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

Зарядное устройство на солнечных батареях: описание, принцип работы и характеристики

Сегодня есть возможность извлекать энергию из солнечных лучей и направлять ее в нужное русло. Еще несколько лет назад это казалось невозможным. Однако уже существуют электронные устройства, питание которых осуществляется за счет солнечных лучей. Одно из них – портативное зарядное устройство на солнечных батареях.

Описание

Что представляет из себя такой аксессуар? Это обычная портативная зарядка, предназначенная для различных устройств: телефонов, планшетов, ноутбуков и так далее. Отличие от обычных портативных устройств состоит в том, что способ зарядки у этого прибора иной. Питание может происходить за счет энергии солнца, которую передают солнечные лучи на устройство.

На рынке представлено довольно много зарядных устройств на солнечных батареях для телефона. Все они различны внешне, а также по их характеристикам: мощность, емкость, напряжение и прочие.

Как это работает

В основе таких портативных зарядок лежат фотоэлементы, преобразующие энергию фотонов в электроэнергию. Также внутри находится аккумулятор и дополнительные приборы для управления устройством.

Так как энергия преобразуется из солнечных лучей, логично, что для зарядки требуется положить зарядное устройство на солнечных батареях с аккумулятором таким образом, чтобы на него падали лучи.

Такой способ питания не очень быстрый, однако помогает в походных условиях, когда нет доступа к электричеству.

Характеристики

Средняя величина напряжения аккумулятора – 3,7 вольт. Такое напряжение слишком мало для питания телефона, поэтому все элементы соединены последовательно и параллельно. Только таким образом создается необходимое напряжение для зарядки смартфона.

Существует огромное разнообразие зарядных устройств на солнечных батареях по объему аккумулятора. Он варьируется в среднем от 7 000 мАч до 20 000 мАч. Соответственно, чем больше объем, тем больше собственной энергии может передать прибор какому-либо устройству.

Зарядный ток – это характеристика, определяющая время зарядки того или иного устройства. Существуют некоторые критерии тока, определяющие то, какой аппарат способно зарядить портативное устройство:

  1. 1 ампер. Такое значение подойдет лишь для смартфонов. Для более мощных устройств такая сила тока мала.
  2. 2 ампера. С таким показателем уже можно заряжать планшеты или видеокамеры.
  3. 2,5-3 ампера. Эта сила тока уже будет действенна в отношении ноутбуков.
  1. Sititek Sun-Battery SC-09. Имеет аккумулятор 5 000 мАч, который заряжается от солнца, по USB или от сети. Подходит для мелких устройств (телефон, камера, фотоаппарат).
  2. AP-3020. Миниатюрное устройство, которое имеет напряжение 5 вольт и ток 1 А. Емкость аккумулятора 3 000 мАч.
  3. Powertraveller Solargorilla. Рекомендована для питания ноутбука, если его мощность не превышает 40 Вт. Емкость аккумулятора 50 мАч.

Как выбрать

При покупке зарядного устройства на солнечных батареях с аккумулятором нужно внимательно изучить характеристики и возможности данного прибора и соотнести их с желаемыми.

Перед покупкой нужно точно определить, для какого гаджета будет использована данная зарядка. Если только для смартфона, то не обязательно покупать мощное зарядное устройство. Это позволит избежать лишних затрат средств.

Зарядные устройства на солнечных батареях универсальны. То есть они подходят практически для всех устройств. Это обеспечивается множеством переходников, которые прилагаются при покупке.

Если портативная зарядка будет питать определенную модель гаджета, нужно убедиться, что имеется подходящий провод.

Очень часто производители пишут на упаковках заманивающие фразы, например, “быстрая зарядка”. Но следует помнить, что для приборов на солнечных батареях это просто маркетинговый ход.

Не следует забывать об обычной подзарядке портативного устройства от сети. Солнечные батареи – это, конечно, хорошо, но такой способ получения энергии долгий. Гораздо удобнее использовать обычную электросеть, если есть доступ. Именно поэтому в магазине нужно смотреть, есть ли разъем для такого способа питания.

