Solární nabíječka baterií: zařízení a princip fungování solárního nabíjení

Stále více vyznavačů aktivního odpočinku preferuje trávení dovolené a víkendů blíže panenské přírodě.Pro moderního člověka je ale těžké odmítnout civilizační výhody – kdo z nás si na výlet nevezme mobil, notebook nebo fotoaparát?

Pokud ale máte v zavazadle solární nabíječku, problém s napájením vašich zařízení bude vyřešen. Zbývá jen vymyslet, jak vybrat to správné zařízení. Článek, který uvádíme, poskytne účinnou pomoc při objasnění všech problémů.

Co je solární nabíjení?

Tyto nabíječky jsou schopny přeměnit sluneční energii na stejnosměrný elektrický proud. Mohou pracovat s různými modely navigátorů, přehrávačů, notebooků, telefonů, fotoaparátů a dalších přenosných zařízení.

Doba nabíjení však přímo závisí na výkonu samotného zařízení a typu vybitého zařízení, proto, abychom si vybrali skutečně praktické a univerzální zařízení, stojí za to pochopit jeho vlastnosti.

Designové vlastnosti zařízení

Samotné zařízení se skládá z krystalického panelu, regulátoru úrovně nabíjení/vybíjení a měniče solární energie na elektrickou energii.

Některé modely jsou také vybaveny vyrovnávací baterií skládající se z několika lithiových článků, která umožňuje zařízení nejen přeměňovat, ale také akumulovat energii, aby se uvolnil náboj i ve tmě.

Ještě před pár lety byly solární nabíječky poměrně drahá zařízení, ale dnes jsou masovým produktem s dostupnou cenou

Výhody solárních nabíječek:

• Univerzální - přizpůsobené pro různá zařízení (konektory USB jsou na pouzdru a většina modelů je navíc vybavena speciálními adaptéry pro různé typy elektrických zařízení).
• Zabere málo místa v cestovním zavazadle.
• Existuje široký výběr tvarů, barev, velikostí a výkonu, aby vyhovovaly různým potřebám a estetickému vkusu.

No, nejvýraznější nevýhodou všech solárních nabíječek je dlouhá doba, kterou jim trvá akumulovat „sílu“.Kromě toho je třeba si uvědomit, že pokud téměř jakýkoli model zvládne napájení mobilního telefonu nebo fotoaparátu, pak aktivní „absorbér“ energie, jako je notebook, již bude vyžadovat působivou energii ze solární baterie a kapacitní baterie.

Jak zařízení funguje

Přenosné nabíječky na solární pohon jsou autonomní systémy, které dokážou zpracovávat energii jak z paprsků, tak ze sítě, zářivek nebo počítače. Mnoho modelů navíc nemusí mít intenzivní slunce - akumulují náboj i v zatažených dnech, i když účinnost samozřejmě klesá (z 20 na 70 %).

Pokud si pořídíte zařízení s možností připojení k elektrické zásuvce, můžete výrazně ušetřit čas na akumulaci náboje v oblačném počasí

Zařízení funguje takto: krystaly na panelu absorbují sluneční energii, konvertor ji „zpracuje“ na elektrický proud, který je dodáván do zdroje energie. Při připojení mobilního telefonu nebo jiného zařízení k tomuto zdroji pomocí šňůry naakumulovaná energie postupně proudí do vybitého zařízení.

Typy solárních nabíječek

Pokud jde o vzhled, výrobci se již pokusili nejen diverzifikovat barevné schéma a tvar zařízení, ale také učinit zařízení co nejpohodlnější pro použití v různých situacích. Podívejme se na nejoblíbenější možnosti.

Monoblok – kompaktní zařízení sestávající z panelu a mechaniky uzavřené v pevném kovovém nebo plastovém pouzdře. Takové zařízení „zachrání“ vybitý telefon na pláži nebo pikniku a nezabere mnoho místa v běžné tašce.

Monobloky jsou vhodné pro každodenní život - nezabírají mnoho místa a lze je nabíjet nejen ze slunce, ale také při práci na notebooku nebo počítači

Flexibilní panel – tenký skládací nebo rozkládací panel s fotobuňkami. Ve vašem zavazadle zabere málo místa a váží mnohem méně než jeho pevný uzavřený konkurent. Ale i přes slušnou oblast „pokrytí“ pružné desky akumulují solární náboj téměř dvakrát pomaleji než monobloky.

Většina panelů navíc funguje pouze z přímého slunečního záření, bez uchovávání energie pro budoucí použití – nemají vestavěnou baterii. Vždy však můžete své nabíjení doplnit externím úložištěm potřebného výkonu.

