Обзор солнечных батарей для мобильных устройств. Солнечный аккумулятор


Солнечные батареи для дома: виды, устройство, технические характеристики

При постоянно растущих ценах на электроэнергию поневоле начнешь задумываться об использовании природных источников для электроснабжения. Одна из таких возможностей — солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут обеспечить полностью все потребности даже большого дома.

Устройство системы электропитания от солнечных батарей

Содержание статьи

Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:

  • Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
  • Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
  • Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.
Солнечные батареи для дома - только часть системы

Солнечные батареи для дома — только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт  а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.

Виды солнечных батарей

С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.

Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью.  Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на  корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.

Виды фотоэлементов для солнечных батарей

Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;

  • Монокристаллические. Каждый фотоэлемент — один кристалл кремния. Монокристаллические фотоэлементы имеют неплохой КПД (порядка 24,7%), но и стоимость их несколько выше. Отличить можно, во-первых, по однородному насыщенному синему цвету, во-вторых, по скругленным краям фотоэлемента. Виды кремниевых фотоэлементов для солнечных батарей

    Виды кремниевых фотоэлементов для солнечных батарей

  • Поликристаллические. Несколько небольших кремниевых кристаллов объединены в один фотоэлемент. Они имеют неоднородную структуру, из-за чего хуже поглощают солнечный свет. Это отражается на КПД (20,3%). Фактически это означает, что солнечная панель той же мощности будет занимать примерно на 20% больше площади.
  • Тонкопленочные. Представляют собой слой полупроводника, напыленный на гибкую подложку. За счет своей гибкости могут монтироваться на криволинейные поверхности. Но имеют невысокую производительность (порядка 10,4%), так что занимают большие площади (как минимум, в 2 раза больше, чем поликристаллические).

Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.

Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома

Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Что надо купить

Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:

  • Приобретайте солнечные батареи для дома с выходным напряжением 12 В. Именно от такого напряжения работает большая часть бытовой и строительной техники, светодиодные светильники и т.д. Техники, работающей от 24 или 48 вольт намного меньше. Можете посмотреть паспорта или воспользуйтесь поиском.
  • Не используйте для освещения лампы накаливания. Они потребляют слишком много электроэнергии, да и работают от 220 в. Замените их на светодиодные. Для них постоянный ток в 12 В — это то, что надо. "Полная" система электропитания от солнечных батарей выглядит так

    «Полная» система электропитания от солнечных батарей выглядит так

  • Не старайтесь сразу купить систему большой мощности чтобы покрыть все возможные потребности. Для начала купите пару модулей без преобразователя/инвертора, подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Если вас устроит система, позднее можно нарастить мощность, докупить инвертор и подключить технику, которая работает от 220-230 В. И учтите, что инвертор, даже при выключенной нагрузке, потребляет электроэнергию (потери на преобразовании примерно 30%). То есть ночью, когда все выключено, он просто расходует заряд АКБ. Причем выдает он далеко не идеальную синусоиду. В общем, все что может работать от постоянного напряжения, запитываем от аккумуляторов напрямую.

Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.

Без чего можно обойтись

Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.

  • Не покупайте гелиевые или аккумуляторы глубокого разряда. Они не стоят своих денег. С солнечными батареями для дома отлично работают даже отслужившие свой срок автомобильные АКБ . Они нормально работают еще минимум, 5 лет. Если площадь не ограничена, можно купить солнечную батарею на поликристаллических фотоэлементах

    Если площадь не ограничена, можно купить солнечную батарею на поликристаллических фотоэлементах

  • В принципе, можно обойтись еще меньшими средствами. Можно не ставить контроллер. Он стоит не менее 150$ (а при большой мощности 500$), а вся его задача — мониторить состояние заряда батарей. Если бюджет ограничен, купите автомобильные часы, работающие от 12 В, которые также измеряют напряжение, температуру. Они стоят 2-5$ и практически выполняют ту же функцию. А чтобы избежать перезаряда, купите лишний аккумулятор. Или два. Суммарная мощность «лишней» емкости должна быть не ниже 20%. Это и позволит избежать перезаряда, и увеличит емкость системы.

Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.

Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов

В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.

Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.

Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и  т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения

Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:

  • расстояние менее 10 метров:
    • 1,5 мм2 на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
    • на две батареи — 2,5 мм2;
    • три батареи — 4,0 мм2;
  • расстояние больше 10 метров:
    • для подключения одной панели берем 2,5 мм2;
    • двух — 4,0 мм2;
    • трех — 6,0 мм2.

Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение (как это делать, прочесть можно тут).

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.

Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).

Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).

stroychik.ru

Портативные солнечные батареи для мобильных устройств и их критерии выбора

Самые обычные зарядные устройства с фотоэлектрическими панелями всегда оборудуются USB-портами, которые подходят для питания практически любой техники, которую можно зарядить от компа либо ноутбука. Это может быть мобильный телефон, плеер, планшет или любой другой электронный гаджет. Некоторые модели солнечных батарей способны прокормить даже ноутбук или телевизор. Также в последние годы производители активно задумываются о выпуске смартфона на солнечных батареях.

Что представляет собой устройство

Комплектация батареи

Комплектация

Получение электрической энергии путем впитывания солнечного тепла уже давно не новость и перешло границы экзотики в области технологий. Зачастую подобные батареи принято использовать на больших системах, которые способны обеспечивать полноценное питание отеля, частного дома или коттеджа вдали от города. Например, у берегов моря или далеко в горах, где нет доступа электроэнергии или ее проведение нецелесообразно с финансовой точки зрения.

Технический прогресс растет и эффективность фотоэлектрических элементов, которые являются поглотителями солнечной энергии также совершенствуется.

Сейчас аккумуляторы на солнечных батареях уменьшились в размерах настолько, что способны работать как портативные переносные устройства для подпитки мелкой техники. Сегодня уже никого не удивить активно размещаемыми панелями, поглощающими энергию света, на столбах, которые обеспечивают освещение паркоматов или дорожных знаков. Также никого не удивляет массовое производство солнечных батарей для мобильных телефонов для использования в городских квартирах, палатках в туристических походах.

Сколько стоит солнечный аккумулятор

Цена на самые простые солнечные батареи для зарядки телефона китайского производителя, имеющие собственный зарегистрированный бренд, начинается с 20 долларов. Если обратить внимание на «ноунеймовские» аппараты, то можно купить за 15 долларов, но гарантии, что аккумулятор проработает хотя бы несколько месяцев, вам никто не даст.

Имея на руках сумму в 50 долларов, можно купить солнечное зарядное устройство для ноутбуков с емким аккумулятором в удобном чехле. Вдобавок батарея может быть оснащена переключателями напряжений и коллекцией зарядных разъемов под различные устройства.

Смотрим видео, обзор устройств для зарядки:

За 100 долларов и более можно купить мобильный солнечный аккумулятор с отличными фотоэлектрическими пластинами и с серьезной вместительностью заряда, которая может питать среднегабаритные устройства, такие как ноутбук или телевизор.

Если с физикой у вас отношения не очень, ампер от вольта отличить затруднительно, нужно разобраться подетальнее в этой сфере, дабы понимать некоторые нюансы работы электронных устройств. Это поможет вам взять оборудование, достаточное по мощности и не переплачивать за ненужный объем, который влияет еще и на вес устройства.

Выбор мощности

Аккумуляторы, способные выдавать мощность в пределах 3.5 ватт, являются аналогией отдачи обычного USB-2.0, которым оборудуют сейчас компьютера планшеты и ноутбуки. Они могут зарядить слабые телефоны, и прочую мелкую технику с емкостью аккумулятора, не превышающую 1000 мАч.

Аккумуляторы с 10 ваттами на выдаче приравниваются к прикуривателю в автомобиле и подойдут для аналогичных нужд вышеуказанного аккумулятора, но с более емкой и мощной батареей. Исследуя рынок, можно с уверенностью сказать, что солнечные батареи для зарядки телефона – это 50% рынка всех портативных солнечных зарядных устройств. Зачастую у них имеется одна фотоэлектрическая панель с размерами в 200*150 миллиметров.

Смотрим видео, критерии выбора:

20 ватт хватит для зарядки мощных планшетов, ультрабуков и некоторых, не очень сильных ноутбуков с малоемкостной батареей. Чтобы узнать, способно ли солнечное зарядное устройство для планшетов и ноутбуков питать ваше устройство, изучите потребление блока питания (батареи).

