Saules bateriju lādētājs: saules uzlādes ierīce un darbības princips

Arvien vairāk aktīvās atpūtas cienītāju brīvdienas un nedēļas nogales izvēlas pavadīt tuvāk pirmatnējai dabai.Taču mūsdienu cilvēkam ir grūti atteikties no civilizācijas labumiem – kurš gan no mums neņem ceļojumā mobilo telefonu, portatīvo datoru vai fotoaparātu?

Bet, ja jūsu bagāžā ir ar saules enerģiju darbināms lādētājs, problēma ar ierīču barošanu tiks atrisināta. Atliek tikai izdomāt, kā izvēlēties pareizo ierīci. Mūsu piedāvātais raksts sniegs efektīvu palīdzību visu jautājumu noskaidrošanā.

Kas ir saules uzlāde?

Šie lādētāji spēj pārvērst saules enerģiju tiešā elektriskā strāvā. Tie var strādāt ar dažādu modeļu navigatoriem, atskaņotājiem, klēpjdatoriem, tālruņiem, kamerām un citām pārnēsājamām ierīcēm.

Bet uzlādes laiks ir tieši atkarīgs no pašas ierīces jaudas un izlādētās ierīces veida, tāpēc, lai izvēlētos patiesi praktisku un universālu ierīci, ir vērts izprast tās īpašības.

Ierīces dizaina iezīmes

Pati ierīce sastāv no kristāliskā paneļa, uzlādes/izlādes līmeņa regulatora un saules enerģijas pārveidotāja.

Daži modeļi ir aprīkoti arī ar buferakumulatoru, kas sastāv no vairākām litija elementiem, kas ļauj ierīcei ne tikai pārveidot, bet arī uzkrāt enerģiju, lai atbrīvotu lādiņu pat tumsā.

Vēl pirms pāris gadiem saules lādētāji bija diezgan dārgas ierīces, taču šodien tie ir masu produkts ar pieņemamu cenu

Saules lādētāju priekšrocības:

• Universāls - pielāgots dažādām ierīcēm (uz korpusa ir nodrošināti USB savienotāji, un lielākā daļa modeļu ir papildus aprīkoti ar speciāliem adapteriem dažāda veida elektroiekārtām).
• Ceļojuma bagāžā aizņem maz vietas.
• Ir pieejama plaša formu, krāsu, izmēru un jaudas izvēle, kas atbilst dažādām vajadzībām un estētiskām gaumēm.

Nozīmīgākais visu saules bateriju lādētāju trūkums ir ilgs laiks, kas nepieciešams, lai uzkrātu “jaudu”.Turklāt jāsaprot, ka, ja gandrīz jebkurš modelis var tikt galā ar mobilā tālruņa vai kameras barošanu, tad aktīvam enerģijas “absorbētājam”, piemēram, klēpjdatoram, jau būs nepieciešama iespaidīga jauda no saules baterijas un kapacitatīvā akumulatora.

Kā ierīce darbojas

Pārnēsājami ar saules enerģiju darbināmi lādētāji ir autonomas sistēmas, kas spēj apstrādāt enerģiju gan no stariem, gan no elektrotīkla, dienasgaismas spuldzēm vai datora. Turklāt daudziem modeļiem nav nepieciešama intensīva saule - tie uzkrāj lādiņu pat mākoņainās dienās, lai gan efektivitāte, protams, samazinās (no 20 līdz 70%).

Ja iegādājaties ierīci ar iespēju pieslēgties pie elektrības kontaktligzdas, mākoņainā laikā varat ievērojami ietaupīt laiku uz lādiņa uzkrāšanu.

Ierīce darbojas šādi: kristāli uz paneļa absorbē saules enerģiju, pārveidotājs to “apstrādā” elektriskā strāvā, kas tiek piegādāta strāvas avotam. Kad šim avotam, izmantojot vadu, tiek pievienots mobilais tālrunis vai cita ierīce, uzkrātā enerģija pamazām ieplūst izlādētajā ierīcē.

Saules lādētāju veidi

Runājot par izskatu, ražotāji jau ir centušies ne tikai dažādot ierīču krāsu gammu un formu, bet arī padarīt ierīci pēc iespējas ērtāku lietošanai dažādās situācijās. Apskatīsim populārākās iespējas.

Monobloks – kompakta ierīce, kas sastāv no paneļa un piedziņas, kas ir ievietota cietā metāla vai plastmasas korpusā. Šāda ierīce “ietaupīs” izlādējušos telefonu pludmalē vai piknikā un neaizņems daudz vietas parastajā somā.

