Всё больше любителей активного отдыха выбирают для отдыха и выходных дни близость к дикой природе. Однако современному человеку трудно отказаться от преимуществ цивилизации – ведь кто из нас не берёт в поездку мобильный телефон, ноутбук или камеру?
Если в ваших вещах окажется зарядное устройство на солнечных батареях, вопрос питания гаджетов решится сам собой. Остаётся узнать, как правильно подобрать такое устройство. Наша статья поможет разобраться со всеми вопросами.
Что такое зарядка на солнечных батареях?
Эти зарядные устройства преобразуют солнечную энергию в постоянный электрический ток. Их можно использовать с разными моделями навигаторов, плееров, ноутбуков, телефонов, камер и другими портативными приборами.
Время зарядки определяется мощностью устройства и типом разряжённого гаджета. Для выбора подходящего варианта важно изучить характеристики прибора.
Конструктивные особенности прибора
Устройство включает кристаллическую панель, контроллер уровня заряда/разряда и преобразователь солнечной энергии в электричество.
Некоторые модели имеют буферный аккумулятор из нескольких литиевых элементов, позволяющий устройству не только преобразовывать, но и хранить энергию для подачи заряда в любое время суток.
Преимущества солнечных зарядок:
- Устройства универсальны благодаря наличию на корпусе USB-разъемов и специальных переходников для работы с разной электроникой.
- Компактны для транспортировки в багаже автомобиля.
- Разнообразный ассортимент по форме, цвету, размеру и мощности удовлетворит любые потребности и предпочтения в дизайне.
Самый существенный недостаток всех солнечных зарядок — длительное время, необходимое для накопления заряда. Добавим, что если с питанием телефона или фотоаппарата справляется практически любая модель, то активное энергопотребление типа ноутбука уже потребует мощной солнечной батареи и емкого аккумулятора.
Принцип работы устройства
Портативные зарядки с солнечными батареями – автономные системы, которые могут преобразовывать энергию солнечных лучей, а также от электросети, ламп дневного света или компьютера. Многим моделям необязательно интенсивное солнце – заряд накапливается даже в пасмурные дни, хотя КПД соответственно снижается (от 20 до 70%).
Прибор функционирует следующим образом: кристаллы на панели поглощают солнечную энергию, преобразователь преобразует ее в электрический ток, который поступает к источнику питания. Присоединив шнуром мобильный телефон или другой прибор к этому источнику, накопленная энергия постепенно переходит в разряженное устройство.
Виды солнечных зарядок
Что касается внешнего вида, производители постарались разнообразить цветовую гамму и форму устройств, сделав их максимально удобными для использования в разных ситуациях. Рассмотрим наиболее востребованные модели.
Моноблок Это небольшое устройство состоит из панели и накопителя, размещенных внутри прочного металлического или пластикового корпуса. Такая штука поможет подзарядить селфи-фон во время отдыха на пляже или пикнике, не занимая много места в сумке.
Гибкая панель – тонкая панель с фотоэлементами, складывающаяся или разворачиваемая. Её легко разместить в багаже, так как она занимает мало места и весит меньше своего стационарного аналога, установленного в корпусе. гибкие пластины Солнечные панели заряжаются практически вдвое дольше, чем моноблоки.
Большинство панелей функционирует исключительно при прямом воздействии солнечного света, не запасая энергию для использования в другое время – встроенных аккумуляторов у
Гибкие панели — хороший способ заряжать маломощные устройства во время отдыха на даче, рыбалке или в походе. Для пеших путешествий стоит выбрать другой вариант.
Встроенная зарядка – устройство состоит из солнечных батарейПриспособления, крепимые снаружи на сумки или рюкзаки, обеспечивают возможность подзарядки гаджетов в процессе передвижения или накопления заряда в встроенном аккумуляторе.
Этот аксессуар можно применять и по своему прямому назначению: для перевозки различных вещей или электронной техники, что удобно для любителей пеших походов или работающих на свежем воздухе.
Раскладушки Это может быть группа подвижных панелей, собранных вместе плотно или два блока, помещенные в прочный чехол по типу открытой книги.
Главная задача этого приспособления — уменьшить занимаемую площадь внутри ваших вещей и повысить эффективность за счёт большего числа солнечных элементов. К тому же, в большинстве случаев к нему прилагаются крепёжи для рюкзака или автостекла.
Независимо от внешнего вида, принцип работы всех солнечных зарядок одинаков, поэтому важно обратить внимание на технические характеристики при выборе устройства.
Как выбрать подходящий вариант?
