Зарядное устройство на солнечных батареях – Солнечные батареи: все про альтернативный источник энергии — solar-energ.ru. Портативное зарядное устройство на солнечной батарее: обзор моделей и выбор

Как подобрать зарядное устройство на солнечных батареях

Все больше ценителей активного отдыха предпочитают проводить отпуск и уик-энды поближе к первозданной природе. Но современному человеку сложно отказаться от благ цивилизации – кто из нас не берет в путешествие мобильный телефон, ноутбук или камеру?

Но если в вашем багаже окажется зарядное устройство на солнечных батареях, проблема с питанием девайсов будет решена. Осталось только разобраться, как правильно выбрать прибор. Представленная нами статья окажет действенную помощь в прояснении всех вопросов.

Содержание статьи:

Что такое зарядка на солнечных батареях?

Эти зарядные устройства способны преобразовывать солнечную энергию в постоянный электрический ток. Они могут работать с различными моделями навигаторов, плееров, ноутбуков, телефонов, камер и других портативных приборов.

Но время зарядки напрямую зависит от мощности самого устройства и вида разряженного девайса, поэтому, чтобы подобрать действительно практичный и универсальный прибор, стоит разобраться с его характеристиками.

Галерея изображений

Фото из

Компактный прибор, собирающий, аккумулирующий, хранящий и передающий заряд, полученный при переработке солнечной энергии, обеспечит независимость от источников электропитания

Если в экипировке туриста имеется зарядное устройство, использующее солнечный свет для выработки электричества, экстремальные ситуации исключены

Небольшой по размерам независимый от электросети прибор без проблем зарядит мобильник, ноутбук, планшет, портативную медиа-систему

Зарядное устройство, работающее на солнечных батареях, зарядит мобильную технику в считанные минуты. Само оно получает энергию практически непрерывно

Мобильный преобразователь и аккумулятор солнечной энергии

Зарядное устройство в экипировке туристов

Зарядка для непрерывного поддержания связи

Процесс зарядки смартфона

Конструктивные особенности прибора

Само устройство состоит из кристаллической панели, контроллера уровня заряда/разряда и преобразователя солнечной энергии в электрическую.

Некоторые модели оснащены еще и буферным аккумулятором из нескольких литиевых элементов, который позволяет прибору не только преобразовывать, а и накапливать энергию, чтобы отдавать заряд даже в темное время суток.

Всего пару лет назад солнечные зарядные устройства были достаточно дорогими приборами, а сегодня – это массовый продукт с доступной ценой

Преимущества солнечных зарядок:

• Универсальны – адаптированы под различные устройства (на корпусе предусмотрены USB-разъемы, а большинство моделей дополнительно укомплектованы специальными переходниками под различные виды электротехники).
• Занимают мало места в дорожном багаже.
• Есть широкий выбор форм, цветов, размеров и мощности под различные нужды и эстетический вкус.

Ну а самый значимый недостаток для всех солнечных зарядок – долгое время, которое требуется им для накопления «силы». Кроме того, следует понимать, что если с питанием мобильного телефона или фотоаппарата справиться практически любая модель, то активный «поглотитель» энергии типа ноутбука уже потребует внушительной мощности солнечной батареи и емкостного аккумулятора.

Принцип работы устройства

Портативные зарядки на солнечных батареях – автономные системы, которые могут перерабатывать энергию как от лучей, так и от электросети, ламп дневного света или компьютера. Причем многим моделям необязательно наличие интенсивного солнца – они накапливают заряд даже в пасмурные дни, хотя КПД, разумеется, падает (от 20 до 70%).

Если купить устройство с возможностью подключения к электросети, можно значительно сэкономить время на накопление заряда при пасмурной погоде

Работает прибор так: кристаллы на панели поглощают солнечную энергию, преобразователь ее «перерабатывает» в электрический ток, который поступает к источнику питания. Когда к этому источнику с помощью шнура присоединяется мобильный телефон или другой прибор, накопленная энергия постепенно перетекает в разряженное устройство.

Виды солнечных зарядок

Что касается внешнего вида – здесь уже производители постарались не только разнообразить цветовую гамму и форму устройств, а и сделать девайс максимально удобным для применения в различных ситуациях. Рассмотрим самые популярные варианты.

Моноблок – компактное устройство из панели и накопителя, заключенных в твердом корпусе из металла или пластика. Такой прибор «спасет» разряженный телефон на пляже или пикнике и не займет много места в обычной сумке.

Моноблоки удобны для повседневной жизни – много места они не занимают и могут заряжаться не только от солнца, а и во время работы на ноутбуке или компьютере

Гибкая панель – тонкая складывающаяся или разворачиваемая панель с фотоэлементами. Она занимает мало места в багаже, да и весит намного меньше своего твердого конкурента, заключенного в корпус. Но, несмотря на приличную площадь «охвата», накапливают солнечный заряд почти в два раза медленней, чем моноблоки.

Кроме того, большинство панелей работает только от прямых лучей солнца, не накапливая энергию впрок – у них отсутствует встроенный аккумулятор. Впрочем, всегда можно доукомплектовать свою зарядку внешним накопителем требуемой мощности.

Так что гибкие панели – это хороший вариант для решения вопроса с подзарядкой маломощных приборов при «стационарном» отдыхе – на даче, рыбалке, с палаткой. А вот для пешего путешествия лучше присмотреть другой вариант.

Во время движения гибкую панель можно компактно сложить и поместить в багажник или прикрепить на крышу автомобиля, а на привале – просто расстелить под солнечными лучами

Встроенная зарядка – устройство состоит из , которые крепятся к внешней стороне сумок или туристических рюкзаков. Они позволяют подзаряжать приборы прямо во время пути или накапливать заряд во встроенном аккумуляторе.

А еще такой аксессуар можно использовать по прямому назначению – для переноса любых предметов или той же электроники, что очень удобно для тех, кто увлекается пешим туризмом или работает под открытым небом.

Хотя «энергорюкзаки» выглядят привлекательно и стильно, но с таким же успехом можно временно прикрепить на сумку и любой другой вид зарядки (многие модели даже оснащены специальными карабинами) и не волноваться за сохранность устройства во время дождя или чистки

Раскладушки – это могут быть как несколько гибких панелей, компактно сложенных «стопкой», так и вариация из двух моноблоков, заключенных в жесткий корпус в форме раскрывающейся книжки.

Главная цель такого устройства – минимизировать «захват» полезной площади в объеме вашего багажа и увеличить КПД за счет большего количества фотоэлементов. Приятный бонус – большинство моделей комплектуются креплениями на рюкзак или автомобильное стекло.

Размер «раскладушки» можно подобрать исходя из ваших потребностей: чтобы заряжать мобильный, достаточно устройства размером с сам телефон, а вот для ноутбуков и планшетов панель даже в сложенном состоянии будет не меньше листа А5

Но вне зависимости от дизайна, все солнечные зарядки работают по одинаковому принципу, поэтому рассмотрим важные технические нюансы, которые помогут при покупке прибора.

Как выбрать подходящий вариант?

Для начала стоит определиться с количеством и видами приборов, которые вы планируете заряжать от солнечной зарядки. От этих параметров зависит мощность устройства и тип выходного порта.

Если на устройстве предусмотрено несколько USB портов, можно одновременно подключать и заряжать различные приборы, главное, чтобы позволяла мощность батареи

Характеристики различных девайсов можно уточнить, заглянув в инструкцию по их эксплуатации, а в некоторых приборах рабочее напряжение указано и на ЗУ, которое входит в комплект, поэтому сориентироваться будет несложно. В крайнем случае, нужный переходник всегда можно докупить.

Основные параметры и приятные дополнения

От характеристики зарядного тока зависит время, которое понадобится устройству для подпитки различных девайсов. Этот показатель измеряется в амперах и указан на портах прибора.

Значения:

• 1 ампер – предназначен для мобильных телефонов, электронных сигарет, часов, плееров.
• 2 ампера – подходит для планшетов, смартфонов, цифровых фотоаппаратов и видео-камер.
• 2,5-3 ампера – справится с зарядкой нетбуков и ноутбуков.

Также важно знать и напряжение на выходе, ведь заряжаемые приборы могут по мощности превосходить возможности солнечной зарядки. Так, для большинства телефонов и простых планшетов потребуется выход в 5 вольт, для цифровых камер и игровых гаджетов – 9, а для ноутбуков и автомобильных холодильников – 12-24.

Но все же главная характеристика зарядного устройства – мощность солнечной панели. От этого показателя напрямую зависит время зарядки батареи. А здесь все упирается в характеристики светоулавливающих панелей.