Monobloki ir ērti ikdienas dzīvē - tie neaizņem daudz vietas un tos var uzlādēt ne tikai no saules, bet arī strādājot pie klēpjdatora vai datora

Elastīgs panelis – plāns salokāms vai izvelkams panelis ar fotoelementiem. Tas aizņem maz vietas jūsu bagāžā un sver daudz mazāk nekā tā cietais, slēgtais konkurents. Bet, neskatoties uz pienācīgu "pārklājuma" zonu, elastīgas plāksnes uzkrāj saules lādiņu gandrīz divas reizes lēnāk nekā monobloki.

Turklāt lielākā daļa paneļu darbojas tikai no tiešiem saules stariem, neuzkrājot enerģiju turpmākai lietošanai – tajos nav iebūvēta akumulatora. Taču uzlādi vienmēr varat papildināt ar vajadzīgās jaudas ārēju atmiņas ierīci.

Tātad elastīgie paneļi ir labs risinājums mazjaudas ierīču uzlādes problēmas risināšanai “stacionāra” atvaļinājuma laikā - uz lauka, makšķerēšanas, ar telti. Bet pārgājiena braucienam labāk ir apskatīt citu iespēju.

Braukšanas laikā elastīgo paneli var kompakti salocīt un ievietot bagāžniekā vai piestiprināt pie automašīnas jumta, bet miera stāvoklī to var vienkārši izplest saulē.

Iebūvēta uzlāde – ierīce sastāv no saules paneļi, kas ir piestiprināti pie somu vai ceļojumu mugursomu ārpuses. Tie ļauj uzlādēt ierīces ceļojuma laikā vai uzglabāt uzlādi iebūvētajā akumulatorā.

Šo piederumu var izmantot arī paredzētajam mērķim - jebkuru priekšmetu vai elektronikas pārnēsāšanai, kas ir ļoti ērti tiem, kam patīk pārgājieni vai darbs brīvā dabā.

Lai arī “enerģijas mugursomas” izskatās pievilcīgi un stilīgi, tik pat ērti uz laiku var piestiprināt pie somas jebkura cita veida lādētāju (daudzi modeļi ir aprīkoti pat ar speciālām karabīnēm) un neuztraucoties par ierīces drošību lietus vai tīrīšanas laikā.

Saliekamās gultas – tie var būt vai nu vairāki elastīgi paneļi, kompakti salocīti “kaudzē”, vai arī divu monobloku variācija, kas ievietota stingrā korpusā nolaižamās grāmatas formā.

Šādas ierīces galvenais mērķis ir līdz minimumam samazināt izmantojamās telpas “ieņemšanu” jūsu bagāžas tilpumā un palielināt efektivitāti, pateicoties lielākam fotoelementu skaitam. Patīkams bonuss ir tas, ka lielākā daļa modeļu ir aprīkoti ar stiprinājumiem mugursomai vai automašīnas logam.

Atvāžamas izmēru var izvēlēties pēc savām vajadzībām: lai uzlādētu mobilo telefonu, pietiek ar paša telefona izmēra ierīci, bet portatīvajiem datoriem un planšetdatoriem panelis, pat salocīts, nebūs mazāks par A5. lapa

Taču neatkarīgi no konstrukcijas visi saules lādētāji darbojas pēc viena principa, tāpēc apskatīsim svarīgas tehniskās nianses, kas palīdzēs ierīces iegādes brīdī.

Kā izvēlēties pareizo variantu?

Pirmkārt, jums vajadzētu izlemt par to ierīču skaitu un veidiem, kuras plānojat uzlādēt, izmantojot saules enerģiju. No šiem parametriem ir atkarīga ierīces jauda un izvades porta veids.

Ja ierīcei ir vairāki USB porti, vienlaicīgi var pieslēgt un uzlādēt dažādas ierīces, galvenais, lai akumulatora jauda to atļauj

Par dažādu ierīču raksturlielumiem var tikt skaidrībā, apskatot to lietošanas instrukciju, turklāt atsevišķās ierīcēs darba spriegums ir norādīts arī uz komplektācijā iekļautā lādētāja, tāpēc nebūs grūti orientēties. Kā pēdējo līdzekli vienmēr varat iegādāties nepieciešamo adapteri.

Pamatparametri un jauki papildinājumi

Uzlādes strāvas raksturlielumi nosaka laiku, kas nepieciešams, lai ierīce uzlādētu dažādas ierīces. Šis indikators tiek mērīts ampēros un ir norādīts uz ierīces pieslēgvietām.

