Аккумуляторы заряжающиеся от солнца

Зарядка на солнечных батареях для телефона — обзор и принцип работы

Зарядка для телефона, работающая от солнечного света, давно перестала быть фантастикой, благодаря прогрессу, который продолжает шагать семимильными шагами. И мы не против получить от него по полной?

С зарядкой, работающей от солнечного света, люди получили возможность бесперебойного пользования не только телефонами, но и другими мобильными гаджетами. Ее свободно можно купить в специализированных магазинах по доступной цене. Солнечная батарея имеет комплект переходников, позволяя заряжать наиболее распространенные марки мобильных телефонов, а также другие мобильные девайся. Имея ее, можно спокойно уйти от цивилизации, но не потерять связь с родными и друзьями.

Солнечная батарея для зарядки телефона не позволит больше попасть в ситуацию, в которой каждый человек бывал не единожды: ждешь очень важного звонка или, напротив, его нужно сделать самому, а телефон отключился. Уникальные свойства солнечной батареи обеспечивает Li-Pol встроенный аккумулятор, который от солнечной батареи заряжается постоянно.

В домашних условиях или в пасмурную погоду его заряжать можно и обычным способом, подключив к USB-порту или напрямую к электросети. Выходное напряжение настраивается, что поможет заряжать различные марки мобильных. Если же темнота застала вас – поможет встроенный светодиодный фонарик.

В основном в комплектацию основных моделей сотовых телефонов входит:

• Адаптер питания
• Инструкция
• Переходники для телефонов
• Аккумулятор и солнечная панель.

Видео: Солнечаня батаеря для зарядки телефона

Продолжительность зарядки от Солнца составляет 10-12 часов. На зимний период рекомендуется полностью разрядить батарею и хранить ее в сухом и темном месте. При соблюдении рекомендаций, она прослужит не один год.

Технические характеристики

• Емкость встроенного литиевого аккумулятора – 2600 mA
• Входное напряжение — 5 V, а сила тока — 1000 mA
• Напряжение на выходе -5,5 V
• Мощность – 0,4 W
• Вес – 0,2 кг
• Размер упаковки – 1190х740х400 мм
• Цвет черный
• В комплект входит USB-кабель, набор переходников для зарядки различных моделей телефонов.

Особенно выручит солнечная батаеря, если вы собираетесь в дорогу или путешествие, в командировку, на рыбалку и т.д.

Новинка, безусловно, лучшее, что до сих пор предлагали производители.

Принцип работы

Принцип работы солнечной батареи необычайно прост. К лицевой панели портативной зарядки прикреплен фотоэлемент, который улавливает солнечную энергию, генерируя ток, заряжающий телефон. Если имеется встроенный аккумулятор, то он заряжает и его. А в темное время суток последний можно использовать для зарядки гаджетов.

Главным достоинством солнечных батарей, которое покрывает с лихвой все недостатки ( они тоже имеются) – это отсутствие необходимости иметь под рукой розетку, чтобы постоянно заряжать мобильник. У такого зарядного устройства самый надежный и экологичный источник энергии – Солнце.

Теперь о недостатках: за свободу от необходимости постоянно заряжать устройство и чистый воздух приходится платить размером, который у солнечной батареи больше, чем заряжаемый гаджет. Ведь для того, чтобы давать необходимый ток, площадь фотоэлемента должна быть соответствующей. И минимальные размеры панели, поэтому обычно такие -13х8х1 см, т.е. больше, чем у любого смартфона. Размер – это проблема, но не основная, поскольку имеется еще одна – ночь и пасмурная погода, когда зарядить телефон не удастся, если разряжен внутренний аккумулятор.

Видео: Солнечная батарея для зарядки мобильного телефона — Принцип работы

Тем не менее, портативная батаеря очень сильно выручает в поезде, автобусе, во время путешествий и на даче, где отключают свет.

Цена солнечной батареи для зарядки телефона

Цена зависит от качества модели. Самый простой вариант солнечной батареи обойдется не дороже двадцати долларов, самое дорогое – в разы больше. К примеру, модель, которую можно видеть ниже, стоит почти 1900 рублей.