К примеру, у элементов с мощностью 5 W (стандартный бюджетный вариант) будет ток 900 ma часов, а у 10 W – 1500 ma. То есть, чтобы зарядить телефон от солнечной зарядки в 5 W, понадобится 2-3 часа, а вот панель мощностью 10 W справится и за полтора.

Для мощных устройств типа игровых планшетов и ноутбуков лучше покупать складные модели из нескольких панелей, которые быстро генерируют заряд

Кроме того, устройства с панелями, мощность которых не превышает 2 W, используются только для накопления заряда встроенного аккумулятора. А чтобы напрямую заряжать приборы от солнечных лучей, нужны панели с мощностью 3 W и больше.

Другие важные параметры:

1. Наличие аккумулятора – если в устройстве не предусмотрен накопитель, работать оно сможет только во время нахождения на освещенном месте. Приборы же с аккумуляторами способны отдавать заряд в любое время суток, а также заряжаться от других источников – USB-порта ноутбука или розетки с подключением к 220V.
2. Тип фотоэлементов – считается, что эффективней поглощают солнечные лучи монокристаллы (их КПД на уровне 13-18%). У поликристаллов этот показатель ниже – около 10-12%. Различить их можно даже невооруженным взглядом – поликристаллические панели имеют темно-синий оттенок, а их конкуренты – черный.
3. Интерфейс – универсальные зарядки от солнца оснащены информативными USB, где можно выбрать нужный вариант в зависимости от типа разряженного устройства. Некоторые приборы оснащены и индикатором интенсивности солнечных лучей, которые помогут определить оптимальное местоположение для быстрого заряда.
4. Защита – априори на всех устройствах предусмотрена система безопасности, позволяющая их эксплуатацию на природе. Но для любителей экстремальных приключений стоит поискать прибор с усиленной защитой от дождя, пыли, грязи, ударов и других форс-мажоров.

Дополнительные возможности чаще всего представлены функцией «фонарь» или «светильник». Это может быть актуально не только для любителей отдыха на природе, а и для автомобилистов – при замене колеса или ремонте на ночной дороге яркий свет станет незаменимым помощником.

Из других бонусов производители могут предложить USB-хаб или точку Wi-Fi. Но, разумеется, любые дополнения значительно увеличивают конечную стоимость продукта. А так ли они нужны – решать вам.

По интенсивности совершения покупок у нас лидируют следующие модели:

Галерея изображений

Фото из

Anker 21W 2-Port USB Solar Charger

ALLPOWERS 28W Foldable Solar Panel Laptop Charger

Общие рекомендации по эксплуатации ЗУ

Устройства с встроенным аккумулятором перед первой эксплуатацией нужно полностью зарядить, причем не на солнце, а от электросети. Затем подключите к ЗУ какой-либо прибор, чтобы он принял энергию и разрядил накопитель.

После этого панель можно подставлять под лучи и компенсировать потерянный заряд. Для моделей, работающих напрямую от солнца, это правило не работает – их можно сразу устанавливать на освещенные участки и подключать приборы.

Большинство солнечных зарядок предназначены для эксплуатации в температурном режиме от – 20 до + 45 градусов, но есть и специальные модели, работающие в условиях экстремального климата, только их изготавливают под заказ

Чтобы максимально повысить КПД солнечной зарядки, рекомендуем следующее:

1. Располагайте прибор так, чтобы лучи падали на панель под прямым углом. Даже если солнце не стоит в зените, можно придать зарядке правильное положение, приподняв под углом в 40 градусов с помощью какой-нибудь подпорки. Так вы сможете собрать заряда на 20-30 % больше, чем если горизонтально положите панель на освещенное место.
2. Используйте устройство вместе с накопителем, причем не только на привалах, а и во время поездки на авто или в походе. Такой тандем сможет собрать энергию для 2-3 зарядок телефона даже в пасмурную погоду без прямых солнечных лучей.
3. Учитывайте, что в большинстве раскладных приборов панели подключены последовательно, поэтому важно, чтобы все элементы были равномерно освещены. Например, даже если тень закроет всего лишь половину первой из четырех панелей, мощность батареи упадет в два раза.
4. Чтобы аккумуляторы большой емкости вышли на заявленные параметры, их рекомендуют «разогнать» – полностью разрядить, затем зарядить до 100%. И так 3-4 раза.
5. На время длительного перерыва в работе (месяц и больше) храните ЗУ при комнатной температуре. Если это прибор со встроенным аккумулятором, его предварительно нужно зарядить до 50-70 %.

И последний совет – даже если зарядка стала хуже работать или совсем вышла из строя, не разбирайте ее самостоятельно, чтобы не повредить элементы системы и сам корпус. Разобранное устройство автоматически снимается с гарантии, поэтому лучше обратиться в авторизированный сервисный центр или к поставщику.

Как сделать зарядное устройство своими руками?

Хотя современные зарядки уже перестали быть приборами премиум-класса и вполне доступны по цене рядовому потребителю, если хочется сэкономить, всегда есть возможность изготовить такой девайс самому.

Пример самодельного устройства в жестком корпусе из металлической банки, оснащенного USB-разъемом и преобразователем энергии для зарядки маломощных приборов

 Чтобы сделать простое солнечное ЗУ нужно приобрести несколько основных элементов:

• поли- или монокристаллическую панель;
• держатель для аккумуляторов;
• блокирующий диод Шоттки;
• гнездо для разъема;
• контроллер заряда (впрочем, если зарядка будет вырабатывать 0,5-5В можно использовать вместо контроллера более дешевый повышающий преобразователь на 5В).

Что касается самой панели, здесь нужно сделать небольшой расчет количества элементов, исходя из мощностей прибора, который планируется заряжать.

Например, если ток заряда для аккумулятора составит около 10% его емкости, то для зарядки в 20 000 мА нужен ток 2А, и для питания прибора понадобится около 14 часов. Если же увеличить ток вдвое до 4А, время на подзарядку сократится до 7 часов.

Замена контроллера на преобразователь позволит собрать ЗУ даже с помощью маломощной батареи от солнечного газонного фонаря – все равно на выходе получим требуемые 5В (правда заряжаться оно будет долго)

В зависимости от параметров тока для будущей зарядки (2 или 4А) выбираются и кристаллические элементы. Обычно, 1 деталь вырабатывает около 0,5В, то есть чтобы получить хотя бы 5В понадобится 10-12 элементов.

Затем их нужно последовательно спаять между собой. Если же используется панель от фонарика, то даже стандартная 70*70 см может выдавать от 2,5 до 4,5В, поэтому лучше проверить вольтметром.

Завершающий этап – заключить самодельную зарядку в любой подходящий каркас (подойдет даже банка из-под конфет) и оснастить USB-разъемом. Затем к разъему нужно припаять блокирующий диод, а также провода от солнечной панели к преобразователю и держателю согласно нижеприведенной схеме.

Диод Шотки необходим, чтобы при включении устройства аккумуляторы не разряжались через солнечную батарею. Приобрести его можно, как и другие составляющие, на радиорынках или в интернете

Осталось проверить работу устройства на солнце с любым разряженным девайсом. Если все в порядке, можно использовать соответствующие переходники и заряжать различные приборы.

Фото-инструкция для самостоятельных мастеров

Собрать компактное зарядное устройство с USB-портом для питания телефона запросто можно собственными руками. Все компоненты есть в свободной продаже, в крайнем случае их можно выписать. Обойдется самоделка в десятки раз дешевле, чем продукт заводского изготовления, особенно, если он широко разрекламирован.

Галерея изображений

Фото из

Все комплектующие для сборки самодельного зарядного устройства, вырабатывающего электроэнергию при воздействии солнечных лучей или обычной лампочки, можно приобрести в онлайн и офлайн торговых точках

Домашнему мастеру потребуется инструмент, имеющийся в распоряжении практически каждого хозяина. Запастись надо паяльником, кусачками, дрелью, стриппером для удаления изоляции с проводов, клеящим пистолетом. Желательно пригласить помощника

Если предполагается подзаряжать более серьезные и прожорливые устройства, чем смартфон, лучше купить литий-ионный аккумулятор и контроллер к нему

В случае изготовления зарядки для обслуживания только мобильного телефона, в схеме самоделки можно использовать блоки из батареек АА по 2-4 штуки или никель-металлгидридный аккумулятор

В работе потребуется двухсторонняя клейкая лента, припой, изоляционная лента, термотрубки для изоляции соединений

Компактный вариант солнечной панели можно приобрести в готовом виде или соорудить самодельную панель из последовательно подключенных моно- или поликристаллических фотоэлементов

Все функциональные составляющие портативной зарядной системы располагают в жестком корпусе. В нем нужно будет вырезать выходы для подключения заряжаемых гаджетов. Идеально подходят для этих целей жестяные коробки

Стандартный USB порт, рассчитанный на 5В, подключаться будет через повышающую сопротивление схему. Так нужно, чтобы снизить напряжение на входе в аккумулятор до 3,7В

Самодельная зарядка от солнечной батарее

Инструменты для сборки самоделки

Литий-ионный аккумулятор с контроллером

Блоки батареек для маломощных устройств

Расходные материалы и инструменты для него

Небольшая солнечная панель

Жестяная коробка для изготовления корпуса

USB порт для подключения заряжаемого объекта

Во время приобретения комплектующих для сборки устройства нужно учесть, что солнечную батарею нужно купить с напряжением на 5В или более. Про напряжение аккумулятора мы уже говорили, оно 3,7 В. Однако не упомянули важную тонкость – в маркировке или техдокументах аккумулятора должно значится “PCB protection”. Это значит, что он защищен от глубокого разряда и перезаряда.