Flexibilní panely jsou tedy dobrou volbou pro řešení problému dobíjení nízkoenergetických zařízení během „stacionární“ dovolené - na venkově, rybaření, se stanem. Ale pro pěší výlet je lepší podívat se na jinou možnost.

Pružný panel lze za jízdy kompaktně složit a umístit do kufru nebo připevnit na střechu vozu a v klidu jej jednoduše rozložit na slunci.

Vestavěné nabíjení – zařízení se skládá z solární panely, které se připevňují na vnější stranu tašek nebo cestovních batohů. Umožňují dobíjet zařízení na cestách nebo ukládat nabití do vestavěné baterie.

Toto příslušenství lze také použít k zamýšlenému účelu - k přenášení jakýchkoli předmětů nebo elektroniky, což je velmi výhodné pro ty, kteří mají rádi turistiku nebo práci venku.

Přestože „energetické batohy“ vypadají atraktivně a stylově, stejně snadno si k brašně můžete dočasně připevnit jakýkoli jiný typ nabíječky (mnoho modelů je dokonce vybaveno speciálními karabinami) a nemusíte se bát o bezpečnost zařízení během deště nebo úklidu.

Skládací postele – může se jednat buď o několik flexibilních panelů, kompaktně složených do „hromady“, nebo o variantu dvou monobloků uzavřených v pevném pouzdře ve tvaru rozevírací knihy.

Hlavním cílem takového zařízení je minimalizovat „zachycení“ využitelného prostoru v objemu vašeho zavazadla a zvýšit efektivitu díky většímu počtu fotobuněk. Příjemným bonusem je, že většina modelů je vybavena úchyty na batoh nebo okno auta.

Velikost véčka si můžete vybrat podle svých potřeb: pro nabíjení mobilního telefonu stačí zařízení velikosti samotného telefonu, ale u notebooků a tabletů nebude panel ani ve složeném stavu menší než A5 prostěradlo

Ale bez ohledu na design fungují všechny solární nabíječky na stejném principu, takže se podívejme na důležité technické nuance, které pomohou při nákupu zařízení.

Jak vybrat správnou možnost?

Nejprve byste se měli rozhodnout o počtu a typech zařízení, která plánujete nabíjet pomocí solárního nabíjení. Na těchto parametrech závisí výkon zařízení a typ výstupního portu.

Pokud má zařízení několik portů USB, můžete současně připojit a nabíjet různá zařízení, hlavní věc je, že to umožňuje baterie

Charakteristiky různých zařízení lze objasnit pohledem na jejich návod k obsluze a u některých zařízení je provozní napětí také uvedeno na nabíječce, která je součástí sady, takže nebude obtížné se orientovat. Jako poslední možnost si vždy můžete zakoupit potřebný adaptér.

Základní parametry a pěkné doplňky

Charakteristiky nabíjecího proudu určují dobu, kterou zařízení potřebuje k dobití různých zařízení. Tento indikátor se měří v ampérech a je indikován na portech zařízení.

Hodnoty:

• 1 ampér – určeno pro mobilní telefony, elektronické cigarety, hodinky, přehrávače.
• 2 ampéry – vhodné pro tablety, smartphony, digitální fotoaparáty a videokamery.
• 2,5-3 ampéry – poradí si s nabíjením netbooků a notebooků.

Je také důležité znát výstupní napětí, protože nabíjená zařízení mohou překročit výkon solárního nabíjení. Takže pro většinu telefonů a jednoduchých tabletů budete potřebovat výstup 5 voltů, pro digitální fotoaparáty a herní gadgety - 9 a pro notebooky a autochladničky - 12-24.

Ale přesto je hlavní charakteristikou nabíječky výkon solárního panelu. Doba nabíjení baterie přímo závisí na tomto indikátoru. A zde vše závisí na vlastnostech panelů pro sběr světla.

Například prvky s výkonem 5 W (standardní rozpočtová varianta) budou mít proud 900 mA hodin a 10 W bude mít proud 1500 mA. Čili nabití telefonu z 5W solární nabíječky bude trvat 2-3 hodiny, ale 10W panel to zvládne za hodinu a půl.

Pro výkonná zařízení, jako jsou herní tablety a notebooky, je lepší koupit skládací modely s několika panely, které rychle generují náboj

Zařízení s panely, jejichž výkon nepřesahuje 2 W, se navíc používají pouze k akumulaci nabití vestavěné baterie. A pro přímé nabíjení zařízení ze slunečního záření potřebujete panely s výkonem 3 W nebo více.