Корпус зарядного устройства на солнечных батареях может состоять из пластика или металла. Здесь выбор зависит от условий, в которых будет использоваться прибор. Для обычной домашней эксплуатации хватит и пластикового каркаса. Но в походных условиях есть риск его повредить, поэтому отличным вариантом материала корпуса послужит именно металл.

Также могут присутствовать и дополнительные функции и возможности портативной зарядки, такие, как фонарик, электронный дисплей, Wi-Fi и так далее. Однако если данные функции не понадобятся, то не следует переплачивать, ведь основная задача портативного устройства – это зарядка других аппаратов.

Заключение

Таким образом, зарядные устройства на солнечных батареях могут быть чрезвычайно полезны в условиях без доступа к электричеству. Следует правильно рассмотреть характеристики и особенности прибора, чтобы не ошибиться с выбором.

Все, что нужно знать о солнечном зарядном устройстве для телефона

Обновлено: 13 августа 2019

Что такое зарядка на солнечных батареях?

Собираясь в пеший поход по туристическим маршрутам, необходимо решить вопрос зарядки мобильных устройств — телефона, смартфона, ноутбука или планшета. При отсутствии доступных источников электропитания решить проблему поможет солнечное зарядное устройство для мобильных гаджетов.

Возможность использовать абсолютно бесплатный и неиссякаемый источник энергии привлекательна сама по себе, а когда в этом имеется насущная необходимость, интерес к подобным устройствам возрастает многократно. Рассмотрим зарядное устройство с солнечной батареей внимательнее.

Зарядка от солнца — привлекательный и удобный способ поддерживать работоспособность мобильных устройств, находясь вдали от обычных источников электроэнергии. С этой целью разработаны специализированные устройства, преобразующие солнечную энергию в электроток, питающий аккумуляторы телефона или иного подобного устройства.

Солнечные зарядки позволяют не таскать с собой в походе запас тяжелых аккумуляторов, обеспечивая энергией мобильные устройства даже в пасмурные дни, правда, с меньшей эффективностью. Внешне это портативное устройство, размером с планшет средней величины или немного больше (это зависит от конкретной модели или производителя). Солнечная батарея для мобильных телефонов имеет малый вес, который не создаст лишней нагрузки и не займет много места в рюкзаке.

Туристы, люди, работающие в полевых условиях, по достоинству оценили возможности портативных зарядных устройств на солнечной батарее. Современные средства коммуникации обладают широким выбором гаджетов — GPS, эхолоты, видео- и фотокамеры, радиостанции — все они нуждаются в обновлении источника питания, и возможность использовать зарядку от солнечной батареи оказывает путешественнику заметную помощь.

Конструктивные особенности прибора

Основным элементом прибора является солнечный элемент, улавливающий свет и преобразующий его в электрический сигнал. Зарядник на солнечных батареях способен подавать напряжение непосредственно на аккумулятор телефона или повербанка, или накапливать энергию в собственные аккумуляторы, что позволяет увеличить скорость зарядки гаджета.

Существуют солнечные аккумуляторы для подзарядки мобильных устройств, или отдельные солнечные панели для зарядки, не имеющие встроенных батарей. Все варианты обладают определенной мощностью и предназначены для использования в определенных условиях.

Основные элементы прибора:

  • кристаллические элементы, улавливающие солнечную энергию;
  • контроллер заряда;
  • преобразователь, перерабатывающий солнечную энергию в электрический ток.

Наличие буферных дополнительных батарей изменяет назначение устройства, делая из него полноценный внешний аккумулятор для телефона на солнечной батарее, обладающий способностью самоподзарядки. Для пользования таким прибором не обязательно присутствие солнца, можно заряжать телефон и в ночное время.

Главное, чтобы аккумуляторные батареи успели получить достаточное количество энергии. Портативная зарядка с солнечной батареей снабжена обычным разъемом USB, большинство моделей комплектуется переходниками под разные виды коннекторов.

Принцип работы устройства

Принцип действия прибора состоит в получении кристаллическими элементами солнечной энергии, передаче ее на преобразователь, откуда она подается либо на буферный накопитель (встроенную батарею), либо непосредственно на прибор потребления — телефон, ноутбук или иной гаджет.