Можно приобрести более мощное зарядное устройство, к особенностям которого можно отнести:

• Наличие одиннадцати переходников, которые способны заряжать любую марку телефонов, смартфоны, планшеты и другие устройства с USB-разъемом.
• Комплектацию двумя поликристаллическими съемными панелями
• Зарядку от встроенного литий-ионного аккумулятора, емкость которого 1000mAh
• Способность заряжаться через порт ПК, USB и адаптер переменного тока (в комплект не входит)
• Высокую скорость зарядки (один час)
• Низкое потребление электроэнергии
• Легкость
• Портативность
• Уникальный дизайн

Как выбрать солнечную батарею

Повседневную жизнь сегодня представить без смартфона или телефона невозможно. Жизнь человека становится полноценной, когда он в любой момент может послать СМС или сделать звонок, послушать музыку или заняться веб-серфингом. И, если телефон сел, а зарядить его негде – это подобно катастрофе.

Трудно представить состояние человека, которого связи лишили надолго — свет, например, отключили. Выход один – купить солнечную батарею.

Причем, если предполагается длительное отключение электроэнергии, то нужно искать устройство не только с внешним, но и с встроенным аккумулятором. И для любителей путешествовать, нужна зарядка помощнее. Одним словом, выбирая зарядное устройство на солнечной батарее, необходимо внимание обращать на совокупность ряда характеристик (дизайн, функциональность, гарантированную совместимость, универсальность).

Дизайн, понятно, важная характеристика, но даже ею можно пренебречь в пользу функциональности. Ну, что стоит размер, например, в сравнении с емкостью батареи, временем зарядки и пр.? Если зарядное устройство окажется несовместимым с вашим телефоном, это будут просто потраченные впустую деньги, поскольку оно будет бесполезным. Универсальность сродни функциональности.

Пусть и стоит универсальная солнечная батарея для зарядки телефона дороже, зато полезно оно будет для всех девайсов, которые у вас имеются. К тому же, имеющаяся у него внутри встроенная батарея, сделает возможной зарядку в ночное время и облачную погоду.

Источник

Складная туристическая солнечная батарея на 10 китайских ватт: выясняем реальные возможности

Современному настоящему туристу (который с рюкзаком ходит, а не который в зарубежном отеле «всё включено» сидит) в походе жизненно необходимо электричество.
В первую очередь оно нужно для подзарядки смартфона и/или навигатора, во вторую очередь — для поддержания жизнеспособности фонариков, в третью очередь — для всего остального.
В особо сложных походах может требоваться и подзарядка средств спутниковой связи и спасения (они должны быть в постоянной боевой готовности, и очень хорошо, если не потребуются).
И вот здесь на помощь приходят туристические солнечные батареи (часто именуются туристическими солнечными панелями, но называть батареями — правильнее).

Эта солнечная батарея из пяти солнечных элементов была куплена на Алиэкспресс у этого продавца, цена на дату обзора — $22.3 (в дальнейшем может меняться). В продаже есть и аналогичная батарея, но не с пятью, а с четырьмя солнечными элементами. Её цена — $20.4, но её покупать нет смысла (значительная потеря в энергии при незначительной экономии в стоимости).

Производитель заявляет для батареи мощность в 10 Ватт. Но так ли это, и на сколько именно «ошибся» производитель — разберёмся по ходу обзора.

Прежде чем перейти к обзору, разберёмся с ближайшим конкурирующим решением: павербанком со встроенной солнечной панелью.

Сравнение полезности туристических солнечных батарей и павербанков с солнечными панелями

Часто можно встретить рекламу павербанков со встроенными солнечными панелями в качестве походных устройств для туристов.

Выглядят они примерно так:

Но, уважаемые читатели, их полезность для зарядки от солнечной энергии крайне мала.

Главная, но не единственная, причина их слабой пригодности для преобразования солнечной энергии — маленькая площадь солнечного элемента. Элементы такой площади могут отдать от 0.5 до 1.5 Вт мощности даже на прямом солнечном свете (в зависимости от площади и других факторов).

В результате для зарядки типового павербанка с ёмкостью 10000 мА*ч (37 Вт*ч) может потребоваться несколько дней.