Vērtības:

• 1 ampērs – paredzēts mobilajiem telefoniem, elektroniskajām cigaretēm, pulksteņiem, atskaņotājiem.
• 2 ampēri – piemērots planšetdatoriem, viedtālruņiem, digitālajām kamerām un videokamerām.
• 2,5-3 ampēri – tiks galā ar netbook un portatīvo datoru uzlādi.

Svarīgi ir arī zināt izejas spriegumu, jo uzlādējamās ierīces var pārsniegt saules uzlādes jaudu. Tātad lielākajai daļai tālruņu un vienkāršu planšetdatoru jums būs nepieciešami 5 volti, digitālajām kamerām un spēļu ierīcēm - 9, bet klēpjdatoriem un automašīnu ledusskapjiem - 12-24 volti.

Bet tomēr galvenā lādētāja īpašība ir saules paneļa jauda. Akumulatora uzlādes laiks ir tieši atkarīgs no šī indikatora. Un šeit viss ir atkarīgs no gaismas savācēju paneļu īpašībām.

Piemēram, elementiem ar jaudu 5 W (standarta budžeta opcija) strāva būs 900 mA stundas, bet 10 W - 1500 mA. Tas ir, lai uzlādētu telefonu no 5 W saules lādētāja, tas prasīs 2-3 stundas, bet 10 W panelis to paveiks pusotras stundas laikā.

Jaudīgām ierīcēm, piemēram, spēļu planšetdatoriem un klēpjdatoriem, labāk ir iegādāties salokāmus modeļus ar vairākiem paneļiem, kas ātri ģenerē uzlādi.

Turklāt ierīces ar paneļiem, kuru jauda nepārsniedz 2 W, tiek izmantotas tikai iebūvētā akumulatora uzlādes uzkrāšanai. Un, lai tieši uzlādētu ierīces no saules gaismas, ir nepieciešami paneļi ar jaudu 3 W vai vairāk.

Citi svarīgi parametri:

1. Akumulatora pieejamība – ja ierīcei nav atmiņas ierīces, tā var darboties tikai apgaismotā vietā. Ierīces ar akumulatoriem var nodrošināt uzlādi jebkurā diennakts laikā, kā arī var tikt uzlādētas no citiem avotiem – klēpjdatora USB porta vai kontaktligzdas, kas pieslēgta 220V.
2. Fotoelementu veids – tiek uzskatīts, ka monokristāli efektīvāk absorbē saules gaismu (to efektivitāte ir 13-18%). Polikristāliem šis rādītājs ir mazāks - apmēram 10-12%. Tos var atšķirt pat ar neapbruņotu aci – polikristāliskiem paneļiem ir tumši zils nokrāsa, savukārt konkurenti ir melni.
3. Interfeiss – universālie saules lādētāji ir aprīkoti ar informatīvu USB, kur var izvēlēties vēlamo opciju atkarībā no izlādējušās ierīces veida. Dažas ierīces ir aprīkotas arī ar saules gaismas intensitātes indikatoru, kas palīdzēs noteikt optimālo vietu ātrai uzlādei.
4. Aizsardzība – a priori visām ierīcēm ir drošības sistēma, kas ļauj tās izmantot ārpus telpām. Taču ekstrēmu piedzīvojumu cienītājiem ir vērts meklēt ierīci ar pastiprinātu aizsardzību pret lietus, putekļiem, netīrumiem, triecieniem un citiem nepārvaramas varas apstākļiem.

Papildu funkcijas visbiežāk attēlo “laternas” vai “lampas” funkcija. Tas var būt aktuāli ne tikai atpūtas cienītājiem brīvā dabā, bet arī autobraucējiem - mainot riepu vai veicot remontdarbus uz ceļa naktī, spilgta gaisma kļūs par neaizstājamu palīgu.

Starp citiem bonusiem ražotāji var piedāvāt USB centrmezglu vai Wi-Fi punktu. Bet, protams, visi papildinājumi ievērojami palielina produkta galīgās izmaksas. Vai tie patiešām ir vajadzīgi, ir jāizlemj jums.

Mūsu vadošie modeļi iepirkšanās intensitātes ziņā ir:

Vispārīgi ieteikumi lādētāja lietošanai

Ierīces ar iebūvētu akumulatoru pirms pirmās lietošanas ir pilnībā jāuzlādē nevis saulē, bet gan no elektrotīkla. Pēc tam pievienojiet lādētājam jebkuru ierīci, lai tā saņemtu enerģiju un izlādētu disku.