Další důležité parametry:

1. Dostupnost baterie – pokud zařízení nemá úložné zařízení, může fungovat pouze na osvětleném místě. Zařízení s bateriemi lze nabíjet kdykoli během dne a lze je nabíjet i z jiných zdrojů – z USB portu notebooku nebo ze zásuvky připojené na 220V.
2. Typ fotobuněk – předpokládá se, že monokrystaly absorbují sluneční záření efektivněji (jejich účinnost je 13-18%). U polykrystalů je toto číslo nižší - asi 10-12%. Rozlišíte je i pouhým okem – polykrystalické panely mají tmavě modrý nádech, zatímco jejich konkurenti jsou černé.
3. Rozhraní – univerzální solární nabíječky jsou vybaveny informativním USB, kde si můžete vybrat požadovanou možnost v závislosti na typu vybíjeného zařízení. Některá zařízení jsou vybavena i indikátorem intenzity slunečního záření, který pomůže určit optimální místo pro rychlé nabití.
4. Ochrana – všechna zařízení mají a priori bezpečnostní systém, který umožňuje jejich použití venku. Pro milovníky extrémních dobrodružství se ale vyplatí poohlédnout se po zařízení se zvýšenou ochranou před deštěm, prachem, špínou, otřesy a jinou vyšší mocí.

Další funkce jsou nejčastěji reprezentovány funkcí „lucerna“ nebo „lampa“. To může být důležité nejen pro milovníky venkovní rekreace, ale také pro motoristy - při výměně pneumatiky nebo opravách na silnici v noci se jasné světlo stane nepostradatelným pomocníkem.

Mezi další bonusy mohou výrobci nabízet USB hub nebo Wi-Fi bod. Jakékoli přídavky však samozřejmě výrazně zvyšují konečnou cenu produktu. Zda jsou skutečně potřeba, je na vás, abyste se rozhodli.

Naše přední modely z hlediska intenzity nakupování jsou:

Obecná doporučení pro používání nabíječky

Zařízení s vestavěnou baterií je nutné před prvním použitím plně nabít, nikoli na slunci, ale ze sítě. Poté připojte libovolné zařízení k nabíječce, aby přijímalo energii a vybíjelo disk.

Poté může být panel vystaven paprskům a kompenzovat ztracený náboj. U modelů fungujících přímo ze slunce toto pravidlo nefunguje - lze je okamžitě nainstalovat do osvětlených prostor a připojit k zařízením.

Většina solárních nabíječek je navržena pro provoz v teplotách od – 20 do + 45 stupňů, ale existují i ​​speciální modely, které fungují v extrémních klimatických podmínkách, pouze jsou vyráběny na zakázku

Chcete-li maximalizovat účinnost solárního nabíjení, doporučujeme následující:

1. Umístěte zařízení tak, aby paprsky dopadaly na panel v pravém úhlu. I když slunce není za zenitem, můžete nabíječce dát správnou polohu zvednutím pod úhlem 40 stupňů pomocí jakési podpěry. Tímto způsobem můžete nasbírat o 20-30% více náboje, než když panel umístíte vodorovně na osvětlené místo.
2. Používejte zařízení společně s úložným zařízením nejen na odpočívadlech, ale také při cestování autem nebo na túru.Takový tandem bude schopen nasbírat energii na 2-3 nabití telefonu i při zatažené obloze bez přímého slunce.
3. Mějte na paměti, že ve většině skládacích zařízení jsou panely zapojeny do série, takže je důležité, aby všechny prvky byly rovnoměrně osvětleny. Například i když stín zakryje pouze polovinu prvního ze čtyř panelů, výkon baterie klesne na polovinu.
4. Aby vysokokapacitní baterie dosahovaly uvedených parametrů, doporučuje se je „přetaktovat“ – zcela vybít, poté nabít na 100 %. A tak 3-4x.
5. Během dlouhé přestávky v provozu (měsíc nebo déle) skladujte nabíječku při pokojové teplotě. Pokud se jedná o zařízení s vestavěnou baterií, je nutné ji nejprve nabít na 50–70 %.

A poslední rada - i když se nabíjení zhoršilo nebo se úplně rozbilo, nerozebírejte jej sami, abyste nepoškodili prvky systému a samotné pouzdro. Rozebrané zařízení automaticky zruší záruku, proto je lepší kontaktovat autorizované servisní středisko nebo dodavatele.

Jak vyrobit nabíječku vlastníma rukama?

Přestože moderní nabíječky přestaly být prémiovými zařízeními a jsou pro běžného spotřebitele docela dostupné, pokud chcete ušetřit, vždy existuje možnost vyrobit si takové zařízení sami.

Příklad podomácku vyrobeného zařízení v pevném pouzdře z kovové plechovky vybavené USB konektorem a měničem energie pro nabíjení nízkoenergetických zařízení

 Chcete-li vyrobit jednoduchou solární nabíječku, musíte si zakoupit několik základních prvků:

• poly- nebo monokrystalický panel;
• držák baterie;
• Schottkyho blokovací dioda;
• konektorová zásuvka;
• regulátor nabíjení (pokud však nabíjení produkuje 0,5-5V, můžete místo regulátoru použít levnější 5V boost měnič).