Более мощные (50-ваттные) бытовые батареи с фотоэлектрической панелью будут отличным устройством для питания ноутбука, телевизора и любого другого переносного гаджета, требующего питание от электричества. Единственный минус таких батарей – их вес, который может достигать 10 килограмм. Их удобно использовать в лагерях, на даче и зданиях где необходимо использование данной батареи в качестве альтернативного или аварийного источника питания 1-2 сетевых устройств.

Все солнечные мобильные батареи имеют практически одинаковое время полного заряда. Оно равно 8-10 часам нахождения под прямыми солнечными лучами.

Напряжение

Подобрав нужную мощность батареи, можно не обращать внимания на напряжение, однако, советуем сравнить, соответствуют ли параметры друг другу.

Для зарядки телефона с солнечной батареей и прочих мелких гаджетов достаточно выходного напряжения в 9 вольт.

Если потребуется питать ноутбук, планшеты и прочую технику подобного рода, нужно выбирать напряжение в 12-24 вольта.

Более мощные устройства уже оснащаются переключателем выходного напряжения, которое можно подстроить под зарядку определенной аппаратуры.

Комплектация

Очень важно при покупке телефона с солнечной батареей обращать внимание на контейнер, в котором находится фотоэлектрическая панель.

Смотрим видео, комплектация устройства:

Учитывая тот факт, что погода может быть совсем непредсказуемой, как и ваши действия, поэтому лучше позаботиться о герметичном непромокаемом контейнере, в котором находится батарея и панель, поглощающая заряд.

Многие брендовые солнечные батареи для зарядки ноутбука поставляются вместе с большим комплектом наконечников для других аппаратов: телефонов, GPS, планшетов и т.д. Китайские батареи и различные «ноунеймы» поставляются с минимальным комплектом переходников, а то и вовсе без них.

Форм-фактор

По форм-фактору портативные солнечные батареи делятся на следующие типы:

  • Простые панели, которые работают с телефоном и солнечной батареей напрямую без накопителя заряда внутри панели. Преимущество таких панелей в том, что весят они немного, но из-за этого могут заряжать аппарат или питать его только в солнечное время.
  • Моноблоки (аккумулятор + солнечная панель) стоят на порядок дороже и более увесистые. Такой аппарат можно выставить на солнце в дневной период, а ночью использовать накопившийся заряд.
  • Раскладушка – аналог старых мобильников-жабок. Плюсы данного вида в компактности. Они не занимают много места. При ненадобности плотно закрываются, исключая попадания посторонних предметов.
  • Гибкие пластины – один из самых популярных видов мобильных солнечных панелей за счет своего крепления. Их можно прикрепить к походному рюкзаку или сумке.

Материалы

При изготовлении солнечных панелей для зарядки телефона, питающихся энергией солнца, используются поли- и монокристаллический кремний. Поликристаллические модули по стоимости немного ниже, но они очень быстро теряют эффективность накопления заряда. Яркий пример – садовые декоративные светильники. С каждым месяцем они начинают тускнеть все сильнее. Проблема здесь не в качестве аккумулятора или длительности дня. А в КПД панели, который постоянно стремится к нулю.

Смотрим видео, мощное устройство для зарядки:

Покрываются фотоэлементы на панели ламинирующей пленкой или текстурированным закаленным стеклом. При покупке солнечной панели с ламинированным покрытием ваш гаджет для зарядки станет уязвим в холодное время года. При заморозках ламинат дает усадку, происходит дегерметизация, после чего модуль может замерзнуть.

Текстурированное стекло увеличивает мощность облучения панелей до 15%, чем ускоряет заряд аккумулятора.

Рекомендации по использованию портативных солнечных панелей.
  • Максимальная эффективность панелей достигается при перпендикулярном расположении из относительно солнечных лучей.
  • Если батарея используется в транспортном средстве или в доме, старайтесь расположить ее так, чтобы она находилась снаружи. Оконные стекла поглощают примерно третью часть общей мощности солнечного луча.
  • При зарядке мощного устройства слабой зарядкой лучше его выключить. К примеру, телефоны на 2 симки потребляют примерно 50-100 мАч, находясь в автономном режиме.

generatorvolt.ru

"Солнечный" аккумулятор: ожидания и реальность

После того, как на окне поселился метеодатчик, я стал думать о том, как бы сделать его по возможности более автономным. Ну, с учетом соответствующего радиуса кривизны рук. Первым в голову пришло довольно очевидное решение — внешний аккумулятор с солнечной батарейкой. Все их используют для телефонов и прочей довольно прожорливой техники, а так как мой контроллер гораздо более экономичен, то существовала вероятность, что заряжать батарейку от сети придется всего один раз за весь период эксплуатации.