Еще потребуются два разъема на 2,5 мм: один с фиксатором на панель, второй с проводом. Также нужна будет повышающая схема на USB для поставки постоянного тока.

Запаслись всем необходимым? Приступим к сборке:

Галерея изображений

Фото из

Компактную солнечную батарею на полимерной подложке готовим к подключению: зачистим стриппером по 0,8 изоляции с проводов

Слегка надрезав изоляцию двухжилного провода, подключаем жилу с белой полоской к минусу, вторую — к плюсу

Припаиваем жилы провода к соответствующим контактам. Защищаем паяные соединения битумным скотчем или клеем из пистолета

Открыв жестяную коробку, которая будет служить корпусом, размещаем в ней компоненты будущей зарядки, чтобы решить, как их лучше расположить. Выбрав местоположение, отмечаем на внешней стороне корпуса отверстия для выхода порта и для подключения солнечной батареи

В жестяной коробке дрелью сверлим отверстия, закрепив ее в тисках. Для USB порта сначала сверлим два круглых отверстия, потом соединяем их, после чего шлифуем дремелем. Для подключения батареи — только одно отверстие

К контроллеру сначала подсоединяем два зачищенных провода разъема на 2,5 мм. У приведенной в примере модели есть еще две площадки для подключения, они нужны для батареи

Наносим на точки соединения канифоль и паяем с использованием проволочного припоя. Затем участки состыковки закрываем отрезками термоусадочной трубки

Закрепим зажимом диод 1N4001, разъем и контроллер собираемой зарядки. Припаяем один провод к отрицательному полюсу разъема, второй — к положительному. Участки соединения закроем термоусадочными трубками

Шаг 1: Зачистка провода для подключения солнечной батареи

Шаг 2: Подключение солнечной батареи

Шаг 3: Пайка точек подключения солнечной батареи

Шаг 4: Примерка компонентов зарядки к корпусу

Шаг 5: Сверление отверстий в жестяной коробке

Шаг 6: Подключение проводов разъема к контроллеру

Шаг 7: Пайка соединений разъема и контроллера

Шаг 8: Сборка функциональной части зарядки

Кроме того, нужно припаять диод. Он соединяется с одной стороны проводом с аккумулятором, с другой – со средней ножкой разъема. Паяные соединения желательно сделать как можно ближе к диоду, все узлы надо защитить термоусадочными трубками или хотя бы клеевыми каплями.

Галерея изображений

Фото из

Теперь надо подготовиться к следующему этапу пайки: зафиксировать аккумулятор и USB-схему для подключения контроллера

Для выполнения соединения сначала к USB схеме припаяем два коротких провода: отрицательный и положительный. Затем эти провода подключим к аккумулятору. Зачищенную часть проводов скручиваем между собой

Проверив точность подключения отрицательных и положительных проводов, паяем узлы к контактам, находящимся на тыльной стороне аккумулятора

Перед тем, как установить собранное зарядное устройство в корпус, проверяем его работоспособность. Для этого устройство расположим на солнце и посмотрим, заряжается ли аккумулятор. При отсутствии солнца его можно зарядить с помощью USB кабеля

Проклеим внутреннюю поверхность жестяной коробки битумным скотчем, чтобы исключить возможность короткого замыкания

Первым делом закрепляем внутри корпуса разъем, так как это самая крупная деталь собранного устройства

Закрепив разъем болтами, устанавливаем в корпус схему и аккумулятор. Схему посадим на горячий клей, аккумулятор зафиксируем небольшими кусочками скотча

Проверяем результат своей работы, попробовав зарядить мобильник. Если все в норме, приступаем к эксплуатации самоделки

Шаг 9: Подготовка аккумулятора и повышающей схемы

Шаг 10: Соединение аккумулятора и USB схемы

Шаг 11: Закрепление соединений сваркой

Шаг 12: Тестирование работоспособности устройства без корпуса

Шаг 13: Установка гидроизоляционной защиты

Шаг 14: Расположение компонентов в корпусе

Шаг 15: Установка в корпус схемы и аккумулятора

Шаг 16: Финишная проверка работы зарядного устройства

С правилами подбора солнечных батарей для обустройства частного дома или дачи ознакомит , посвященная этому интересному вопросу.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы получить визуальное представление о солнечных зарядных устройствах и принципах их работы, предлагаем посмотреть нашу подборку видеоматериалов:

Практические советы и подсказки, как выбрать зарядку для различных устройств. Заглянуть внутрь и изучить схему моноблока можно вместе с автором этого видеоролика:

Как собрать зарядное устройство, работающее от солнечных лучей своими руками:

Спасибо техническому прогрессу и светлым головам изобретателей, которые сделали доступной энергию солнца для рядовых пользователей. Благодаря таким зарядным устройствам можно не беспокоиться о том, что на отдыхе в нужный момент вы останетесь без связи с цивилизацией.

Ну, а если с подбором девайса возникли сложности, всегда можно обратиться за консультацией к профессионалам, разбирающимся в электрике.

Расскажите о том, как использовали солнечную зарядку в походных условиях, на пикнике или в дороге. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы, делитесь впечатлениями и полезными сведениями по теме, публикуйте фотоснимки.

Обзор зарядных устройств и пауэрбанков на солнечных батареях

Наверх

• Рейтинги
• Обзоры
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры и ноутбуки
  • Комплектующие
  • Периферия
  • Фото и видео
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Техника для дома
  • Программы и приложения
• Новости
• Советы
  • Покупка
  • Эксплуатация
  • Ремонт
• Подборки
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Фото и видео
  • Программы и приложения
  • Техника для дома
• Гейминг
  • Игры
  • Железо
• Еще

Простейшее зарядное устройство на солнечных батареях

Автору пришла идея создать зарядное устройство для своего телефона на основе солнечной батареи. Обычно для того, чтобы зарядить мобильный телефон требуется постоянное напряжение в 5 В. Напряжение вырабатываемое от солнечных батарей не постоянное и во многом зависит от освещенности. Поискав выход из данной ситуации автор обратил внимание на стабилизатор напряжения КР142ЕН5А, который позволит питать аккумулятор телефона от энергии сообщаемой солнечной батареей.

Материалы необходимые для создания зарядного устройства на основе солнечной батареи:

1) солнечные батареи с напряжением по 3В 2 штуки
2) стабилизатор напряжения на 5 В, в данном случае микросхема КР142ЕН5А
3) USB разъем для кабеля питания телефона
4) провода
5) припой
6) термоклей
7) паяльник

Рассмотрим основные моменты создания данного устройства.

Стабилизатор КР142ЕН5А является зарубежным аналогом L7805CV, их вы можете заказать через интернет или посмотреть в магазине радиодеталей своего города. Главное достоинство подобного стабилизатора заключено в том, что при подаче на вход напряжения от 5 В до 15 В, он выводит стабильные 5 В.

Это в свою очередь означает возможность использования солнечной панели с вырабатываемым напряжением от 5 В до 15 В соответственно диапазону работы стабилизатора.

Однако у данной схемы есть и минус, который заключается в том, что если подаваемое напряжение от солнечной батареи будет меньше 5 В , то устройство не будет заряжать аккумулятор телефона.

Кроме данного стабилизатора так же были приобретены солнечная батарея, USB разъем, провода и другие незначительные вещи.

После того как были подготовлены все необходимые элементы автор приступил к сборке компонентов зарядного устройства.

Ниже вы можете видеть примерную схему зарядного устройства на солнечной батарее:

Автор отмечает, что очень важно не перепутать контакты микросхемы и USB разъема при пайке.

У автора имелись две солнечные батареи с рабочим напряжением в 3 В. Так как для работы устройства необходимо напряжением минимум в 5 В, то автор просто соединил эти две батареи последовательно.