Современные кристаллические элементы способны получать световую энергию не только от солнца, но даже от ламп дневного света. Они могут работать в пасмурные дни, но КПД заметно снижается. Такая универсальность существенно расширяет возможности зарядных устройств на солнечной батарее, позволяя использовать их в ночное время или в сложных погодных условиях.

Виды солнечных зарядок

Существуют разные виды солнечных зарядников для телефона, оформленных в том или ином варианте исполнения, дизайна или конструкции. Они делятся на три категории:

  1. Маломощные. Способны выдавать доли ватта. Применяются для подзарядки смартфонов, КПК или иных гаджетов, не требующих большой мощности. Отличаются небольшой площадью фотоэлементов, относительно дороги.
  2. Универсальные. Используются для зарядки различных устройств в полевых условиях. Наиболее популярный вариант среди туристов, любителей пеших прогулок или людей, работающих вдали от источников электропитания. Имеют широкий ассортимент, массу вариантов исполнения и другие особенности.
  3. Панели солнечных фотоэлементов. Представляют собой компоненты для сборки различных более продвинутых комплектов — для присоединения к преобразователям, подключения друг к другу, прямого питания гаджетов и т.д.

Наиболее популярны:

  • Моноблок. Размерами и внешним видом напоминает обычный смартфон, но с несколько утолщенным корпусом. Способен заряжаться от солнца, а также от ноутбука или компьютера.
  • Гибкая панель. Тонкая панель, имеющая довольно большую площадь фотоэлементов. Она имеет гибкую форму, способна сворачиваться в трубку. При этом, она уступает в эффективности моноблочным конструкциям из-за слабых фотоэлементов. Кроме того, большинство гибких панелей способны работать только от солнца, хотя можно подключить их к внешнему накопителю энергии.
  • Встроенное зарядное устройство. Наиболее выразительным примером подобного девайса служит «энергорюкзак» — походная сумка с вставленными в специальный карман солнечными батареями для зарядки мобильного телефона. Удобны тем, что работают во время движения, не заставляя пользователя останавливаться.
  • Раскладушка. Корпус таких устройств раскрывается наподобие книжки. Активными элементами могут служить два моноблока, несколько гибких панелей или иные варианты компоновки фотоэлементов. В сложенном виде занимает немного места, но в разложенном обеспечивает довольно большой захват солнечной энергии.

Несмотря на внешние различия, общий принцип работы практически у всех приборов одинаков. Различия состоят лишь в мощности и количестве фотоэлементов и сопровождающих узлов.

Как выбрать подходящее устройство?

Выбор нужного вида солнечного зарядника обусловлен потребностями пользователя, количеством и потребляемой мощностью используемых гаджетов, интенсивностью эксплуатации. Необходимо также выбрать соответствующий тип коннектора, или приобрести переходник к своим гаджетам, чтобы не оказаться в неприятной ситуации. Следует уточнить напряжение питания, емкость собственного аккумулятора и время автономной работы. Эти параметры обычно указаны на штатных ЗУ или в паспорте.

Основные параметры и приятные дополнения

В числе основных параметров, которые имеет зарядное устройство от солнца, имеются:

  • Ток зарядки. Обычно это значение принято делить на три категории — 1, 2 и 3 ампера. Первая группа предназначена для мобильных телефонов, аудиоплееров, электронных сигарет и т.п. Вторая группа способна зарядить фотоаппарат или видеокамеру, планшет или смартфон. Третья группа предназначена для обслуживания ноутбуков или иных подобных устройств. Важно также знать напряжение, которое имеет портативное зарядное устройство со встроенной солнечной батареей на выходе. Это поможет исключить ситуации, когда прибор потребления имеет большее напряжение, чем способен выдать зарядник.
  • Мощность солнечных элементов. Этот показатель измеряется в ваттах (W). Мощность напрямую связана с емкостью аккумулятора. Например, 5 W обеспечивает 900 ma/h, а 10 W соответствует 1500 ma/h, что позволяет уменьшить время зарядки почти вдвое. Если мощность зарядки не превышает 2 W, возможна только работа со встроенным аккумулятором. Если мощность превышает 3 W, допускается прямая зарядка приборов потребления.
Читайте также:  Вертикальный ветрогенератор своими руками: как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Кроме того, существуют и другие параметры, определяющие функциональные возможности солнечной зарядки для телефона:

  • Наличие собственного аккумулятора, увеличивающего возможности работы в условиях отсутствия освещения.
  • Тип фотоэлементов. Наиболее предпочтительны монокристаллы, имеющие более высокий КПД по сравнению с поликристаллами (13-18% против 10-12%). Монокристаллы черные, а поликристаллы имеют темно-синий цвет.
  • Интерфейс устройства, позволяющий подключение различных разъемов. Некоторые модели имеют индикацию уровня заряда
  • Защита. Предохраняет приборы от дождя, пыли, ветра или иных природных проявлений.

В качестве бонуса производители снабжают устройства функциями «фонарь» или оборудуют точку WI-FI.

Общие рекомендации по эксплуатации ЗУ

После покупки солнечное зарядное устройство для телефона, оборудованное собственным аккумулятором, необходимо полностью зарядить от электросети. Затем следует подключить разряженный гаджет и полностью слить в него энергию. Только после этого прибор можно выносить на солнце и производить зарядку нуждающихся устройств. Это касается только моделей с аккумуляторами, отдельная солнечная панель для зарядки телефона может использоваться по прямому назначению сразу же, без предварительных действий.

Устройство надо располагать так, чтобы лучи солнца падали на фотоэлементы под прямым углом. Если используется раскладушка, надо обеспечить равномерную освещенность обеих сторон. Для аккумуляторных устройств большой емкости необходим «разгон» — 3-4 цикла полной зарядки и разрядки. Хранить устройство следует при комнатной температуре, зарядив его на 50-70%.

Как сделать зарядное устройство своими руками?

Зарядное устройство на солнечных батареях можно изготовить самостоятельно. Для этого надо обладать определенными навыками и познаниями, а также приобрести необходимые детали. Готовые модели вполне доступны по цене и функционалу, но для любителей самодельных устройств задача будет по вкусу. Рассмотрим ее внимательнее.

Схема устройства

Чтобы изготовить солнечное зарядное устройство, необходимо запастись некоторыми элементами:

Схема простейшего варианта солнечного аккумулятора для зарядки мобильных устройств выглядит так:

GB1 — это солнечная батарея, к которой через развязывающий диод Шоттки подключается аккумулятор GB2. XS1 и XS2 — это разъемы, соединяющие разные элементы схемы друг с другом.

Сборка действующей модели ЗУ

Сборка модели ЗУ не составляет никакой сложности, главное — наличие всех необходимых деталей. Они аккуратно припаиваются в соответствии со схемой, устанавливаются в корпус и включаются для проверки работоспособности. Необходимо учитывать, что без обладания достаточным познаниями браться за создание ЗУ не следует, так как можно по ошибке вывести из строя гаджеты.

Выводы и полезное видео по теме

Зарядное устройство на солнечных батареях, отзывы о котором имеют весьма разностороннюю направленность, является необходимым и полезным устройством, позволяющим сохранять связь или возможность использовать мобильные устройства в полевых условиях. Телефон на солнечной батарее — привлекательная идея, дающая настоящую автономность и мобильность без привязки к сетевым источникам питания.

К сожалению, изготовлением таких полезных вещей активнее всего заняты различные неизвестные фирмы из Юго-Восточной Азии, качество продукции у которых откровенно низкое. Пользователи, имевшие возможность оценить работу зарядки на солнечных батареях для телефона, дают отзывы не всегда положительные. Для ознакомления с работой некоторых из таких устройств, можно посмотреть видеоролик:

В сети имеется немало других видеоматериалов, демонстрирующих самостоятельную сборку зарядного устройства. Все они могут быть полезны для людей, интересующихся подобными приборами и желающими приобрести их для своих гаджетов.

Солнечные зарядные устройства. Виды и работа. Применение

Образование энергии из источника природы и получение из нее электричества – это утверждение еще недавно появлялось только в книгах из раздела фантастики. В настоящее время существуют прогрессивные технологии, с помощью которых люди умеют получать энергию от солнечного света, применять ее для различных целей, в том числе зарядки устройств. На рынке России такие гаджеты еще не так популярны. Возможно не за горами время, когда солнечные зарядные устройства станут обязательным атрибутом жизни людей.