Pēc tam paneli var pakļaut stariem un kompensēt zaudēto lādiņu. Modeļiem, kas darbojas tieši no saules, šis noteikums nedarbojas - tos var nekavējoties uzstādīt apgaismotās vietās un savienot ar ierīcēm.

Lielākā daļa saules lādētāju ir paredzēti darbam temperatūrā no – 20 līdz + 45 grādiem, taču ir arī speciāli modeļi, kas darbojas ekstremālos klimatiskajos apstākļos, tikai tie tiek izgatavoti pēc pasūtījuma

Lai palielinātu saules enerģijas uzlādes efektivitāti, mēs iesakām:

1. Novietojiet ierīci tā, lai stari kristu uz paneļa taisnā leņķī. Pat ja saule neatrodas zenītā, lādētājam var piešķirt pareizo pozīciju, paceļot to 40 grādu leņķī ar kāda atbalsta palīdzību. Tādā veidā jūs varat savākt par 20-30% vairāk uzlādes, nekā novietojot paneli horizontāli apgaismotā vietā.
2. Izmantojiet ierīci kopā ar atmiņas ierīci ne tikai atpūtas pieturās, bet arī braucot ar automašīnu vai pārgājienā.Šāds tandēms spēs savākt enerģiju 2-3 telefona uzlādēm pat mākoņainā laikā bez tiešiem saules stariem.
3. Ņemiet vērā, ka lielākajā daļā salokāmo ierīču paneļi ir savienoti virknē, tāpēc ir svarīgi, lai visi elementi būtu vienmērīgi apgaismoti. Piemēram, pat ja ēna aptver tikai pusi no pirmā no četriem paneļiem, akumulatora jauda samazināsies uz pusi.
4. Lai lieljaudas akumulatori sasniegtu norādītos parametrus, ieteicams tos “pārtaktēt” - pilnībā izlādēt, pēc tam uzlādēt līdz 100%. Un tā 3-4 reizes.
5. Ilgas darbības pārtraukuma laikā (mēnesi vai ilgāk) uzglabājiet lādētāju istabas temperatūrā. Ja šī ir ierīce ar iebūvētu akumulatoru, vispirms tā jāuzlādē līdz 50-70%.

Un pēdējais padoms - pat ja uzlāde ir kļuvusi sliktāka vai pilnībā sabojājusies, neizjauciet to paši, lai nesabojātu sistēmas elementus un pašu korpusu. Ja ierīce ir izjaukta, garantija tiks automātiski anulēta, tāpēc labāk ir sazināties ar pilnvarotu servisa centru vai piegādātāju.

Kā ar savām rokām izgatavot lādētāju?

Lai gan mūsdienu lādētāji vairs nav premium klases ierīces un ir diezgan pieņemami vidusmēra patērētājam, ja vēlaties ietaupīt naudu, vienmēr ir iespēja izgatavot šādu ierīci pašam.

Pašdarinātas ierīces piemērs cietā korpusā, kas izgatavots no metāla kannas, kas aprīkots ar USB savienotāju un enerģijas pārveidotāju mazjaudas ierīču uzlādēšanai

 Lai izgatavotu vienkāršu saules lādētāju, jums jāiegādājas vairāki pamata elementi:

• poli- vai monokristālisks panelis;
• akumulatora turētājs;
• Schottky bloķēšanas diode;
• savienotāja ligzda;
• uzlādes kontrolieris (tomēr, ja uzlāde rada 0,5-5 V, kontroliera vietā varat izmantot lētāku 5 V pastiprināšanas pārveidotāju).

Kas attiecas uz pašu paneli, šeit jums ir jāveic neliels elementu skaita aprēķins, pamatojoties uz ierīces jaudu, kuru plānojat uzlādēt.

Piemēram, ja akumulatora uzlādes strāva ir aptuveni 10% no tā jaudas, tad, lai uzlādētu ar 20 000 mA, ir nepieciešama 2A strāva, un ierīces barošana prasīs aptuveni 14 stundas. Ja jūs dubultojat strāvu līdz 4A, uzlādes laiks tiks samazināts līdz 7 stundām.