После чего была произведена пайка всех элементов в одну схему.

Далее на микросхему был нанесен термоклей, и она была приклеена на обратную сторону солнечной панели.

После сборки устройства автор провел испытания его работы на телефоне. Солнечная батарея была помещена под свет, к ней был подключен мобильный телефон через USB разъем.
Как это видно на фотографиях аккумулятор телефона начал заряжаться, что означает правильную работу данного устройства. Данное зарядное устройство оказалось очень легким для сборки, содержит в себе минимум работы паяльником, но в то же время является очень полезным. Так как его размеры минимальны, его довольно удобно брать с собой и заряжать свой телефон в случае необходимости.
Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

как выбрать или сделать самому

В настоящее время зарядное устройство для телефона на солнечных батареях не пользуется большим спросом. Но вполне возможно, что уже в ближайшем будущем метод преобразования солнечной энергии в электрический ток и его дальнейшее использование для подзарядки электронных устройств, станет неотъемлемой частью быта.

Из чего состоит

Зарядное устройство от солнечной батареи для мобильного состоит из нескольких небольших фотоэлементов, отвечающих за непосредственное преобразование получаемой солнечной энергии в электрический ток. Развитие прогресса и солнечных батарей дошло до той стадии, в которой существует возможность зарядки не только телефона, планшета или нетбука, но и ноутбука или аккумуляторного устройства с напряжением в 12 В.

Существует два типа солнечных зарядных устройств – с аккумулятором и без него. Конструкция зарядки с аккумулятором включает в себя такие элементы: солнечную панель, вмонтированный аккумулятор, устройство контроля за зарядом и разрядом, преобразователи, обладающие резиновым или металлическим корпусом.

Конструкция без аккумулятора включает в себя те же самые компоненты за исключением вмонтированного аккумулятора, а корпус преобразователя покрыт водонепроницаемым материалом.

Принцип действия солнечной батареи

Как работает солнечная батарея для телефона? Это простейший источник питания. Принцип работы заключается в следующем: у зарядного устройства имеется лицевая панель, на которую крепится непосредственно фотоэлемент, отвечающий за сбор солнечной энергии. Этот же фотоэлемент и преобразовывает получаемую энергию солнца в электрический ток.

При наличии вмонтированного аккумулятора у зарядного устройства заряжаться будет и он. Такие аккумуляторы хороши тем, что их можно использовать в качестве зарядного устройства в ночное время.

Технические характеристики

Список параметров, которыми обладает солнечное зарядное устройство:

• Литиевый аккумулятор, емкость которого равна 2600 mA.
• Напряжение на входе равно 5 V, а ток равен 1000 mA.
• Напряжение на выходе равно 5,5 V.
• Мощность зарядки равна 0,4 W.
• Физический вес зарядки около 200 г.
• Цвет зарядного устройства всегда черный, чтобы лучше притягивать солнечную энергию.
• К комплекту зарядки обычно прилагается USB кабель и большое количество переходников, для зарядки разных моделей телефонов.

Положительные и отрицательные стороны зарядки

Наиболее выделяющимся преимуществом солнечного зарядного устройства, является отсутствие зависимости пользователя гаджета от розетки с электричеством. Эта положительная сторона перекрывает те несколько отрицательных моментов, которые имеются у этого устройства.

Недостатков у такового зарядного устройства два:

• Первый минус – это довольно большие размеры зарядного устройства. Минимальные объемы зарядки – 13х8х1 см. Эти параметры превышают размер практически любого смартфона. Однако объясняется это тем, что таковы минимальные размеры фотоэлемента.
• Второй минус – это пасмурная и дождливая погода, а также ночное время суток, когда зарядить гаджет от солнца не получится. Поэтому приходится иметь встроенный аккумулятор в любом случае.

Рекомендации по выбору

Первое, на что необходимо обращать внимание при покупке зарядного устройства – это его выходные характеристики. Они должны соответствовать характеристикам, заряжаемых гаджетов. В противном случае устройство будет бесполезно.

Второй очень важный момент – это наличие вмонтированного аккумулятора. Он будет являться дополнительным источником питания, а также будет поддерживать работу устройства в пасмурные дни, темное время суток вместо солнечной зарядки.

Дополнительными критериями по выбору будут индивидуальные особенности использования гаджета в будущем. Если планируется брать устройство в поход, то необходимо приобретать мощное зарядное, которое способно накапливать большое количество энергии. При таких условиях эксплуатации встроенный аккумулятор обязателен.

Обзор популярных моделей

Таковых солнечных зарядок существует достаточно много, но лишь несколько из них заслуживают внимания и пользуются спросом.

Solar-Charger P1100F-2600

Характеристики этого зарядного устройства позволяют ему заряжать не только телефоны, но и цифровые камеры и еще несколько видов приборов. В комплектации данной модели состоит литий-ионный аккумулятор с емкостью в 2600 mA. А также обладает устройством контроля за зарядом. Вся зарядка обладает сравнительно малыми габаритами и малым весом. Очень удобен для прогулок загородом.

PETC S09

Зарядное устройство, которое относится к более простым и дешевым маркам и выпускается китайским производителем. Максимальное напряжение на выходе 5,5 V, а емкость аккумулятора до 600 mA. Рассчитан на работу только с телефонными устройствами.

PETC S08-2,6

Не имеет никаких принципиальных различий с другими моделями своей марки за исключением того, что эта модель выпускается без аккумулятора. Следовательно, использоваться может только в светлое время суток, а также в температурных условиях не выше, чем +60 °C.

Делаем своими руками

Ниже мы рассмотрим, как сделать солнечную батарею для зарядки телефона.

Что будем собирать

Технические параметры и конструкционные составляющие для зарядного устройства следующие:

• Выходная мощность – 20 Ватт.
• Конструкционные составляющие: две панели с характеристиками 12 V-10W. Габариты 30х35 см, а в разложенном виде 35х60 см.
• Стабильное выходное напряжение 14 V – 20 W.
• Еще одним элементом зарядки будет встроенный аккумулятор с характеристиками – 14,8 V – 4,3 А-ч. Данных параметров хватит для работы ноутбука.
• Выходы USD, каждый из которых обладает параметрами 5V – 4,3 А-ч.

Необходимые материалы

Солнечную панель для зарядки телефона своими руками необходимо взять в количестве двух штук.

Если материальные возможности поджимают – это могут быть панели китайских производителей, они намного дешевле;

1. Если зарядка создается в виде книги, то нужна петля для соединения панелей.
2. Необходимы USB-гнезда.
3. Яркие диоды в количестве двух штук. Необходимы для световой индикации зарядки устройства.

Этапы сборки зарядки

Собирается устройство довольно просто:

• Необходимо соединить фотоэлементы между собой, а после закрепить их на какой-либо жесткой подставке.
• После этого необходимо припаять кабель с двумя жилами к выходу солнечных батарей, а другой конец к зарядному кабелю от устройства.
• Для того чтобы уберечь зарядку от обратного процесса припаивается диод Шоттка на плюсовую клемму солнечной панели.
• Далее идет припаивание аккумулятора. Осуществлять спайку необходимо с одноименными солнечными клеммами.

Как пользоваться

Перед первым использованием устройства необходимо зарядить встроенный аккумулятор (если он есть) от сети. После полной зарядки можно начинать эксплуатацию гаджета с его подпиткой электроэнергии от аккумулятора.

Когда заряд иссякнет, солнечная батарея помещается под солнечные лучи и накапливает весь потраченный заряд за определенный период. Время зарядки зависит от характеристик аккумулятора и площади фотоэлемента.

Видео

Подробный мастер-класс по изготовлению зарядного устройства вы найдете в нашем видео.

Зарядное устройство на солнечных батареях – топ 5

Солнечное зарядное устройство для вашего телефона позволяет заряжать его бесплатно, используя солнечные лучи. Просто подключите свой смартфон и поставьте зарядное устройство на солнце. Это идеальное предложение для поездок в отпуск и многих других ситуаций. Хорошее солнечное зарядное устройство для вашего телефона пригодится круглый год.

Солнечное зарядное устройство – бесплатная энергия

Солнечное зарядное устройство или солярбанк, это не обычный powerbank. Это правда, что многие из них оснащены встроенными батареями, в которых сохраняется энергия, но есть также модели, которые имеют только солнечные батареи и используются для прямой зарядки телефона.

У каждого зарядного устройства есть одна основная задача – зарядить оборудование как можно быстрее. Однако, в случае солнечных элементов приоритет немного отличается. Здесь самое главное, чтобы мы не должны заряжать оборудование от сети. Обычный powerbank, после того как запас энергии исчерпан, превращается в «просто кирпич» в рюкзаке.