С учетом суровой реальности этот вариант автономности пока придется отложить. Прежде всего потому, что эта батарейка сама крайне неохотно расстается с внешним питанием.

АПДЕЙТ: частичная реабилитация батарейки, которая в некотором смысле вполне оправдывает покупку.

АПДЕЙТ

================================================================== Я успел съездить в отпуск, куда взял именно эту батарейку, а не своего монстра на 12Ач. Причины простые: эта очень компактная и легкая, в удачном плоском форм-факторе — в карман джинсов или сумку ложится так же, как и обычный сенсорный аппарат.

Батарейка при таком раскладе очень выручала. Суть в том, что в гостинице номер обесточивается, если вынуть ключ из держателя, что происходит каждый раз, когда мы покидали комнату. Понятно, что телефон так уже не зарядишь, пока гуляешь или на пляже валяешься.

Поэтому батарейку я ставил заряжаться на ночь, а потом, в течение дня заряжал от нее телефоны. Так как емкости хватает на полторы зарядки смартфона, связь и развлечения на день были обеспечены. А вечером батарейка снова отправлялась на зарядку.

Второе наблюдение. С качественным USB-кабелем батарейка заряжается субъективно быстрее. А вот с плохой «рулеткой» заряжается довольно плохо. Но это, мы понимаем, проблема рулетки, а не батарейки.

Вот такие дела.

==================================================================

Любопытно, что «что-то пошло не так», похоже, с самого начала. Поскольку мы с менеджером магазина договорились об одной батарейке — она, кстати, по ссылке. И, возможно, как раз эта батарейка очень даже и ничего.

Но по факту из мелкого пакета Почты России на меня вывалился совсем другой гаджет, который в каталоге Everbuying я вообще не могу найти. Так что имейте в виду, что вполне возможна ситуация, когда при заказе батарейки по ссылке вам придет совсем другая батарейка.

Отличия следующие.

Во-первых, дизайн. У той батарейки, что я ожидал получить — солнечная панель вровень с поверхностью, на ней же индикатор уровня заряда, на торце — «железный» выключатель.

Полученный экземпляр — утопленная в корпус солнечная панель, наверху индикаторы уровня заряда и режима работы. На торце — кнопка включения и выбора режима.

Во-вторых, электрические характеристики. У ожидаемого варианта — только 5В/0.75А. А вот полученная батарейка гораздо интереснее:

1) 5В/1А 2) 5В/2А 3) 9В/1А

Нажатия на кнопку включения по кругу переключают эти режимы, причем индикаторы первых двух — зеленые, а третьего — красный. Из этого можно сделать вывод, что об эргономике подумали: по крайней мере, включение «высоковольтного» режима хотя бы визуально привлекает внимание. Своего рода страховка от неправильного подключения.

В комплекте стандартный ворох переходников: miniUSB, microUSB, Nokia, Apple, Sony Ericsson. Плюс базовый USB-кабель. Для зарядки самого аккумулятора используется классический miniUSB, а для зарядки периферии — USB A. Т.е. при желании переходниками можно вообще не пользоваться, подойдет и стандартный кабель телефона или плеера.

Что касается тактильных ощущений, то батарейка очень приятна. Верхняя и нижняя части — из алюминиевого сплава, каркас — пластик. Небольшая, довольно легкая (по сравнению с моим 12А монстром), размером примерно с обычный 4.3-дюймовый смартфон.

Солнечная панель с визуальным эффектом оцинкованного железа, судя по описанию тов. Mishka, состоит из «поликристаллических ячеек из прессованного кремния с далеко не лучшей эффективностью».

Немного о том, почему именно 3500 мАч, хотя солнечные батарейки бывают разных емкостей. На мой взгляд, если серьезно размышлять о солнечной компоненте, причем с учетом размера солнечной панели, то зарядка больше 3500 мАч — это утопия. Например, у присланной батарейки указанная на задней панели характеристика солнечной панели (5.5В/0.66Вт) говорит о том, что зарядный ток не превышает 120 мА.