А если погода будет не очень солнечная, то павербанк вообще так и не зарядится за весь поход.

Вторая причина — это потеря КПД при передаче заряда от павербанка к смартфону.

Сначала от солнечной батареи должен зарядиться аккумулятор в павербанке, а затем энергия от аккумулятора павербанка должна быть передана аккумулятору смартфона.

Типовой КПД павербанков при передаче энергии на смартфон составляет 65-75%. Соответственно, при прямом заряде смартфона от туристической солнечной батареи этих потерь не будет.

Третья причина — это перегрев аккумулятора в павербанке при зарядке от прямого солнечного света.

Предмет, лежащий на солнцепёке, может нагреваться на 20-30 и более градусов выше температуры окружающей среды.

Для литий-ионных аккумуляторов такой нагрев вреден и приводит к преждевременному старению аккумулятора (с соответствующей потерей ёмкости, если его заряжать таким способом систематически).

И, наконец, последняя причина, которая может и не состояться: некоторые производители припаивают солнечную панель в павербанках напрямую к аккумулятору, минуя контроллер. В этом случае аккумулятор может ещё страдать и от перезаряда, если вдруг не остановить зарядку, когда он уже заряжен до 100%.

В качестве итога можно сказать, что пользоваться такими павербанками для зарядки от солнечного света можно только в чрезвычайных, когда другого выхода нет. Во всех прочих случаях такие устройства лучше заряжать классическим способом — от сетевого адаптера, если Вы уже стали владельцем подобного девайса.

Теперь можно вернуться к основному предмету обзора.

Конструкция туристической солнечной батареи

Тестируемая туристическая солнечная батарея состоит из 5-ти солнечных панелей и аналогичного по форме блока контроллера, т.е. всего в устройстве 6 пластин.

Так солнечная батарея выглядит в разложенном виде:

Обратите внимание на разные соединительные промежутки между панелями. Так сделано, чтобы при складывании батареи получилась аккуратная стопка панелей, т.к. внешние витки при складывании получаются длиннее внутренних.

Панели соединены с помощью очень мягкого кожзаменителя. Интересно, что панели не просто вставлены в карманы, а очень плотно приклеены к кожзаменителю как с задней стороны, так и с передней (по периметру).

Благодаря этому обеспечивается защита выходных контактов солнечных панелей от влаги.

Сами панели имеют матовую поверхность:

Думается, что это — дань эстетике, поскольку вряд ли матовая поверхность даст увеличение КПД по сравнению с глянцевой поверхностью.

Размер активной части каждой солнечной панели составляет 134*65 мм, т.е. 0.871 кв. дм.

Все пять панелей соединены параллельно.

В отличие от солнечных панелей, блок контроллера не столь надежно защищён от влаги.

На блоке контроллера предусмотрено два запараллеленных выхода: UBS (универсальный) и micro-USB (увы, постепенно отмирающий вид соединения).

Корпус контроллера представляет собой две пластиковых половинки, соединённых защёлками и парой шурупов без проклейки или резиновых уплотнителей.

В контроллере есть встроенный в него кабель micro-USB с длиной шнура 75 мм.

С нижнего торца контроллера расположен стандартный USB-порт:

Слева от порта USB находится прямоугольное отверстие для видимости излучения индикаторных светодиодов (об их работе будет рассказано далее).

Раскроем корпус контроллера:

Половинки корпуса соединены очень плотно, но резиновых уплотнений или проклейки по периметру нет.

В результате не исключена возможность попадания влаги, если солнечная батарея окажется полностью погруженной в воду. Такие ситуации возможны, например, при переходе речек вброд, переворачивании байдарок и при других туристических приключениях. Для подобных случаев рекомендуется позаботиться о дополнительной защите устройства.

И, конечно, оставлять устройство прямо под дождём тоже не рекомендуется.

Теперь изучим плату контроллера:

Соединения платы с солнечными панелями и с выходным micro-USB разъёмом выполнены тонким многожильным проводом, устойчивым к перетиранию на изгибах (как в проводах наушников).

На плате, помимо обвязки, размещены два чипа: понижающий DC-DC преобразователь XL1410E1 и сдвоенный операционник LM358.