Солнечное зарядное устройство имеет то преимущество, что мы можем включить его без сети и бесплатно зарядить телефон, используя солнечную энергию. В российском климате мы получим лучшие результаты летом, когда дни долгие, а ближайшая к нам звезда светит высоко в небе. Тогда зарядка самая эффективная. Однако, хорошее солнечное зарядное устройство будет работать весь год. Просто процесс зарядки может занять больше времени.

Какие особенности нужно искать при выборе солнечного зарядного устройства? Прежде всего, выходная мощность, которая напрямую влияет на скорость зарядки. Это не всегда указывается напрямую, но часто в спецификации мы найдём напряжение и силу тока, поэтому мы можем сами рассчитать мощность. Напряжение обычно составляет 5В, поэтому, если ток равен 1А, мы получаем режим 5 Вт. В немного лучших моделях это может быть 5V x 2,1A = 10,5 Вт. Чем больше, тем лучше! Стоит помнить, что такие значения иногда включают в себя зарядку от встроенного аккумулятора, а не от солнечной панели. Солнечная нагрузка зависит, например, от угла солнечных лучей.

Во-вторых, солнечное зарядное устройство должно иметь более одного USB-порта, чтобы вы могли заряжать два телефона одновременно. Конечно, это не всегда необходимо – многим достаточно одного порта и для них это не будет проблемой.

В-третьих, зарядное устройство должно иметь четкий индикатор уровня заряда. Лучше всего небольшой дисплей с цифровым отображением или рядом диодов, которые гаснут, когда вы потребляете энергию от аккумулятора.

В-четвертых, мы должны обратить внимание на качество изготовления. В конце концов, солнечное зарядное устройство – это устройство, которое мы часто берём в поездки, на отдых, в поход и на лоно природы. Поэтому корпус должен быть прочным.

Последний вопрос (для некоторых, даже самый важный) – это цена. В этом рейтинге вы также найдете дешевые солнечные зарядные устройства, но стоит понимать, что они, как правило, дороже, чем обычные powerbank, вместе с тем они имеют более широкие функциональные возможности и позволяют использовать бесплатную энергию.

Давайте проверим, какое солнечное зарядное устройство стоит купить для вашего телефона.

Какое солнечное зарядное устройство купить для телефона

Jetsun Solar Charger 16750mAh – лучший в целом

Портативное солнечное зарядное устройство Jetsun, разработанное с учетом потребностей отдыхающих на природе, готово помочь вам в решении всех ваших энергетических задач благодаря аккумуляторной батарее 16750 мАч и компактной солнечной панели.

С двумя выходными USB-портами вы легко зарядите смартфон и другие портативные устройства, которые могут пригодиться в лесу. Встроенный светодиодный фонарик выполняет две функции: ночное освещение и количество заряда, оставшегося в блоке питания.

Оболочка состоит из износостойкого пластика и является водонепроницаемой, ударопрочной и пыленепроницаемой. Для полной зарядки Jetsun требуется от 8 до 10 часов, а зарядка смартфона от 0 до 100 процентов занимает около двух часов. В целом, он портативный, прочный и может висеть на рюкзаке и заряжаться во время движения от солнца.

BigBlue 28W Solar Charger – лучшая портативность

Благодаря BigBlue 28W Solar Charger вы никогда не будете застигнуты врасплох низким уровнем заряда батареи на своём смартфоне, независимо от того, решились ли вы на приключение или просто ведёте активную повседневную жизнь.

Маленький и легкий (весит чуть меньше 0,5 кг и может быть сложен до размера смартфона), его легко упаковать, но его размер не мешает ему производить большую мощность, предлагая КПД 21,5-23,5%.

Благодаря двум портам 2,4A и одному 1A, вы можете заряжать три устройства одновременно, все порты закрыты тканевой крышкой и резиновой крышкой, чтобы защитить их от пыли или повреждения водой.

Он совместим с различными устройствами Apple и Android, а полимерная поверхность защищает зарядное устройство от случайного дождя и тумана.

YOLK YKSP 5W Solar Paper – второе место по мобильности

Чуть дороже, чем обычное солнечное зарядное устройство, Yolk Solar Paper предлагает один из самых легких и портативных доступных вариантов. При весе меньше 200 гр и размере всего 3,5”x7,5”×0,4” в сложенном состоянии, он идеально подходит для любого искателя приключений, будь то город или горы. Его легко поместиться в карман пиджака для удобной транспортировки. Наряду с его размерами, имеет тонкую и гладкую форму – матовый черный и отделан золотыми вставками.

IPhone можно зарядить в течение 2,5 часов с помощью Solar Paper 5 Вт, хотя также доступны варианты 7,5 Вт, 10 Вт и 15 Вт. В то время как меньшие размеры могут зарядить только небольшие устройства, дополнительные панели могут быть добавлены для удовлетворения любых потребностей зарядки.

Благодаря технологии автоматического сброса устройство автоматически возобновит подачу питания после входа в солнечную зону, поэтому вам не придется беспокоиться о подключении и отключении.

X-DRAGON 40W SunPower

Благодаря сверхразмерному зарядному устройству на 40 Вт, X-Dragon предлагает мощность в 2,8А (Ампер), способную заряжать смартфоны, планшеты и даже небольшие ноутбуки.

В X-Dragon встроен порт зарядки 5В/2А для гаджета 5В и выход 18В постоянного тока (18В/2А) для зарядки ноутбука или других 18-вольтовых устройств. К счастью, все эти дополнительные сокеты не означают громоздких размеров; X-Dragon поддерживает тонкий и складной профиль, который легко носить с собой. Он легко поместиться в рюкзаке или сможет висеть на внешнем карабине.

Кабели с разъемами 10-в-1 позволяют заряжать практически любое устройство, а использование технологии SolarIQ позволяет достичь соответствующего тока и напряжения для обеспечения максимальной мощности. В конечном счете, X-Dragon – это идеальное сочетание мобильности и мощности, которое может поддерживать вас в течение нескольких дней.

WPBPINE Solar Power Bank – лучшее время автономной работы

Благодаря мощному аккумулятору на 24000 мАч, Solar Power Bank WBPINE – отличный выбор, когда вам нужна батарея для походов.

Способный заряжать iPhone до 10 раз перед тем, как закончится заряд аккумулятора, аккумуляторный блок имеет два выхода USB 2.1A для быстрой зарядки двух устройств одновременно. Он работает со всеми смартфонами Apple и Android, а также с множеством других устройств.

Три солнечные панели раскладываются, поглощая больше солнечного света, чем аналогичные модели, что значительно сокращает скорость зарядки и позволяет полностью заряжать от солнечной энергии менее чем за 26 часов.

Встроенный светодиодный индикатор может использоваться в качестве фонарика или постоянного SOS-стробоскопа в случае чрезвычайной ситуации. Кроме того, прочный форм-фактор делает его идеальным для использования на открытом воздухе – оборудование может выдерживать дождь, удары и пыль.

Dizaul 5000mAh Portable Power Bank – лучшее зарядное устройство для телефона

Портативная солнечная батарея Dizaul 5000mAh с ультра-портативным дизайном является идеальным решением для зарядки вашего смартфона. С двумя USB-портами достаточно просто поделиться с другом и зарядить два устройства одновременно.

К счастью, его водостойкий дизайн и ударопрочный корпус позволяют легко перемещать и прикреплять к внешней стороне ручной клади (в комплекте есть крючок). Аварийный фонарик помогает быстро найти потерянные предметы, а интеллектуальные светодиодные индикаторы предупреждают вас, когда батарея заряжается или требует перезарядки.

Зарядка смартфона занимает около двух часов, а время зарядки от источника переменного тока составляет около шести-семи часов (для полной зарядки аккумулятора требуется около двух дней солнечного света из-за меньшей поверхности солнечной панели).

Nekteck 21W Solar Charger – для пеших прогулок

Портативный и компактный дизайн солнечного зарядного устройства Nekteck 21W – фантастическое и высокоэффективное решение для путешественников, которые хотят оставаться заряженными во время путешествия.

Благодаря двум USB-портам, Nektech позволяет заряжать ваш iPhone, Android и планшеты, когда вы находитесь в походе или сидите за кухонным столом. Встроенная интеллектуальная микросхема помогает идентифицировать каждое подключенное устройство и помогает определить подходящую скорость зарядки (3А или 2А), что увеличивает общее время автономной работы.

Качество сборки соответствует назначению и позволяет использовать устройство в сложных условиях. Дождь или пыль – Nekteck всегда готов к работе.

Sokoo 22W – лучшая водостойкость

Водостойкое и долговечное, портативное солнечное зарядное устройство Sokoo 22W имеет тканевый холст из ПВХ, способный противостоять грозам, высокой влажности и даже брызгам из океана.