Принцип работы
Солнечные зарядные устройства представляют собой прибор с несложной конструкцией. Он имеет в своем составе элементы:
  • Преобразователь.
  • Контроллер.
  • Аккумуляторная батарея

Имея простую конструкцию зарядное устройство в своей работе достаточно надежно, имеет много функций. Принцип работы устройства состоит в следующем. На солнечную панель попадают лучи. Происходит преобразование света в электрическую энергию, которая поступает и накапливается в аккумуляторе. Скорость подачи и накопления электричества зависит от мощности панели и силы света солнца. Электричество подлежит регулировке зарядным контроллером.

Днем при отсутствии облаков скорость накопления наибольшая, в пасмурную погоду – минимальная. Мощность солнечной батареи равна 0,2-3,5 ватт. Скорость зарядки аккумулятора составляет около 5 часов.

Переносные солнечные зарядные устройства имеют порт USB для коммутации его с разными типами устройств. Ток выхода доходит до 2 ампер, для планшетов это является оптимальным режимом зарядки. На корпусе устройства зарядки обычно располагают индикатор, указывающий на процесс заряда, кнопка. В комплект обычно входят разного вида переходники для подключения зарядки к устройствам, а также шнур USB.

Разновидности зарядок на фотоэлементах

Такая классификация устройств производится по нескольким факторам. Устройства, прежде всего, различаются по мощности. Зарядки на фотоэлементах для смартфонов имеют небольшие габариты и массу. Это повышает удобство в применении.

Более мощные образцы зарядных устройств отличаются большими размерами, зато их мощность намного выше компактных моделей. Аккумуляторная батарея бывает встроенной в корпус, или автономной. Для мобильных устройств аккумулятор обычно встроен. Без внутреннего аккумулятора, устройства более функциональны и их сфера применения шире. Они дают электрический ток не только для мобильных гаджетов, но и для освещения, холодильников, телевизоров.

Солнечные зарядные устройства имеют разные типы аккумуляторов. Чаще это литий-ионные батареи. Они долго хранят заряд.

Достоинства и недостатки

Основным достоинством солнечных зарядных устройств стала возможность применения без наличия сети питания электроэнергией. Поэтому на природе у туристов, рыбаков зарядники на фотоэлементах стали гаджетами первой необходимости.

Также солнечные зарядные устройства имеют достоинства:
  • Безопасность в сфере экологии.
  • Долгий срок службы.
  • Нет необходимости в топливе.
  • Не создают шума.
  • Энергия бесплатна.

Недостатки

У зарядок на солнечных элементах имеются и недостатки. К ним относится высокая стоимость, малый КПД. Но это не главные их недостатки. В основном их мало покупают из-за низкой эффективности при облачной погоде и зависимости от положения с точки зрения географии.

Такие факторы решают вопрос приобретения зарядных устройств на солнечных элементах. Но все факторы их применения показывают, что в будущем они будут пользоваться большим спросом.

Как выбрать солнечные зарядные устройства

На рыбалке или в туристическом походе постоянно нужен источник питания для подзарядки мобильных гаджетов. Ранее такой вопрос никак не решался. Сегодня же на рынке предлагается большой выбор небольших устройств, которые могут применить солнечную энергию для пользы человека, а именно, для зарядки устройств. При выборе солнечной зарядки нельзя забывать о параметрах напряжения и тока, зависящих от свойств батареи.

Еще один вопрос требует учета. Батареи на солнечных фотоэлементах могут действовать только днем, когда есть солнце. Поэтому, устройства должны быть оборудованы аккумуляторами. Они будут сохранять энергию днем и отдавать для зарядки мобильных гаджетов в другое время. Не забывайте, что для постоянной зарядки смартфона нужно, чтобы напряжение выхода подходило для параметра вашего заряжаемого устройства.

Прибор оснащен вспомогательными опциями, например, зарядка от сети с помощью адаптера. В комплекте могут быть различные переходники для разных разъемов.