Любопытно, что в другом всем известном магазине, характеристики солнечной панели отличаются: 5.5В / 0.8Вт. И в качестве контрольного выстрела указан ток: 70 мА. Очевидно, это тоже какая-то разновидность китайской математической науки. Хотя, если учесть константу x2, то получается что-то похожее: 5.5*0,07*2 = 0.77, округляем и пожалуйста — 0.8 Вт.

Впрочем, шутки шутками, но понятно, что даже при наилучшем раскладе 3500 мАч — утопия, поскольку на их зарядку от солнца в оптимальных условиях уйдет порядка 30 часов. Но если брать в расчет то, что это еще и запасной аккумулятор, то те же китайские хитрости (умножать все на два) приводят к тому, что батарейка менее 3500 мАч может вообще ничего не зарядить.

Вот так и получилась эта цифра.

Итак, на первый взгляд кажется, что за счет множества режимов работы, рассчитанных на приличное количество разной техники, присланная штуковина интереснее.

О, если бы все было так просто.

Честно говоря, распаковать батарейку я умудрился еще по пути домой. И тут же весело засветился синий светодиод-индикатор солнечной зарядки. А при нажатии на кнопку включения загорелись два и мигал третий из четырех оранжевых светодиодов, указывающих заряд аккумулятора.

Все было ясно: резать, резать к чертовой матери сначала на зарядку. Выбрал первый попавшийся USB-зарядник — это оказался легендарный 4-портовый с 2А на один выход и по 0.5А, если заняты все — и включил все в сеть. Снова ожил индикатор уровня заряда, светодиоды которого перестают мигать по мере зарядки.

Через несколько часов я ощутил смутное беспокойство: при доступном токе батарейка должна была бы уже зарядиться, а она все так же бодро мигала лампочками. Получается, или батарейка бракованная, или же просто бездонная.

Первое, как вы понимаете — плохо, а вот второе могло бы оказаться позитивным фактором. В общем, я решил рискнуть, и оставил аккумулятор на зарядке на всю ночь. По счастью зарядка завершилась, и можно было приступать к испытаниям.

Генеральная концепция заключалась в ответе на вопрос о том, сколько можно прожить с батарейкой в автономном режиме. Поэтому одновременно я зарядил и смартфон.

Понедельник выдался напряженным, так что уже под вечер пришлось воспользоваться аккумулятором. С утра телефон был заряжен, индикатор внешней батарейки вселял уверенность в будущем, показывая лишь половинный разряд.

Днем, согласно плану, выложил батарейку на окно. Пролежала она там около 5-6 часов — не идеал, но уж такой у меня оказался график.

Вторник был проще, но вечером я все же решил поставить телефон на зарядку, потому что не люблю ходить с разряженным телефоном. А носить его подключенным к батарейке в сумке — не очень разумный вариант.

А на следующее утро получил неприятный сюрприз. Телефон был заряжен чуть больше, чем наполовину. Батарейка при включении грустно мигала одним оранжевым светодиодом.

Ну что делать? Взял с собой, подумал, что опять положу на солнце и посмотрю, что там и как. Полежала она там примерно те же 5-6 часов, по прошествии которых в мигании светодиодов не произошло кардинальных изменений.

Тем не менее, я взял себя в руки и еще несколько дней мужественно выкладывал батарейку на свет. С тем же результатом.

Потом все же решил поставить на зарядку от сети. И снова огорчился. За ночь она не зарядилась. И за день тоже. В целом на полную зарядку ушло порядка суток (я не все время был дома, и на всякий случай отключал батарейку от сети, когда уходил), что для портативного аккумулятора, очевидно, просто катастрофа.

Третий заряд был уже по часам и от более-менее честного 2А блока питания, который я получил в комплекте с упомянутым выше 12Ач монстром. Так вот, вышло, что и монстр, и новоприбывший аккумулятор заряжаются примерно за одно и то же время — 10 часов. Но если в случае с 12Ач это можно понять, то объяснения тому, почему 3,5Ач заряжаются столько же, попросту нет.

Единственный плюс — ни зарядник, ни батарейка в процессе зарядки не греются.

В такой ситуации желание открыть эту штуку и хотя бы ознакомиться с содержимым видится вполне естественным, правда? Ну вот я ее и открыл. Кстати, удобно — все на защелках, никакого клея и винтов.