Kontrollera nomaiņa pret pārveidotāju ļaus salikt lādētāju pat izmantojot mazjaudas akumulatoru no saules zāliena lampas – tik un tā iegūsit nepieciešamo 5V izvadi (lai gan uzlādēšana prasīs ilgu laiku)

Atkarībā no pašreizējiem parametriem turpmākai uzlādei (2 vai 4A) tiek atlasīti arī kristāliskie elementi. Parasti 1 daļa rada aptuveni 0,5 V, tas ir, lai iegūtu vismaz 5 V, jums būs nepieciešami 10-12 elementi.

Tad tie ir jāsalodē kopā sērijveidā. Ja izmantojat lukturīšu paneli, pat standarta 70 * 70 cm var izvadīt no 2,5 līdz 4,5 V, tāpēc labāk pārbaudīt ar voltmetru.

Pēdējais posms ir paštaisītā lādētāja ievietošana jebkurā piemērotā rāmī (der pat konfekšu burka) un aprīkot ar USB savienotāju. Pēc tam pie savienotāja jāpielodē bloķēšanas diode, kā arī vadi no saules paneļa līdz pārveidotājam un turētājam saskaņā ar zemāk redzamo shēmu.

Šotkija diode ir nepieciešama, lai, ieslēdzot ierīci, baterijas neizlādētos caur saules paneli. To, tāpat kā citus komponentus, varat iegādāties radio tirgos vai internetā

Atliek tikai pārbaudīt ierīces darbību saulē ar jebkuru izlādētu ierīci.Ja viss ir kārtībā, varat izmantot atbilstošus adapterus un uzlādēt dažādas ierīces.

Fotoattēlu instrukcijas pašdarinātājiem

Jūs varat viegli salikt kompaktu lādētāju ar USB pieslēgvietu, lai ar savām rokām darbinātu tālruni. Visas sastāvdaļas ir pieejamas brīvai tirdzniecībai, ārkārtējos gadījumos tās var pasūtīt. Pašdarināts produkts maksās desmitiem reižu lētāk nekā rūpnīcā ražots, īpaši, ja tas tiek plaši reklamēts.

Iegādājoties komponentus ierīces salikšanai, jāņem vērā, ka saules baterija jāiegādājas ar spriegumu 5V vai vairāk. Mēs jau runājām par akumulatora spriegumu, tas ir 3,7 V. Tomēr mēs nepieminējām būtisku smalkumu - “PCB aizsardzība” jānorāda akumulatora marķējumā vai tehniskajos dokumentos. Tas nozīmē, ka tas ir pasargāts no dziļas izlādes un pārlādēšanas.

Jums būs nepieciešami arī divi 2,5 mm savienotāji: viens ar fiksatoru uz paneļa, otrs ar vadu. Jums būs nepieciešama arī USB pastiprināšanas ķēde, lai nodrošinātu līdzstrāvu.

Vai esat uzkrājis visu nepieciešamo? Sāksim montēt:

Turklāt jums ir nepieciešams pielodēt diode. No vienas puses tas ir savienots ar vadu ar akumulatoru, no otras puses - ar savienotāja vidējo tapu. Lodētus savienojumus vēlams veikt pēc iespējas tuvāk diodei, visi mezgli ir jāaizsargā ar termosarūkošām caurulēm vai vismaz līmes pilieniem.

Viņš jūs iepazīstinās ar noteikumiem par saules paneļu izvēli privātmājas vai kotedžas iekārtošanai. nākamais rakstsveltīta šim interesantajam jautājumam.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Lai iegūtu vizuālu priekšstatu par saules lādētājiem un to darbības principiem, iesakām noskatīties mūsu video izlasi:

Praktiski padomi un padomi, kā izvēlēties lādētāju dažādām ierīcēm. Kopā ar šī video autoru varat ieskatīties iekšā un izpētīt saldumu batoniņu diagrammu:

Kā ar savām rokām salikt lādētāju, ko darbina saules stari:

Pateicoties tehnoloģiju progresam un izgudrotāju gaišajam prātam, kas padarīja saules enerģiju pieejamu parastajiem lietotājiem. Pateicoties šādiem lādētājiem, jums nav jāuztraucas par to, ka atvaļinājuma laikā īstajā brīdī paliksit bez saziņas ar civilizāciju.

Ja jums ir grūtības izvēlēties ierīci, vienmēr varat meklēt padomu profesionāļiem, kuri ir zinoši elektrotehnikā.

Pastāstiet mums par to, kā izmantojāt saules enerģijas uzlādi kempingā, piknikā vai ceļā. Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk esošajā blokā. Uzdodiet jautājumus, dalieties iespaidos un noderīgā informācijā par tēmu, ievietojiet fotogrāfijas.