Солнечные зарядные устройства для планшетов

На коробке нарисована схема прибора, его комплектация. Напоминает размер чехла 7-дюймового планшета, размером как тот же планшет. Фиксируется на практичной липучке.

Имеются две солнечные панели, которые необходимо располагать на прямых солнечных лучах. Комплектация достаточно богатая. Имеется встроенный микроконтроллер с двумя выходами и лампочкой индикации, которая демонстрирует, что на ваше устройство подается питание. Можно подключить планшет. Выходной ток 2 ампера.

С помощью переходника можно подключать переносной телевизор и другие различные устройства, которые работают обычно от бортовой сети автомобиля. Есть карманчик, куда все аксессуары можно складывать. Также в комплекте есть кабель с переходниками для подключения большинства современных устройств.

Проверка работы солнечной зарядки

Горит голубой индикатор, который говорит нам о том, что поступает достаточное количество энергии от солнца для зарядки. Возьмем кабель USB и подключим его к солнечной зарядке и к планшету. На планшете показано, что идет зарядка. Все работает без проблем.

В сложенном виде очень практичное и легкое устройство. Достоинством является наличие различных кабелей и переходников, с помощью которых можно подключить для зарядки видеокамеру, навигатор, телевизор и другие устройства.

Такое устройство оценят охотники, любители вылазок в лес, в горы. Один из способов использовать грамотно эту панель – это взять с собой Power Bank. Сначала подзарядить именно его. А потом, если вам нужна энергия вечером, когда нет солнца, можно использовать энергию, которую за день накопилась в Power Bank. Берете кабель из комплекта, подключаете его к солнечной батарее и к аккумулятору.

Читайте также:  Как сделать тепловой насос воздух-вода: схемы устройства и самостоятельная сборка

Солнечные зарядные устройства в комплекте с накопительным аккумулятором образуют замечательный тандем. Такие устройства оценивают охотники, экстремалы, любители рыбалки, природы, при этом не теряют связь с окружающим миром. Устройство компактное, портативное, легкое и практичное.

Солнечная зарядка Solar Power

Вверху тканевого корпуса предусмотрено два кольца для крепления, закрывается на липучке. Представляет собой по размеру женский кошелек.

Видим четыре солнечные кристаллические панели, которые объединены в одну цепь и в совокупности они выдают стандартное напряжение на USB порт. Предназначены для зарядки стандартных устройств: телефонов, смартфонов, мп3 плееров и прочей портативной техники.

Устройство

Панели фотоэлементов установлены в тканевый корпус из материала кордура. Это износостойкий и облегченный материал, что немаловажно в туристических условиях, где имеет значение каждый грамм.

Под каждой солнечной панелью находится текстолитовая пластина. Это ответ на вопрос насколько они надежны. При изгибании пластины в пределах разумного с солнечной панелью ничего не происходит. В сложенном состоянии эти пластины накладываются друг на друга. Поэтому в сложенном состоянии сломать ее практически нереально, если не делать это преднамеренно.

Сверху каждая из панелей покрыта пленкой ламинатом. На ней возможны маленькие пузырьки, которые не влияют на качество работы. Эта пленка предназначена для защиты от царапин. При желании можно снять эту пленку. В пределах 5 процентов увеличится продуктивность зарядки. Но при появлении царапин, их нельзя устранить.

На что обратить внимание

Внутри чехла вмонтирован встроенный контроллер. Некоторые продавцы не хотят переплачивать за контроллер, который стоит около пяти долларов. За счет снижения общей цены пользователи думают, что приобретают аналогичное устройство. На самом деле это не так.

Для чего нужен контроллер

Солнечные панели по определенному стандарту выдают по 6 вольт каждая. То есть, на выходе было бы 6 вольт, если бы не было контроллера. В моделях без контроллера на выходе и есть 6 вольт. Эту информацию можно найти в интернете. Такое напряжение может использоваться для зарядки, но по стандарту питание должно быть 5 вольт. Получается, что мы имеем более, чем 20% перегрузку.