Начальным этапом является выбор числа и типов приборов, подлежащих подзарядке от солнечного аккумулятора. Эти характеристики влияют на мощностные возможности устройства и форму разъёма для подключения.
Информацию о характеристиках устройств можно найти в руководстве по их использованию. На некоторых приборах рабочее напряжение указано и на блоке питания из комплекта, так что разобраться не составит труда. Если потребуется, то необходимый переходник можно приобрести отдельно.
Основные параметры и приятные дополнения
Время зарядки устройств от разных гаджетов зависит от силы зарядного тока.
Значения:
- В одном ампере предусмотрено питание для мобильных телефонов, электронных сигарет, часов и плеер ы.
- Два ампера подойдут для планшетов, смартфонов, цифровых фотоаппаратов и видеокамер.
- Амперность 2,5-3 позволит заряжать нетбуки и ноутбуки.
Важно учитывать напряжение на выходе, поскольку заряжаемые устройства могут потреблять больше энергии, чем способна предоставить солнечная зарядка. Для большинства телефонов и планшетов требуется выход в 5 вольт, для цифровых камер и игровых устройств – 9 вольт, а для ноутбуков и автомобильных холодильников – 12-24 вольта.
Главным параметром зарядного устройства является мощность солнечной панели, от неё прямо зависит время зарядки аккумулятора.
Например, элементы с мощностью 5 Вт (стандартный бюджетный вариант) имеют ток 900 мАч, а 10 Вт – 1500 мАч. Для зарядки телефона от солнечной зарядки в 5 Вт потребуется 2-3 часа, а панель мощностью 10 Вт справится за полтора.
Устройства с панелями мощностью до 2 Вт применяются исключительно для зарядки встроенного аккумулятора. Для прямого зарядки от солнечного света требуются панели не менее 3 Вт мощности.
Другие важные параметры:
- Наличие аккумулятора Без встроенного накопителя устройство функционирует только при освещении. Приборы с аккумуляторами работают в любое время и могут получать заряд от различных источников: порта USB ноутбука или сети 220В.
- Тип фотоэлементов Эффективность поглощения солнечных лучей у монокристаллов выше (КПД 13-18%), чем у поликристаллов (КПД около 10-12%). Поликристаллические панели имеют темно-синий оттенок, в то время как монокристаллы – черный.
- Интерфейс Солнечные зарядные устройства имеют информативные USB-порты, позволяющие выбрать подходящий тип подключения в зависимости от разряженного устройства. Некоторые модели также оборудованы индикатором интенсивности солнечных лучей, помогающим определить наиболее благоприятное место для быстрого заряда.
- Защита По умолчанию все устройства оснащены системой безопасности, подходящей для использования на природе. Тем, кто любит экстремальные походы, следует выбирать приборы с повышенной защитой от дождя, пыли, грязи, ударов и других неблагоприятных условий.
Дополнительные возможности часто реализованы функцией «фонарь» или «светильник». Такая функция полезна не только для любителей отдыха на природе, но и для автомобилистов – при замене колеса или ремонте на ночной дороге яркий свет окажется незаменимым помощником.
Среди дополнительных опций производители могут предложить USB-хаб или точку Wi-Fi. Однако любые такие прибавления существенно повышают цену товара.
Наиболее популярны следующие модели в плане совершения покупок.
Общие рекомендации по эксплуатации ЗУ
Перед началом работы необходимо полностью зарядить аккумулятор устройства от электрической сети. После этого подключите к нему какое-нибудь устройство, чтобы оно приняло энергию и разрядило аккумулятор.
Затем панель можно заряжать, помещая её под лучи. Для моделей, получающих энергию непосредственно от солнца, этого делать не требуется – их можно сразу устанавливать в солнечных местах и подключать устройства.
Для увеличения эффективности работы солнечной зарядки предлагаем выполнить следующие действия:
- Установите прибор так, чтобы лучи света падали на панель под прямым углом. Даже в отсутствие солнечного зенита можно добиться правильного положения зарядки, приподняв её на 40 градусов с помощью опоры. Это позволит собрать на 20-30% больше заряда, чем если горизонтально разместить панель на освещённом месте.
- Воспользуйтесь устройством вместе с накопителем не только во время остановок, но и в пути на автомобиле или во время похода. Такой тандем сможет собрать энергию для двух-трех разрядок телефона даже в пасмурную погоду без прямых солнечных лучей.
- Поскольку в большинстве раскладных устройств панели подключаются последовательно, важно, чтобы свет распределялся равномерно по всем элементам. Даже небольшая тень на части первой из четырех панелей может сократить мощность батареи вдвое.
- Для достижения заявленных параметров аккумуляторов большой емкости рекомендуется выполнить цикл полной разрядки и зарядки до 100% три-четыре раза.