Прилагаемая схема Smart IC помогает продлить срок службы аккумулятора, определяя тип подключенного устройства и соответствующую выходную мощность. С максимальным зарядом 3,3А или 2,4А на порт, он всегда готов к работе, куда бы вы ни направлялись. Прилагаемый крючок для крепления делает его идеальным для ношения на рюкзаке, когда вы находитесь на тропе или гуляете по городу.

Что искать в портативном солнечном зарядном устройстве

1. Зарядка – большие солнечные зарядные устройства обычно заряжают ваши устройства быстрее, но мощность является лучшим показателем зарядной мощности, чем размер солнечных панелей. Если вы хотите зарядить телефон за разумное время, от 10 до 15 Вт – это минимальное значение, которое вы должны искать.
2. Резервная батарея – портативные солнечные зарядные устройства со встроенными батареями питания необходимы, если вы планируете использовать их в облачную погоду или ночью. Ищите батарею большего размера, если вы хотите иметь возможность заряжать несколько устройств или иметь дополнительный резервный источник питания в чрезвычайной ситуации.
3. Портативность – большая площадь поверхности солнечных панелей обычно приводит к увеличению мощности устройства, поэтому складные солнечные зарядные устройства имеют тенденцию определять разницу между отличной портативностью и высокой мощностью. Однопанельные зарядные устройства легче носить с собой, но меньшие из них неспособны обеспечить достаточным запасом энергии.

Как своими руками сделать солнечное зарядное устройство для телефона

Сделать самодельное зарядное устройство не слишком сложно — необходимые компоненты не очень дорогие и их легко достать. Солнечные зарядные USB устройства идеально подходят для зарядки небольших устройств, например, телефона.

Слабым местом всех самодельных солнечных зарядок являются аккумуляторы. Большинство зарядных устройств на солнечных батареях собираются на базе стандартных никель-металл-гидридных аккумуляторов — дешёвых, доступных и безопасных в эксплуатации. Но к сожалению у NiMH аккумуляторов слишком низкие напряжение и ёмкость, чтобы их можно было серьёзно рассматривать в качестве зарядных устройств для современных гаджетов, энергопотребление которых с каждым годом только растёт.

Например, аккумулятор iPhone 4 на 2000 мА*ч ещё можно полностью перезарядить от самодельной солнечной зарядки с двумя или четырьмя аккумуляторами АА, но вот iPad 2 оснащён аккумулятором на 6000 мА*ч, который уже не так просто перезарядить с помощью подобного зарядного устройства.

Решением данной проблемы является замена никель-металл-гидридных аккумуляторов на литиевые.

Из этой инструкции вы узнаете, как своими руками сделать солнечную USB зарядку с литиевым аккумулятором. Во-первых, по сравнению с коммерческими зарядными устройствами это самодельное зарядное устройство обойдётся вам очень дёшево. Во-вторых, собрать его очень просто. И самое главное — эта литиевая USB зарядка безопасна при эксплуатации.

Шаг 1: Необходимые компоненты для сборки солнечной USB зарядки.

Электронные компоненты:

• Солнечная батарея на 5 В или выше
• Литий-ионный аккумулятор на 3,7 В
• Контроллер зарядки литий-ионного аккумулятора
• Повышающая USB схема постоянного тока
• Разъём 2,5 мм с креплением на панель
• Разъём 2,5 мм с проводом
• Диод 1N4001
• Провод

Конструкционные материалы:

• Изолента
• Термоусадочные трубки
• Двухсторонняя лента из пеноматериала
• Припой
• Жестяная коробка (или другой корпус)

Инструменты:

• Паяльник
• Пистолет для склеивания горячим клеем
• Дрель
• Дремель (не обязателен, но желателен)
• Кусачки
• Инструмент для зачистки проводов
• Помощь друга
• Защитные очки

В этом руководстве рассказывается как сделать зарядное устройство для телефона на солнечной энергии. Вы можете отказаться от использования солнечных батарей и ограничиться только изготовлением обычной USB зарядки на литий-ионных аккумуляторах.

Большинство компонентов для этого проекта можно купить в интернет магазинах электроники, но повышающую USB схему постоянного тока и контроллер заряда литий-ионного аккумулятора найти будет не так просто. Далее в этом руководстве я расскажу, где можно достать большинство необходимых компонентов и для чего каждый из них нужен. Исходя из этого вы сами решите какой вариант вам лучше всего подходит.

Шаг 2: Преимущества зарядных устройств с литиевыми аккумуляторами.

Может быть вы не догадываетесь, но скорей всего литий-ионный аккумулятор прямо сейчас лежит у вас в кармане или на столе, а может и в вашем кошельке или рюкзаке. В большинстве современных электронных устройств используются литий-ионные аккумуляторы, характеризующиеся большой ёмкостью и напряжением. Их можно перезаряжать множество раз. Большинство аккумуляторов формата АА по химическому составу являются никель-металл-гидридными и не могут похвастаться высокими техническими характеристиками.

С химической точки зрения разница между стандартным никель-металл-гидридным аккумулятором АА и литий-ионным аккумулятором заключается в химических элементах, содержащихся внутри элемента питания. Если вы посмотрите на периодическую таблицу элементов Менделеева, то увидите, что литий находится в левом углу рядом с самыми химически активными элементами. А вот никель расположен в середине таблицы рядом с химически неактивными элементами. Литий обладает такой высокой химической активностью из-за того, что у него только один валентный электрон.

И как раз именно по этой причине на литий много нареканий — иногда он может выходить из-под контроля из-за своей высокой химической активности. Несколько лет назад компания Sony, лидер в производстве аккумуляторов для ноутбуков, изготовила партию некачественных аккумуляторов для ноутбуков, некоторые из которых самопроизвольно возгорались.

Именно поэтому при работе с литий-ионными аккумуляторами мы должны придерживаться определенных мер предосторожности — очень точно поддерживать напряжение во время зарядки. В этой инструкции используются аккумуляторы на 3,7 В, которые требуют заряжающего напряжения 4,2 В. При превышении или уменьшении этого напряжения химическая реакция может выйти из-под контроля со всеми вытекающими последствиями.

Вот почему при работе с литиевыми батареями необходимо проявлять предельную осторожность. Если обращаться с ними осторожно, то они достаточно безопасны. Но если вы будете делать с ними недопустимые вещи, то это может привести к большим неприятностям. Поэтому их следует эксплуатировать только строго по инструкции.

Шаг 3: Выбор контроллера заряда литий-ионного аккумулятора.

Из-за высокой химической реактивности литиевых аккумуляторов вы должны быть на сто процентов уверены, что схема контроля напряжения заряда вас не подведёт.

Хотя можно изготовить собственную схему контроля напряжения, но лучше просто купить уже готовую схему, в работоспособности которой вы будете уверены. На выбор доступны несколько схем контроля заряда.

На данный момент Adafruit выпускает уже второе поколение контроллеров заряда для литиевых аккумуляторов с несколькими доступными значениями входящего напряжения. Это весьма неплохие контроллеры, но у них слишком большой размер. Вряд ли на их базе получится собрать компактное зарядное устройство.

В интернете можно купить небольшие модули контроллеров зарядки литиевых аккумуляторов, которые и используются в данном руководстве. На базе этих контроллеров я также собрал множество других самоделок. Они мне нравятся за компактность, простоту и наличие светодиодной индикации заряда аккумулятора. Как и в случае с Adafruit, при отсутствии солнца литиевый аккумулятор можно зарядить через USB порт контроллера. Возможность зарядки через USB порт является крайне полезной опцией для любого зарядного устройства на солнечных батареях.

Независимо от того, какой контроллер вы выбрали, вы должны знать как он работает и как его правильно эксплуатировать.

Шаг 4: USB порт.

Через USB порт можно заряжать большинство современных устройств. Это стандарт во всём мире. Почему бы просто не подключить USB порт напрямую к аккумулятору? Зачем нужна специальная схема для зарядки через USB?

Проблема заключается в том, что по стандарту USB напряжение составляет 5 В, а литий-ионные аккумуляторы, которые мы будем использовать в данном проекте, имеют напряжение всего 3,7 В. Поэтому нам придётся воспользоваться повышающей USB схемой постоянного тока, которая увеличивает напряжение до достаточного для зарядки различных устройств. В большинстве коммерческих и самодельных USB зарядок, наоборот, используются понижающие схемы, так как они собираются на базе аккумуляторов на 6 и 9 В. Схемы с понижением напряжения более сложные, поэтому в солнечных зарядных устройствах их лучше не применять.