Вопрос: зачем нужен преобразователь; или почему нельзя смартфон (или другое устройство) запитать напрямую от солнечной батареи?

Для зарядки смартфонов и большинства других устройств, нужных туристу, требуется напряжение 5 Вольт. Но от солнечной батареи невозможно получить напряжение ровно 5 Вольт — оно будет меняться в зависимости от освещённости и уровня нагрузки.

Решение проблемы: применить солнечные батареи с более высоким номинальным напряжением; а до уровня 5 В довести его с помощью понижающего импульсного DC-DC преобразователя.

Такие преобразователи имеют более высокий КПД, чем линейные, и решают задачу понижения напряжения до требуемого уровня почти без потерь энергии.

Кстати, преобразователь XL1410 имеет также функции термозащиты и защиты от короткого замыкания, что также поможет выживаемости устройства в условиях туристического похода.

Максимально-допустимый ток выхода для этого преобразователя — 2 Ампера.

Операционник на плате выполняет функцию полного отключения напряжения на выходе, если напряжение солнечной батареи слишком мало (ниже, чем примерно 3 В). Нужна ли ещё и такая защита — не уверен, но она есть.

Напряжение холостого хода на выходе солнечных панелей при наилучших условиях освещения, поступающее на вход преобразователя, составляет 7.1 В.

На плате расположены два светодиода: красный и зелёный (на следующем фото — в левом нижнем углу платы):

Красный светится, если на выходе есть напряжение (к работе готов).

Зелёный светится, если на выход подключена нагрузка с током от 0.28 А и выше.

В сложенном виде туристическая солнечная батарея получается довольно компактной:

В комплект также входят карабин и компас. С помощью карабина можно повесить батарею на дерево или на заднюю сторону рюкзака при движении, и т.п.

Что касается компаса — то это очень дешевое и примитивное устройство, работает плохо, стрелка иногда застревает. В общем, годится только как украшение.

Ещё одна не очень полезная часть комплекта — дополнительный micro-USB кабель 30 см. Зачем он тут — не знаю.

В сложенном виде солнечная батарея занимает примерно столько же места по площади, сколько типовой смартфон с экраном 5.5 — 6 дюймов:

Для транспортировки солнечная батарея получается очень компактной и занимает мало места. Её вес — тоже весьма умеренный — 260 грамм.

Теперь пора оценить её полезность при использовании по прямому назначению — как источник энергии.

Испытания туристической солнечной панели в условиях, приближенных к боевым

Испытания проводились в начале июня на широте 56 градусов с.ш. (эти данные очень важны для работы солнечных батарей, подробнее будет в заключении). Кстати, вблизи этой широты расположены такие крупные города, как, например, Нижний Новгород, Казань, Омск, Новосибирск, и даже Москва, Копенгаген и Эдинбург.

Пример применения туристической солнечной батареи на природе:

Для создания оптимального угла наклона под батарею можно что-нибудь подложить, например, кусок бревна, как на фото.

А вот питаемое устройство (смартфон) располагать, как на фото, не надо. Во избежание перегрева его надо положить в тень; или хотя бы прямо под эту же батарею.

Вернёмся к методике испытаний.

При испытаниях нагрузка повышалась до тех пор, пока напряжение на выходе батареи не упадёт до уровня примерно в 4.2 В.

Это напряжение — точка максимальной зарядки большинства литий-ионных аккумуляторов, т.е. при более низком напряжении зарядного устройства аккумуляторы не смогут зарядиться на 100%.

При самых наилучших условиях (полдень, открытое место, ориентация батареи перпендикулярно солнечным лучам) максимальный ток, который удалось «выжать» из батареи, составил 1.14 А:

Итого, отдаваемая мощность составила 5.04 Ватт, т.е. почти точно в 2 раза ниже заявленной производителем.

Надо сказать, что такой обман далёк от предельного, который можно встретить в рекламе китайских солнечных батарей. Там могут заявить мощность и в 10 раз больше реальной!