. изоляция контактов аккумулятора выполнена сверхнадежным малярно-скотчевым методом

Как видите, состоит она из шести частей: две алюминиевые панели, пластиковый каркас, солнечная батарея, аккумулятор и контроллер заряда. В разобранном виде также понятно, что «защитная» пленка, которая пузырилась по всей поверхности солнечной панели, защищает не во время эксплуатации, а при транспортировке. И скорее всего, ее просто не сняли при сборке — я с таким уже встречался: в портативной колонке транспортировочная пленка осталась на светодиодном индикаторе, притом что он распаян внутри корпуса за пластиковым «фонарем».

Аккумулятор весит 65 г, а если верить тому, что пишут здесь, то вес 2000 мАч — 40-45 г, а 4000 мАч — 85 г. Так что если в этом аккумуляторе нет любимых в Китае массо-габаритных примесей из натурального чугуна, то заявленная емкость в 3500 мАч подтверждается хотя бы весом.

. у меня тоже есть эти смешные кухонные весы

Надписи на аккумуляторе заклеены черным липким скотчем, используемым для фиксации внутри корпуса. Он практически не снимается, а там где снимается — снимается вместе с надписями. Так что прочитать я их не смог.

Зарядный ток от сети я измерить тоже не смог. Честно разорвал цепь, как мог приложился к ней щупами мультиметра, но это мне ровным счетом ничего не дало. Видимо, что-то с руками.

Ток солнечной батареи я могу измерить только вечером, поскольку днем на работе, а там это делать не очень удобно. Под галогеновой лампочкой мощностью 20 Вт максимально зафиксированный ток составил 54 мА.

Выходные напряжения при полностью заряженной батарее соответствуют норме: на выходе 9В — 9.07В, на выходе 5В — 5.22В.

Натурный тест с зарядом аккумулятора thl W1 (1550 мАч по этикетке) показал следующее. Во-первых, зарядка происходит довольно шустро — всего 2.5 часа до примерно 90%. После этого, как известно, смартфон гасит лампочку зарядки и переходит в «медленную» дозарядку. Время в целом соответствует зарядке от обычной электрической сети.

После этого батарейка показывает, что осталась примерно половина заряда. Однако показания не очень верны: по факту остается достаточно, чтобы зарядить thl W1 примерно до 60%.

Если принять за правду то, что пишут про аккумулятор thl W1, то эффективная емкость портативной батарейки не превышает 2500 мАч. А если принять за правду то, что КПД импульсных преобразователей напряжения достигает 94%, то реальная емкость — 2600 — 2700 мАч.

Второй натурный эксперимент оказался еще интереснее. Я рискнул подключить батарейку к планшету, который не очень уверенно заряжается даже от сетевого БП с током 2А. Неуверенность заключается в том, что в какие-то моменты индикатор планшета начинает мигать между «заряжаюсь» и «зарядку вижу, но не заряжаюсь». Так вот, от этой батарейки планшет заряжается в выключенном состоянии, но во включенном — «зарядку вижу, но не заряжаюсь».

В целом для Китая, я считаю, это очень и очень неплохо. Правда, для питания метеодатчика эту батарейку использовать нельзя. Все дело в том, что она автоматически выключается при завершении зарядки внешнего устройства — т.е. при падении потребляемого тока до некоторого минимального значения.

А метеодатчик мало того, что не очень много потребляет при работе, так еще и регулярно отправляется в длительный сон, чтобы экономить батарейку. В таких условиях внешний аккумулятор гарантированно выключится во время первого же цикла сна.

Теперь подводим краткие итоги.

Плюсы:

1) Отличный внешний вид 2) Компактный, легкий 3) Достаточно высокая, по сравнению с номинальной, эффективная емкость 4) Разнообразие напряжений и токов 5) И, разумеется, синий светодиод, который будет вас радовать, если выложить батарейку на солнце

Минусы:

1) Зарядка от солнца фактически невозможна 2) Чрезвычайно длительная зарядка от сети 3) Реальная емкость с высокой долей вероятности меньше номинальной

В завершение хочу поблагодарить магазин Everbuying.com за этот образец, предоставленный для обзора.

mysku.ru

Технические особенности внешнего аккумулятора на солнечных батареях

Технические особенности внешнего аккумулятора на солнечных батареях

Повседневное пользование смартфонами, планшетами, фотоаппаратами и подобной электронной техникой стало нормой для современной жизни. Все эти устройства работают на электричестве, и берут они его со встроенного аккумулятора. Конечно, его нужно постоянно заряжать, ведь через некоторое время накопленный в аккумуляторе заряд исчезает.