Схема, которая применяется в данной инструкции, была выбрана в результате длительного тестирования различных вариантов. Она практически идентична схеме Minityboost Adafruit, но стоит дешевле.

Конечно вы можете купить онлайн недорогое зарядное USB устройство и разобрать его, но нам нужна схема, преобразующая 3 В (напряжение двух батареек АА) в 5 В (напряжение на USB). Разборка обычной или автомобильной USB зарядки ничего не даст, так как их схемы работают на понижение напряжения, а нам наоборот нужно повышать напряжение.

Кроме того следует учесть, что схема Mintyboost и используемая в проекте схема способны работать с гаджетами Apple, в отличии от большинства других зарядных USB устройств. Устройства от Apple проверяют информационные пины на USB, чтобы знать куда они подключены. Если гаджет Apple определит, что информационные пины не работают, то он откажется заряжаться. У большинства других гаджетов такая проверка отсутствует. Поверьте мне — я перепробовал множество дешёвых схем зарядки с интернет-аукциона eBay — ни от одной из них мне не удалось зарядить свой айфон. Вы же не хотите, чтобы от вашей самодельной USB зарядки нельзя было заряжать гаджеты Apple.

Шаг 5: Выбор аккумулятора.

Если вы немного погуглите, то обнаружите огромный выбор аккумуляторов разных размеров, ёмкостей, напряжений и стоимости. Поначалу во всём этом многообразии будет несложно запутаться.

Для нашего зарядного устройства мы будет использовать литий-полимерный (Li-Po) аккумулятор на 3,7 В, который очень напоминает аккумулятор для айпода или мобильного телефона. Действительно, нам нужен аккумулятор исключительно на 3,7 В, так как схема зарядки рассчитана именно на это напряжение.

То, что аккумулятор должен быть оснащён встроенной защитой от перезаряда и переразряда, даже не обсуждается. Обычно эта защита называется «PCB protection» («схема защиты»). Поищите по этим ключевым словам на интернет-аукционе eBay. Из себя она представляет всего лишь небольшую печатную плату с чипом, которая защищает аккумулятор от чрезмерного заряда и разряда.

При выборе литий-ионного аккумулятора смотрите не только на его ёмкость, но и на его физический размер, который преимущественно зависит от выбранного вами корпуса. В качестве корпуса у меня выступила жестяная коробка Altoids, так что я был ограничен в выборе аккумулятора. Я сначала думал купить аккумулятор на 4400 мА*ч, но из-за его больших размеров мне пришлось ограничиться аккумулятором на 2000 мА*ч.

Шаг 6: Подсоединение солнечной батареи.

Если вы не собираетесь делать зарядное устройство с возможностью подзарядки от солнца, то можете пропустить этот этап.

В этом руководстве используется солнечная батарея в жестком пластиковом корпусе на 5,5 В и 320 мА. Вам подойдет любая большая солнечная батарея. Для зарядного устройства лучше всего выбирать батарею, рассчитанную на напряжение 5 — 6 В.

Возьмите провод за кончик, разделите его на две части и немного зачистите концы. Провод с белой полоской отрицательный, а полностью чёрный провод — положительный.

Припаяйте провода к соответствующим контактам с обратной стороны солнечной батареи.

Закройте места пайки с помощью изоленты или горячего клея. Это защитит их и поможет снизить нагрузку на провода.

Шаг 7: Сверлим жестяную коробку или корпус.

Так как в качестве корпуса я использовал жестяную коробку Altoids, то мне пришлось немного поработать дрелью. Кроме дрели нам понадобится ещё и такой инструмент, как дремель.

Перед тем, как начать работу с жестяной коробкой, сложите в неё все компоненты, чтобы убедиться на практике, что она вам подходит. Продумайте, как лучше всего в ней разместить компоненты, и только потом сверлите. Места расположения компонентов можете обозначить маркером.

После обозначение мест можете приниматься за работу.

Вывести USB порт можно несколькими способами: сделать небольшой надрез прямо вверху на коробке или же сбоку на коробке просверлить отверстие соответствующего размера. Я решил сделать отверстие сбоку.

Сначала приложите USB порт к коробке и обозначьте его место. Внутри обозначенной области просверлите дрелью два или больше отверстий.

Зашлифуйте отверстие дремелем. Обязательно соблюдайте технику безопасности, чтобы не травмировать пальцы. Ни в коем случае не держите коробку в руках — зажмите её в тиски.

Далее убедитесь, что в сделанное вами отверстие свободно проходит USB порт.

Просверлите отверстие диаметром 2,5 мм для USB порта. При необходимости расширьте его с помощью дремеля. Если вы не планируете устанавливать солнечную батарею, то в отверстии 2,5 мм нет необходимости!

Шаг 8: Подключение контроллера зарядки.

Одна из причин, по которой я выбрал этот компактный контроллер зарядки, это его высокая надёжность. У него четыре контактные площадки: две впереди рядом с портом mini-USB, куда подаётся постоянное напряжение (в нашем случае от солнечных батарей), и две сзади для аккумулятора.

Чтобы подключить разъём 2,5 мм к контроллеру зарядки, необходимо подпаять два проводка и диод от разъёма к контроллеру. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Зафиксируйте диод 1N4001, контроллер зарядки и разъём 2,5 мм. Расположите разъём перед собой. Если смотреть на него слева направо, то левый контакт будет отрицательным, средний — положительным, а правый вообще не используется.

Один конец проводка припаяйте к отрицательной ножке разъёма, а другой к отрицательному контакту на плате. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Ещё один проводок припаяйте к ножке диода, рядом с которой нанесена метка. Припаивайте его как можно ближе к основанию диода, чтобы сэкономить побольше свободного места. Припаяйте другую сторону диода (без метки) к средней ножке разъёма. Опять же, постарайтесь припаять максимально близко к основанию диода. И в завершение подпаяйте проводок к положительному контакту на плате. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Шаг 9: Подключение аккумулятора и USB схемы.

На данном этапе потребуется всего лишь подпаять четыре дополнительных контакта.

Нужно подсоединить аккумулятор и USB схему к плате контроллера зарядки.

Сначала отрежьте несколько проводков. Подпаяйте их к положительным и отрицательным контактам на USB схеме, которые расположены на нижней стороне платы.

После этого соедините вместе эти проводки с проводками, идущими от литий-ионного аккумулятора. Убедитесь, что вы соединили вместе отрицательные проводки и соединили вместе положительные проводки. Напоминаю, что красные провода у нас положительные, а чёрные — отрицательные.

После того, как вы скрутили проводки вместе, приварите их к контактам на аккумуляторе, которые находятся на обратной стороне платы контроллера зарядки. Перед пайкой проводки желательно продеть в отверстия.

Теперь можно поздравить вас — вы на 100% справились с электрической частью этого проекта и можете немного расслабиться.

На этом этапе неплохой идеей будет проверить работоспособность схемы. Так как все электрические компоненты подсоединены, то всё должно работать. Попробуйте зарядить айпод или любой другой гаджет, оснащённый USB портом. Устройство не будет заряжаться, если аккумулятор разряжен или неисправен. Кроме того поместите зарядное устройство на солнце и посмотрите будет ли заряжаться аккумулятор от солнечной батареи — при этом должен загореться маленький красный светодиод на плате контроллера зарядки. Также вы можете зарядить аккумулятор через mini-USB кабель.

Шаг 10: Электрическая изоляция всех компонентов.

Перед тем, как разместить все электронные компоненты в жестяной коробкой, мы должны быть уверены, что она не сможет стать причиной короткого замыкания. Если у вас пластиковый или деревянный корпус, то пропустите этот этап.

На дне и по бокам жестяной коробки наклейте несколько полос изоленты. Именно в этих местах будет находиться USB схема и контроллер зарядки. На фотографиях видно, что контроллер зарядки у меня остался незакреплённым.

Постарайтесь тщательно всё заизолировать, чтобы не произошло короткого замыкания. Перед тем, как наносить горячий клей или наматывать изоленту, убедитесь в прочности пайки.

Шаг 11: Размещение электронных компонентов в корпусе.

Так как 2,5 миллиметровый разъём необходимо закрепить с помощью болтов, то разместите его в первую очередь.

После установки разъёма далее необходимо разместить USB схему. Нанесите на неё небольшое количество горячего клея, расположите правильно в корпусе и ещё раз смажьте горячим клеем.

На моей USB схеме сбоку имелся переключатель. Если у вас такая же схема, то сначала проверьте работает ли переключатель, который нужен для включения и отключения «режима зарядки».

И наконец нужно закрепить аккумулятор. С этой целью лучше использовать не горячий клей, а несколько кусочков двустороннего скотча или изоленты.

Шаг 12: Эксплуатация самодельного зарядного устройства на солнечных батареях.

