP TouchPad и планшетов Asus)
  • 2 USB с силой тока до 2,4 А, в целом — 3 А
  • Цена: 5 500 рублей

При горизонтальном расположении на полу и сияющем солнце в полдень мы намерили максимальную мощность в 10 Вт. При появлении облачности Anker PowerPort в таком же положении генерирует лишь 1,5 Вт. Если развернуть солнечное зарядное устройство прямо к солнцу, производительность снова вырастает до 10 Вт. При ориентации против солнца мощность падает до 1 Вт.

Anker PowerPort понадобилось примерно 3 часа, чтобы полностью зарядить Huawei P8 Lite с аккумулятором 3000 мАч. При этом в начале процесса зарядки производительность находилась еще на уровне 4,4 Вт, а к концу опустилась до 1,8 Вт.

Максимальной величины в 21 Вт, указанной компанией Anker, наши результаты измерений не достигли. Даже при наилучших погодных условиях и направленности панелей прямо на солнце зарядное устройство не смогло выдать эти 21 Вт. Anker позволяет использовать силу тока по 2,4 А на каждый USB-порт или 3 А при их параллельном использовании. При 5 В выходного напряжения (стандарт для телефонных устройств) это соответствует максимальной системной производительности в 15 Вт.

RAVPower 16W

RAVPower с максимальной производительностью в 16 Вт якобы не может тягаться с Anker PowerPort, однако как обстоят дела на практике?

Зарядное устройство с солнечными элементами состоит из четырех частей, одна из которых не покрыта солнечными панелями, а служит в качестве сумки для заряжаемого устройства. Данная модель меньше и легче, чем Anker PowerPort 21 W. Солнечная панель с закаленной PET-пластиковой поверхностью вшита в полиэстровый «корпус» и также должна быть устойчивой к воздействию погодных явлений. Здесь также есть проушины, чтобы устройство можно было надежно прикреплять.

Технические характеристики:

  • 16 Вт
  • 645х239х5 мм в разложенном и 239х160х20 мм в сложенном состоянии
  • Совместим с Apple- и Android-устройствами, заряжаемыми через USB-порт (кроме iPod nano, iPod Calssic, HP TouchPad, LG G2 и планетов Asus)
  • 2 USB на 1 и 2 А на порт, в целом — 3 А
  • Цена: 4 000 рублей

При сияющем солнечном свете мы намерили максимальную мощность в 7,2 Вт, а при облачности она опустилась до 0,7 Вт. При обращении панелей прямо к солнцу мощность RAVPower достигла 7,7 Вт. Против солнца RAVPower выдавал не как Anker, 1 Вт, а всего лишь 0,6 Вт.

За три часа Huawei P8 Lite зарядился на 90 процентов. Стартовал RAVPower с отметки в 4,2 Вт, а с мощностью на уровне 3,6 Вт. Часом позже мобильный телефон был заряжен полностью.

SunnyBAG Explorer+

Комбинацию из рюкзака и солнечной панели предлагает австрийское предприятие SunnyBAG в лице модели Explorer+. На передней стороне изготовленного из полиэстера рюкзака находится солнечная панель мощностью 6 Вт, которая прикрепляется на защелки — при необходимости ее можно снять.

Заряжаемое устройство может находиться в маленькой сумочке, расположенной на передней стороне рюкзака. По данным производителя, материал должен быть устойчивым к воздействию природных явлений. Power-рюкзак имеет объем 15 литров, в который интегирован отсек для 15,6-дюймового ноутбука. Его удобно носить благодаря мягким плечевым ремням шириной около 7 см.