Большинство смартфонов выдержат этот ток, но некоторые модели могут быть повреждены. Данный контроллер снимает лишний ток, стабилизирует питание, для того, чтобы выходил ток в пределах нормы с отклонением + 0,2 вольта, а не + 1 вольт, как в моделях без контроллера.

Имеется стандартный разъем USB. В него подключаются устройства для зарядки при помощи кабеля, который есть практически во всех устройствах. Для зарядки устаревших моделей телефонов, можно заказать специальный кабель на 10 портов с разными разъемами. Для примера можно подключить для зарядки смартфон. Звук на смартфоне оповещает о начале заряда.

Достоинства

Схема такой солнечной панели собрана таким образом, что при повреждении одной или нескольких панелей зарядка будет продолжаться. Суммарная мощность при этом снизится пропорционально количеству отключенных панелей. Но в экстремальных условиях это лучше, чем ничего.

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.

Зарядное устройство на солнечных батареях: принципы работы + мастер-класс по изготовлению

Использование солнечного света для зарядки аккумуляторов давно перестало быть сюжетом для фантастических книг и эффективно используется в современном мире. При помощи зарядного устройства на базе солнечных батарей можно легко зарядить MP3-плееры, ноутбуки, сотовые телефоны и смартфоны, что может быть очень кстати в ситуациях внезапного отключения электричества или нахождения вдали от источников электрического питания.

Зарядное устройство на солнечных батареях очень легко в использовании: достаточно расположить его под прямым солнечным светом и подсоединить гаджет и портативное устройство произведёт зарядку.

Принцип работы

Принцип работы его достаточно прост: солнечный свет попадает на специальную панель, которая поглощает его, после чего энергия перерабатывается устройством в электрический ток и подаётся на встроенный источник питания.

Подобные устройства отличаются рядом преимуществ: они бесшумны, безопасны для окружающей среды, долговечны, не требуют топлива и вырабатывают электроэнергию бесплатно.

Разновидности

Если вы решили купить внешнее зарядное устройство на солнечных батареях, для начала стоит определиться, где вы планируете его применять.

  1. Зарядка мобильных телефонов, смартфонов и других карманных устройств. Для подзарядки телефона в случае форс-мажора вам будет достаточно самого миниатюрного зарядного устройства, однако если вы желаете использовать вдали от цивилизации все возможности своих мобильных устройств, тогда следует выбрать зарядку с более высокой ёмкостью аккумулятора.
  2. Зарядка ноутбуков или планшетов. Для планшетов с исходящим напряжением 5 В также подойдёт практически любое устройство, а вот с прожорливыми ноутбуками сложнее – покупая зарядку, нужно убедиться, что выходное напряжение не ниже напряжения вашего ноутбука. Вместе с этим зарядка будет способна восстановить энергию смартфона, камеры и пр.
  3. Зарядные устройства для дачных участков и кемпингов. Наиболее мощные из зарядных устройств со встроенными розетками переменного тока, в которые можно включать бытовую или медицинскую технику.

Также зарядки бывают с аккумулятором и без него. При наличии аккумулятора преобразуемая солнечная энергия заряжает его, после чего он заряжает ваши гаджеты. При его отсутствии солнечные лучи, преобразуясь, напрямую заряжают технику.

Читайте также:  Гибкие солнечные батареи: обзор типовых конструкций, их характеристик и особенностей подключения

Критерии выбора

Итак, вам необходимо зарядное устройство на солнечных батареях – как выбрать оптимальный в соотношении цены и качества вариант?

Для этого необходимо следовать простой инструкции:

  1. Изучите технические характеристики зарядного устройства и сравните их с параметрами гаджетов, которые вы собираетесь заряжать.
  2. Проверьте совместимость разъёмов зарядного устройства и подсоединяемых приборов, а также наличие дополнительных штекеров и переходников.
  3. Изучите дополнительные функции и выберите подходящие. Многие модели оборудованы встроенным фонариком, выпускаются устройства с функцией Bluetooth и даже с радиоприёмником.
  4. Оцените компактность конструкции, вес и удобство в использовании и переноске.
  5. Определитесь с выбором внешнего вида и дизайна устройства. Также существуют разнообразные варианты исполнения основанных на работе солнечных батарей зарядок: в жёстком корпусе, гибкие, антиударные, влагонепроницаемые, а также устройства с буферным аккумулятором.
  6. Выберите подходящее по цене. Стоит учитывать, что главным ценообразующим фактором является мощность устройства.