Иногда заряд в батарее исчезает тогда, когда получить доступ к розетке невозможно, а сделать телефонный звонок или отправить сообщение очень нужно. В этих ситуациях очень полезными становятся внешние аккумуляторы для солнечных батарей с небольшими размерами.

Они, кроме того, что всегда имеют резервное количество электрической энергии, способны генерировать ее самостоятельно. Главное, чтобы встроенная в них солнечная панель находилась под солнцем.

Конструкция зарядного устройства

Солнечная зарядка может представлять собой цельную конструкцию или набор отдельных элементов, каждый из которых можно подбирать самостоятельно.

В любом случае солнечную зарядку образуют следующие элементы:

  1. Солнечная панель.
  2. Аккумулятор.
  3. Преобразователь.
  4. Контроллер заряда.

Зарядка на солнечных батареяхСборная солнечная зарядка (то есть каждый элемент можно подбирать по своему усмотрению) является отличным вариантом для тех людей, которые хотят получить максимально эффективную зарядку. В этом случае они могут выбрать солнечную панель с соответствующей мощностью и аккумулятор с необходимой емкостью. Понятно, что эти показатели могут быть очень разными. Так, для зарядки ноутбука владелец может выбрать панель с мощностью 20 Вт и аккумулятор с емкостью 50000 мА/ч. Главной особенностью этого варианта является то, что солнечная панель имеет достаточно большие размеры, а также мощность, чтобы относительно быстро зарядить аккумулятор.

Внешняя батарея с солнечной панелью представляет собой изделие, в котором производитель соединил наиболее оптимальные для определенных ситуаций элементы. Во многом на размеры изделия влияют размеры аккумулятора.

Далее, отталкиваясь от полученного корпуса, изготавливают солнечную панель. Поэтому она часто имеет малую мощность и  зарядить напрямую даже очень простой телефон не способна. Она просто не успевает создать необходимое количество электроэнергии.

Но, в течение дня или любого промежутка времени с высоким солнечным освещением она может заряжать аккумулятор, который же будет отдавать ток гаджету тогда, когда последний нуждается в подзарядке. Если внешним аккумулятором пользоваться правильно (например, повесить на рюкзак как брелок), то в нем всегда будет такой заряд, которого однозначно хватит до момента, когда хозяин окажется у розетки.

Также в состав аккумулятора с внешней батареей входят:

  • 1-2 USB-порта. Большинство моделей имеют один такой порт. Второй USB-порт имеют мощные аккумуляторы;
  • индикатор на корпусе. Он светодиодный. Иногда он представляет собой миниатюрный экран с цифрами, демонстрирующими уровень заряда;
  • кнопка включения/выключения;
  • светодиодный фонарик. Есть не в каждой модели.

Чтобы аккумулятор был универсальным, производители дополняют комплект переходниками для каждой популярной модели смартфона и кабелем USB — microUSB.

Типы аккумуляторов и используемых солнечных панелей

В качестве портативного внешнего источника питания производители используют:

  • литий-ионные аккумуляторы;
  • литий-полимерные.

Первые можно назвать гелевыми, поскольку электролит Li-ion имеет гелеобразную форму. Они не очень хорошие, ведь прославились «эффектом памяти», старением и снижением емкости тогда, когда используются при низкой температуре.

Зарядка на солнечных батареяхЛитий-полимерные аккумуляторы не является гелевыми. В них использован полимерный электролит — раствор лития. Они являются лучшими, поскольку лишены недостатков вышеупомянутого типа аккумуляторов. Кроме того, способны хранить заряд в течение длительного времени.

Что касается солнечных батарей, то чаще всего на аккумуляторы монтируют поли- и монокристаллические панели. Это потому, что по сравнению с гибкими они имеют больший КПД. Хотя могут быть модели, в которых есть гибкие раскладные панели с большой площадью. Благодаря этому всю солнечную зарядку можно разложить и закрепить на рюкзаке.