Технические характеристики:

  • 290х370х140 мм (панель)
  • Совместим с Apple- и Android-устройствами, MP3-плеерами, навигаторами, туристическими и экшен-камерами, Kindle, игровыми консолями
  • 1 USB 2,4 А
  • доступен по цене от 79 евро

Во время тестовых испытаний при сияющем солнце и горизонтальном положении 6-ваттные ячейки солнечных батарей выдали в начале зарядки 3,8 Вт, а вот при облачности показатели стали несколько низковатыми — 0,5 Вт. При развороте панели прямо на солнце нам удалось получить 4,1 Вт. При ориентации в противоположном направлении рюкзак смог генерировать лишь 0,4 Вт.

Разумеется, нам стало интересно, как проявит себя SunnyBAG Explorer+, когда его будут нести на плечах. Вот что получилось в разных позициях:

  • На солнце: 2 Вт
  • В тени (дерева), но к солнцу: 0,2 Вт
  • В противоположную от солнца сторону: 0,5 Вт
  • Под углом 90° к солнцу: 1 Вт

Пауэрбанки Revolt емкостью 20000 и 11000 мАч

А как обстоят дела с пауэрбанками, оснащенными солнечными батареями? Практично в этом случае то, что произведенная энергия хранится непосредственно в самих устройствах. Однако являются ли они действительно надежным источником электричества в путешествиях? Мы протестировали два «солнечных» пауэрбанка компании Revolt с емкостью в 20000 и в 11000 мАч.

Качество исполнения у обеих панелей хорошее. В большой пауэрбанк интегрирована светодиодная настольная лампа, в маленьком есть кемпинг-фонарик с 20 светодиодами и яркостью в 240 люмен.

Технические характеристики:

  • 20000 и 11000 мАч
  • 86х26х162 мм и 78х25х120 мм
  • Совместим с Apple- и Android-устройствами, заряжаемыми через USB-порт
  • 2 USB 1А, в целом 2А
  • разъем Micro-USB для зарядки от блока электропитания
  • Цена пауэрбанка на 20000 мАч: от 4 000 рублей
  • Цена пауэрбанка на 11000 мАч: от 2 000 рублей

По итогам тестирования оба пауэрбанка с солнечными батареями нас разочаровали. Мы положили на солнце обе модели и оставили их на целый день. Вечером они были заряжены приблизительно на 10%. Самой большой проблемой таких устройств является размер солнечной панели. Она слишком мала, чтобы быстро зарядить большой аккумулятор. Также необходимо заметить: корпус на солнце становится очень горячим — разумеется, на долговечности аккумулятора это сказывается не самым положительным образом.

Все-таки стоит потратить немного больше денег и взять отсоединяемую панель. Альтернативно можно было бы предварительно заряжать пауэрбанк от розетки, чтобы он не оказывался на солнце совершенно пустым. При всем этом вместе с дополнительной солнечной энергией у устройства есть потенциал стать удобным источником энергии на природе.

Заряжаем смартфон от костра: Biolite Campstove 2

Что делать, если целый день будет идти дождь или энергия батарей иссякнет ночью? На этот случай есть альтернативное решение: походная кухня с USB-зарядкой Biolite Campstove. Устройство заряжает мобильный телефон не от солнца, а от огня.

Во время теста энергии было получено совсем немного, но это все-таки лучше, чем ничего, когда вы находитесь в плохую погоду в отрыве от цивилизации. А еще с таким гаджетом можно приготовить вкусный ужин. Цена устройства: около 13 000 рублей.

Вывод

Что может помочь, если во время поездки ваш смартфон разрядится? Пауэрбанки. Но и они когда-нибудь разряжаются. Постоянной альтернативой являются зарядные устройства на солнечных батареях, которые можно использовать даже вдали от розеток.

Мы протестировали много моделей с солнечными элементами. Результаты показывают: если вы гуляете под солнцем, таких зарядок будет вполне достаточно. Самой мощной солнечной панели во время тестовых испытаний потребовалось примерно 3 часа, чтобы полностью зарядить смартфон среднего класса. Главное помнить, что без прямого солнечного света дело далеко не пойдет.

Другие обзоры зарядных устройств:

Добавить комментарий