Важные моменты использования

При использовании зарядного устройства на солнечных батареях следует знать несколько моментов, которые помогут максимально использовать возможности вашего устройства и продлят срок эксплуатации.

На производительность солнечной батареи могут повлиять такие факторы как:

  1. Площадь панели. При большей площади энергии вырабатывается, соответственно, больше.
  2. Тип ячеек. Наиболее высокой производительностью отличаются полисиликоновые и монокристаллические элементы.
  3. Облачность увеличивает время накопления энергии в аккумуляторе.
  4. Если панель неправильно расположить по отношению к солнцу, это тоже может существенно понизить скорость. Выбрать наиболее удачное место для расположения панели можно с помощью миниатюрного индикатора интенсивности света, при его отсутствии действует общее правило: вертикальное расположение панели удачнее, чем горизонтальное.
  5. Для постоянной подзарядки нужного устройства вы можете закрепить зарядник на рюкзак. Но не стоит забывать, что работать он будет только под прямым солнцем на открытых площадках – в лесной чаще толку от него не будет.
  6. Время зарядки подключенного гаджета определяется выходной мощностью аккумулятора.
  7. Время заряда с помощью фотоэлемента меньше, чем при использовании обычной зарядки от электрической сети.
  8. При использовании зарядного устройства на базе солнечных батарей следует контролировать температуру: его нежелательно перегревать — в слишком жаркий день зарядник желательно периодически убирать в тень. Также слишком высокий (или низкий) уровень температуры способен значительно уменьшить ёмкость аккумулятора.
  9. При хранении желательно время от времени подзаряжать аккумулятор во избежание увеличения коэффициента статического разряжения.
  10. Перед тем, как начинать использовать зарядник, рекомендуется 2-3 раза провести тренировочный цикл (полностью зарядить — полностью разрядить).

Как сделать своими руками

Некоторые предпочитают альтернативный вариант, такой как сделать зарядку из солнечной батареи самостоятельно, тем более что это не так сложно, не затратно и интересно.

Инструменты

Чтобы сделать зарядное устройство на солнечных батареях своими руками, понадобятся инструменты:

  • пинцет;
  • плоскогубцы;
  • клеевой пистолет;
  • паяльная лампа;
  • нож.

Материалы

А также приготовьте следующие материалы:

  • панель солнечной батареи на 5 В или больше;
  • литий-ионный аккумулятор на 3,7 В;
  • схема контроля заряда аккумулятора;
  • повышающая схема постоянного тока (USB);
  • два разъёма 2,5 мм – один с креплением к панели, второй с проводом;
  • диод 1N4001;
  • провод.

И вспомогательные материалы для конструкции: изоляционная лента, термоусадочные трубки (желательно), двухсторонняя пенолента, припой, коробка (жестяная или любая подходящая).

Этапы работы

Приготовив всё необходимое, можно начинать изготавливать зарядное устройство на солнечной батарее своими руками.

Этапы изготовления следующие:

  1. Присоединение провода.
  2. Подготовка отверстий для разъёмов в корпусе.
  3. Подключение контроллера заряда.
  4. Подключение аккумулятора и USB схемы.
  5. Тщательная изоляция проводов.
  6. Размещение электронных компонентов в корпусе.

Если вы сделали зарядное от солнечной батареи своими руками, вы знаете, что заряжается оно также от солнечного света или через мини порт USB. В процессе зарядки светодиод должен гореть красным цветом, по окончании – синим.

Теперь вы можете не только выбрать оптимальный вариант зарядки, но и знаете, как из солнечной батареи сделать зарядное устройство, которое поможет вам сэкономить электричество и не остаться без связи и прочих удобства современной техники в экстремальных ситуациях, да и просто на отдыхе.

Видео

Подробнее изучить этапы изготовления зарядки аккумулятора от солнечной батареи своими руками вы можете, ознакомившись с нашим видео.

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.

Ссылка на основную публикацию
×
×