- В случае месячного или более длительного перерыва в эксплуатации устройства, сохраняйте его при нормальной комнатной температуре. Если устройство оснащено встроенным аккумулятором, перед хранением зарядите его на 50-70%.
Если зарядка перестала функционировать должным образом или вышли из строя совсем, воздержитесь от самостоятельного разборки. Это может навредить элементам системы и корпусу. Разобранное устройство утрачивает гарантийные обязательства, поэтому обратитесь в авторизированный сервисный центр или к поставщику.
Как построить зарядное устройство самому?
Несмотря на то, что зарядки сегодня стали широкодоступными, можно самостоятельно изготовить устройство для подзарядки.
Для создания простого солнечного ЗУ потребуется купить несколько ключевых компонентов.
- поли- или монокристаллическую панель;
- держатель для аккумуляторов;
- блокирующий диод Шоттки;
- гнездо для разъема;
- Для зарядки можно применять контроллер заряда. Если зарядное устройство выдает напряжение от 0,5 до 5 вольт, то в качестве альтернативы контроллеру можно использовать более доступный повышающий преобразователь на 5 вольт.
Для расчета необходимого количества элементов панели следует ориентироваться на мощность зарядного устройства.
Если ток заряда аккумулятора будет примерно 10% его емкости, то для зарядки в 20 000 мА потребуется ток 2 А, а для питания прибора — около 14 часов. Удвоение тока до 4 А сократит время подзарядки до 7 часов.
При выборе тока для будущей зарядки (2 или 4 ампера) подбираются и кристаллические элементы. Обычно одна деталь выдает примерно 0,5 вольта, значит, для получения хотя бы 5 вольт потребуется 10-12 элементов.
Затем элементы необходимо последовательно соединить. При использовании панели от фонарика даже стандартный размер 70*70 см может выдавать напряжение от 2,5 до 4,5 В, поэтому рекомендуется проверка вольтметром.
В завершение изготовьте зарядку, поместив её в каркас (можно использовать даже банку из-под конфет) и установите USB-разъем. Припаяйте к разъему диод, блокирующий ток, а также провода от солнечной панели к преобразователю и держателю по схеме ниже.
Нужно протестировать устройство под солнечными лучами с любым разряженным гаджетом. При успешном результате можно применять нужные адаптеры для зарядки разных устройств.
Фото-инструкция для самостоятельных мастеров
Создание компактного зарядного устройства с USB-портом для телефона возможно своими руками. Все необходимые компоненты доступны в магазинах или могут быть заказаны. Такая конструкция обойдется значительно дешевле готового изделия, особенно если речь идет о популярном бренде.
Рекомендовано заручиться помощью помощника.
При покупке деталей для устройства необходимо помнить, что солнечная батарея должна иметь напряжение не менее 5В. Мы уже говорили о напряжении аккумулятора — 3,7 В. Но важное уточнение: в маркировке или документации на аккумулятор должно быть указано «PCB protection». Это означает, что аккумулятор защищен от глубокого разряда и перезаряда.
Нужно ещё два разъема на 2,5 мм: один с фиксацией для панели, другой с проводом. Потребуется также повышающая схема на USB для подачи постоянного тока.
Подготовлено всё? Начинаем сборку.
Также нужно припаять диод: один его вывод соединить проводом с аккумулятором, а другой — со средней ножкой разъема. Места пайки приблизить к диоду, узлы защитить термоусадочными трубками или клеевыми каплями.
Зачищенные концы проводов скрутим вместе.
О правилах подбора солнечных батарей для загородного дома расскажет… следующая статья, посвященная этому интересному вопросу.
Выводы и полезное видео по теме
Для наглядного изучения солнечных зарядных устройств и принципов функционирования рекомендуем ознакомиться с видеопрезентацией.
Практические рекомендации по выбору зарядных устройств для разных гаджетов. Автор ролика предлагает взглянуть на схему моноблока и обсудить детали конструкции вместе с ним.
Как изготовить устройство для подзарядки от солнечной энергии самостоятельно.
Благодаря техническому прогрессу и стараниям изобретателей, солнечная энергия стала доступна каждому пользователю. Такие зарядные устройства позволяют не переживать об отсутствии связи во время отдыха.
В случае затруднений с выбором устройства обратитесь к специалистам по электротехнике для получения консультации.
Поделитесь опытом использования солнечных панелей во время походов, пикников или путешествий. Напишите о своих наблюдениях в разделе комментариев. Разговорчивые читатели могут задавать вопросы, делиться полезными советами и публиковать фотографии.