Pokud jde o samotný panel, zde je třeba provést malý výpočet počtu prvků na základě výkonu zařízení, které plánujete nabíjet.

Pokud je například nabíjecí proud baterie asi 10 % její kapacity, pak nabíjení 20 000 mA vyžaduje proud 2A a napájení zařízení bude trvat asi 14 hodin. Pokud zdvojnásobíte proud na 4A, doba nabíjení se zkrátí na 7 hodin.

Výměna ovladače za převodník vám umožní sestavit nabíječku i s použitím nízkopříkonové baterie ze solární zahradní lampy - stále získáte požadovaných 5V výstupu (ačkoli bude nabíjení trvat dlouho)

V závislosti na aktuálních parametrech pro budoucí nabíjení (2 nebo 4A) se volí i krystalické prvky. Typicky 1 díl produkuje asi 0,5 V, to znamená, že k získání alespoň 5 V budete potřebovat 10-12 prvků.

Poté je třeba je sériově připájet. Pokud používáte panel baterky, pak i standardní 70 x 70 cm může mít výstup od 2,5 do 4,5 V, takže je lepší zkontrolovat voltmetrem.

Poslední fází je uzavření podomácku vyrobené nabíječky do libovolného vhodného rámečku (stačí i sklenice na bonbony) a vybavení USB konektorem. Poté je potřeba na konektor připájet blokovací diodu a také vodiče od solárního panelu k převodníku a držáku podle schématu níže.

Schottkyho dioda je nezbytná k tomu, aby se při zapnutí zařízení nevybíjely baterie přes solární panel. Můžete jej zakoupit, stejně jako ostatní komponenty, na rádiových trzích nebo na internetu

Nezbývá než zkontrolovat chod zařízení na slunci s případným vybitým zařízením.Pokud je vše v pořádku, můžete použít příslušné adaptéry a nabíjet různá zařízení.

Fotonávod pro kutily

Kompaktní nabíječku s USB portem si snadno sestavíte pro napájení telefonu vlastníma rukama. Všechny komponenty jsou volně prodejné, v extrémních případech je lze objednat. Domácí produkt bude stát desítkykrát méně než produkt vyrobený v továrně, zvláště pokud je široce propagován.

Při nákupu komponentů pro sestavení zařízení je třeba počítat s tím, že solární baterii je nutné zakoupit s napětím 5V a více. O napětí baterie jsme již hovořili, je to 3,7 V. Nezmínili jsme však důležitou jemnost - „ochrana PCB“ by měla být uvedena na štítku baterie nebo v technických dokumentech. To znamená, že je chráněn před hlubokým vybitím a přebitím.

Dále budete potřebovat dva 2,5mm konektory: jeden se západkou na panelu, druhý s drátem. Budete také potřebovat zesilovací obvod USB pro napájení stejnosměrným proudem.

Máte naskladněno vše, co potřebujete? Začneme sestavovat:

Navíc je potřeba diodu připájet. Na jedné straně je připojen drátem k baterii, na druhé straně ke střednímu kolíku konektoru. Je vhodné provést pájené spoje co nejblíže diodě, všechny uzly je nutné chránit teplem smrštitelnými bužírkami nebo alespoň kapkami lepidla.

Seznámí vás s pravidly pro výběr solárních panelů pro vybavení privátu nebo chaty. další článekvěnované této zajímavé problematice.

Závěry a užitečné video k tématu

Chcete-li získat vizuální představu o solárních nabíječkách a principech jejich fungování, doporučujeme sledovat náš výběr videí:

Praktické rady a tipy, jak vybrat nabíječku pro různá zařízení. Můžete se podívat dovnitř a prostudovat si diagram cukroví spolu s autorem tohoto videa:

Jak sestavit nabíječku poháněnou slunečními paprsky vlastníma rukama:

Díky technologickému pokroku a bystrým myslím vynálezců, kteří zpřístupnili sluneční energii běžným uživatelům. Díky takovým nabíječkám se nemusíte bát, že byste na dovolené zůstali ve správný čas bez komunikace s civilizací.

Pokud máte nějaké potíže s výběrem zařízení, můžete vždy požádat o radu profesionály, kteří mají znalosti v elektrotechnice.

Řekněte nám o tom, jak jste používali solární nabíjení při kempování, na pikniku nebo na cestách. Komentáře pište do bloku níže. Ptejte se, sdílejte své dojmy a užitečné informace k tématu, zveřejňujte fotografie.