Технические особенности

Технические характеристики аккумулятора и встроенной в него солнечной панели являются такими:

  1. Емкость батареи 2000-10000 мА/ч и более. Есть немало моделей, емкость аккумулятора которых составляет 50000 мА/ч.
  2. Мощность солнечной панели — 0,2-3,5 Вт.
  3. Сила выходного тока составляет 1 А. Если есть дополнительный USB-порт, то через него поступает ток с силой, равной 2,1 А. Понятно, что за подачу такой электроэнергии отвечает встроенный преобразователь.
  4. Напряжение на входе зависит от мощности панели. Напряжение на выходе 3,7-5,5 В.

Принцип работы

Работает внешний источник питания с солнечной панелью так:

  1. Панель улавливает солнечные лучи и генерирует ток.
  2. Электрический ток поступает в аккумулятор и заряжает его. Там же он накапливается. О степени накопления «говорит» специальный индикатор.
  3. При подключении любого из гаджетов ток поступает к преобразователю и оттуда через USB-кабель попадает в АКБ смартфона или любого другого портативного девайса.

Во многих внешних аккумуляторах, включая накопителей с емкостью 50000 мА/ч, Принцип работы внешнего аккумулятора на солнечных батареяхесть одна особенность, которая напрямую влияет на его разрядку. Электрический ток, который поступает в АКБ, имеет меньшее напряжение от того, который выходит через USB-порт. Это касается и силы тока.

Например, солнечная панель вырабатывает ток с напряжением 5 В и силой 0,3 А. Такой ток поступает и накапливается в АКБ. Кажется, все хорошо. Но такое электричество не подходит для зарядки батареи мобильного телефона или планшета. Гаджетам нужно подать ток с напряжением 5-5,5 В и силой 1-2 А.

Преобразование электроэнергии приводит к тому, что количество выходного тока становится меньшим на 20% от количества входного. И эта цифра еще малая. Кроме этого какую-то часть потребляет преобразователь и индикатор заряда. Поэтому на практике часто оказывается, что аккумулятор с емкостью 50000 мА/ч способен зарядить батарею ноутбука или планшета с емкостью 25000-30000 мА/ч.

Зарядить более емкостные источники питания он просто не может. Здесь также имеет место пиар компаний, которые искусственно завышают показатели своей продукции.

Продолжительность зарядки переносного источника тока зависит от двух факторов:

  • мощности солнечной панели;
  • погодных условий.

Солнечная батарея, которая имеет мощность до 0,5 Вт, зарядит небольшую по емкости АКБ  за 10-15 часов. В более сильных моделях панели с мощностью 1-3,5 Вт способны пополнить запас АКБ за 4-5 часов.

Самым лучшим погодным условием является очень солнечная погода. При пасмурной погоде производительность работы солнечных панелей падает в несколько раз. Понятно, что настолько же затягивается зарядка.

Особенности выбора

Зарядка на солнечных батареях выборБольшинство производителей стараются выпускать внешние аккумуляторы с солнечными панелями для отдельных групп девайсов: смартфонов и мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков. То есть во многих случаях достаточно обращать внимание на мощность солнечной батареи и емкость АКБ. При этом, согласно советам практиков, указанный производителем второй показатель нужно сразу делить на два.

Итак, чтобы заряжать в дороге:

  1. Мобильные телефоны, смартфоны, КПК, GPS-навигаторы: нужно искать модели, в которых мощность солнечной батареи является большей 0,5 Вт и емкость АКБ является равной 2000-5000 мА/ч.
  2. Фотоаппараты, видеокамеры и планшеты: нужно подбирать панель с мощностью от 0,8 Вт и АКБ с емкостью, большей 4 мА/ч.
  3. Ноутбуки и подобную мощную технику: солнечная панель должна иметь мощность, большую 1,5 Вт (оптимальной цифрой является 15 Вт), а АКБ – емкость, большую 10 000 мА/ч.

Однозначно перед выбором нужно:

  1. Определить, какие мобильные устройства должен заряжать внешний источник питания.
  2. Изучить емкость батареи мобильных устройств и характеристики тока, необходимого для подзарядки.
  3. Выбрать такую переносную батарею, с которой выходит ток с необходимыми характеристиками. Они были определены на предыдущем этапе. Половина емкости батареи питания должна быть хотя бы в два раза больше емкости аккумулятора мобильного устройства.
  4. Изучить мощность встроенных солнечных панелей и подобрать наиболее производительную.

poluchi-teplo.ru


Смотрите также