Кроме того, надо отметить, что все поголовно производители солнечных батарей указывают отдаваемую мощность для «идеальных» условий, которых у нас не может быть: замер должен быть произведён вблизи экватора точно в астрономический полдень при строго перпендикулярно падающих лучах Солнца и при абсолютно прозрачной атмосфере. Такие условия могут реально существовать в некоторых пустынных районах Южной Америки (в африканской Сахаре слишком пыльно).

Теперь — измерение при горизонтальном положении батареи (без наклона в сторону Солнца):

Мощность снизилась до 4.37 Вт. То есть, наклонять батарею на Солнце всё-таки смысл есть, если погода безоблачная или с умеренной (не сплошной) облачностью. Как увидим дальше из таблицы, чем ниже положение Солнца, тем важнее правильный наклон батареи.

Далее в таблице сведены данные этих и других измерений при разной погоде и в разное время суток:

Угол Солнца над поверхностью рассчитывался с помощью этого сервиса.

Мораль из этой таблицы: эффективность батареи крайне сильно зависит от погодных условий и правильного угла наклона батареи (может изменяться в разы). При тяжелой сплошной облачности батарея становится практически бесполезной.

Реальная удельная отдача энергии от панели при наилучших условиях составляет 1.16 Вт/кв. дм (с активной поверхности, без учёта обрамления, естественно). Эта цифра может пригодиться при оценке других солнечных батарей.

Возможные проблемы

Один из покупателей этой батареи обратил внимание, что после 6 часов использования на прямом Солнце произошло отслаивание края «кармана» одной из панелей от самой панели:

(фото с Алиэкспресс)

Возможно, есть смысл класть панель для работы на проветриваемом месте, например, подкладывать под панель что-либо для создания воздушного промежутка между панелью и поверхностью под батареей. Также лучше не класть батарею на горячие камни и т.п.

Кроме того, не следуют прикладывать сдвигающее или растягивающее усилие к материалу оболочки батареи.

Такая ситуация не исключена и с другими солнечными батареями, за исключением тех из них, которые находятся в жестких корпусах или заламинированы в пластик.

С тестируемой батареей пока такого случая не было, но и большой жары в наших краях тоже пока не было.

Итоги и выводы

Протестированная туристическая солнечная батарея показала свою пригодность для использования в турпоходах, но при этом надо учитывать множество нюансов.

1. Солнечная батарея не может выдать обещанные 10 Вт даже в наилучших условиях (реальная мощность — до 5 Вт). Если трезво смотреть на её возможности, то она в состоянии обслужить в походе только одно непрерывно используемое устройство (смартфон, навигатор и т.п.).

2. Эффективность солнечной батареи (не только этой, но и вообще любой) крайне сильно зависит от сезона, угла наклона батареи, погоды и географической широты. Для средних широт лучше не надеяться на солнечную энергетику в период с осеннего до следующего весеннего равноденствия.

3. Рекомендация: в походе надо подзаряжать своё основное устройство при каждой возможности, не дожидаясь, например, когда заряд дойдёт до 50%. Иначе, в случае длительного ухудшения погоды, в течение длительного времени будет невозможна и подзарядка.

4. Не возбраняется взять с собой в поход, помимо солнечной батареи, ещё и небольшой павербанк на 5000 — 10000 мАч. Он может пригодиться для экономного использования в крайних случаях (при затяжном ненастье).

5. Для краткосрочных походов (или краткосрочных переходов между пунктами доступа к розетке до 3-х дней включительно) лучше вообще не связываться с солнечными батареями, а взять с собой 1-2 мощных хорошо заряженных павербанка (от 20000 мАч).

Теперь снова вернёмся к позитиву.

Кроме использования в походах, эта солнечная батарея подойдёт для подзарядки мобильных устройств в самых различных местах, не соединённых с централизованным источником электроэнергии (туристические приюты, горные домики, охотничьи и рыбачьи избушки и т.п.).

Данная модель солнечной батареи имеет несколько других модификаций с разным числом панелей — от 1 до 4. С точки зрения энергетической и экономической полезности нет смысла приобретать батареи с числом панелей менее 5-ти.

Конечно, существуют и более мощные панели, чем протестированная в этом обзоре, но и места они тоже занимают больше; и не всегда столь же удобны для транспортировки.

Купить эту туристическую солнечную панель можно, например, здесь.

Источник