В завершение поговорим о правильной эксплуатации самодельной USB зарядки.

Заряжать аккумулятор можно через mini-USB порт или от солнца. Красный светодиод на плате контроллера зарядки указывает на процесс зарядки, а синий на полностью заряженный аккумулятор.

Во время своего последнего похода мне удалось в самолёте зарядить свой iPhone 4 почти на 80%, учитывая, что при этом я слушал музыку. Ёмкость аккумулятора составляла 2000 мА*ч. Чтобы зарядить аккумуляторы на 4400 или 6600 мА*ч, потребуется намного больше времени. Особенно это относится к айподам и другим планшетам.

Хотя это и достаточно сложная инструкция, я надеюсь, что вам удалось собрать своими руками USB зарядку с литий-ионным аккумулятором. Учитывая, что цены на литиевые аккумуляторы и контроллеры к ним падают, то нет никакого смысла делать самодельную зарядку на аккумуляторах других типов. Литий-ионные аккумуляторы особенно хорошо подходят для проектов, в которых крайне важны габариты устройства. Сейчас можно купить литий-ионные аккумуляторы даже самых безумно маленьких размеров. Это самый лучший источник энергии для автономных походов.

Зарядное устройство на солнечных батареях: плюсы и минусы

Содержание:

1. Конструкция и принцип действия
2. Достоинства и недостатки солнечных зарядных устройств
3. Как подключить
4. Выбор зарядного устройства
5. Обзор модели Powertraveller Solargorilla

Довольно часто возникают ситуации, когда пользователи смартфонов, планшетов и других мобильных гаджетов оказываются вдалеке от стационарных электрических сетей. Это могут быть путешествия, походы, выезды на природу и другие отрывы от благ цивилизации. В подобных случаях наилучшим выходом становится зарядное устройство на солнечных батареях, способное работать автономно и функционировать даже при слабом освещении.

Основным условием эффективности зарядки является соответствие мощности солнечной батареи с таким же параметром у заряжаемого устройства. Поэтому, большое значение имеет правильный выбор прибора для той электронной техники, которая находится в пользовании в данный момент.

Конструкция и принцип действия

В конструкцию солнечного зарядного устройства входят преобразователь, контроллер заряда, и сам аккумулятор, в котором накапливается этот заряд. Такое небольшое количество компонентов обеспечивает прибору высокую надежность и многофункциональность.

Принцип работы заключается в улавливании солнечных лучей, попадающих на панель, и дальнейшем преобразовании их в электрический ток. То есть, в данном случае используется фотоэлектрический эффект. Поэтому, в хорошую солнечную погоду электричество будет накапливаться с более высокой скоростью по сравнению с пасмурной. Кроме того, скорость накопления зависит от мощности самой панели, а ее регулировка осуществляется при помощи контроллера.

Модельный ряд солнечных зарядных устройств разделяется по мощности от 2 до 15 Вт. Зарядка аккумуляторов самых мощных приборов не превышает 5 часов. Каждый такой аккумулятор состоит из нескольких литиевых элементов с напряжением примерно 3,7 В. Соединенные в общую цепь, они способны выдавать нормальное выходное напряжение.

При отсутствии электрических сетей зарядка на солнечных батареях работает исключительно в автономном режиме, а ее эксплуатация не представляет каких-либо сложностей. Для того чтобы зарядить, например, смартфон, нужно лишь выбрать подходящий переходник и выполнить соединение с солнечной панелью. После этого батарея выставляется в наиболее удобное положение, обеспечивающее максимальный прием солнечных лучей. Мобильное устройство начнет заряжаться, но со скоростью гораздо меньшей, чем указано в рекламе производителей. Тем не менее, этого вполне достаточно, чтобы сделать срочный звонок, не требующий полной зарядки телефонного аккумулятора.

Каждое зарядное устройство оборудовано несколькими портами с различной силой тока на выходе. В порт на 1 А подключаются телефоны, плееры и другие маломощные устройства, на 2 ампера – планшеты, а на 2,5-3 А – ноутбуки.

Достоинства и недостатки солнечных зарядных устройств

Несомненными преимуществами автономных зарядок являются следующие:

• Экономия электричества, благодаря бесплатной солнечной энергии. Быстрота окупаемости зависит от мощности конкретного устройства. При отсутствии стационарных сетей, возможно получать не только на природе, но и в любых других местах.
• Широкий модельный ряд устройств на основе фотоэлементов дает возможность подобрать прибор с техническими характеристиками, наиболее подходящими для имеющихся гаджетов. Небольшое зарядное устройство подойдет смартфону, а панель с большой площадью вполне потянет даже мощный ноутбук.
• Солнечные панели отличаются экологической чистотой и не наносят вреда окружающей среде.

Идеальных устройств просто не существует, поэтому и данный тип батарей обладает собственными минусами, которые следует учитывать:

• Большинство приборов не может использоваться в пасмурную погоду, когда отсутствуют прямые солнечные лучи. Зарядка осуществляется лишь в дневное время и планируется в соответствии с прогнозом погоды.
• Процесс зарядки происходит значительно дольше, по сравнению с обычной электрической сетью.

Следует учесть, что мощность зарядного устройства во многом зависит от площади фотоэлементов. Этот параметр является определяющим при выборе автономной зарядки.

Как подключить

Автономный зарядник может соединяться с мобильными устройствами несколькими способами.

Чаще всего используются следующие типы подключений:

• Прямое подключение зарядки к смартфону или другому мобильному устройству. Для этих целей в корпусе панели предусматриваются различные типы разъемов. Как правило, это разъемы под шнур к обычной розетке или порт под USB. Существенным недостатком такого подключения считается возможный выход из строя прибора из-за скачков напряжения.
• Подключение с использованием переходника. Это наиболее безопасное соединение зарядки с мобильным гаджетом. Благодаря переходнику, выходное напряжение отличается стабильностью, его можно отрегулировать до нужных параметров. Такими компонентами укомплектовано большинство солнечных батарей.
• Мобильное устройство можно подключить через аккумулятор, накапливающий электричество при солнечном свете и отдающий энергию в любое другое время. Его зарядка производится от солнечной панели, стационарной электрической сети и автомобильного прикуривателя.

Выбор зарядного устройства

Основным критерием выбора солнечной зарядки является ее мощность. Чем выше энергоемкость мобильного устройства, тем более мощная зарядная панель потребуется для этих целей.

Соответственно, площадь фотоэлементов тоже должна быть большой. Необходимо убедиться, что выходной ток совпадает с параметрами тока, необходимого для зарядки мобильника. Для зарядки ноутбуков и больших планшетов потребуется зарядник с минимальной мощностью 9 Вт.

Следует обязательно проверить наличие переходников к тем устройствам, которые планируется заряжать. Несмотря на широкий ассортимент элементов, входящих в набор, рекомендуется лично убедиться, что присутствуют именно те, какие нужно.

Разные модели имеют и различную стоимость. В первую очередь она зависит от площади фотоэлементов, поглощающих солнечный свет. Кремний, применяемый для их изготовления, относится к дорогим материалам, следовательно, более мощные зарядники будут стоить дороже.

На стоимость солнечной панели влияют и другие материалы, особенно те, которые защищают устройство и участвуют в передаче энергии. Например, зарядник, помещенный в высокопрочный корпус, стоит дороже, но и служит значительно дольше бюджетных моделей.

Обзор модели Powertraveller Solargorilla

Зарядное устройство на солнечной батареи рассмотрим на примере мощной панели Powertraveller Solargorilla, помещенной во влагозащищенный корпус. Данный прибор выдает напряжение, позволяющее заряжать практически все известные мобильные гаджеты, в том числе и ноутбуки. Это делает его незаменимым для использования в местах, где отсутствуют основные электрические сети. Аккумулятор Powertraveller Solargorilla способен достаточно быстро зарядиться под действием одних лишь солнечных лучей.

Основой конструкции служат фотоэлектрические солнечные панели, генерирующие электрический ток. Подобное зарядное устройство для телефона совершенно безопасно, подходит ко всем мобильным гаджетам, в том числе и от компании Apple.

Для изготовления панелей применяется поликристаллическое стекло, обеспечивающее более высокую производительность зарядного устройства. Благодаря ему, зарядник приобретает характерный внешний вид. Герметизация панелей выполнена с помощью специального клея, а сам корпус является водонепроницаемым. На самой панели расположен светодиод зеленого цвета, отображающий силу заряда. Его тональность зависит от интенсивности ультрафиолетового излучения.

Перед началом использования панель следует очистить от пыли и расположить перпендикулярно солнцу. В таком положении она должна оставаться не менее 10 минут для «разогрева», после чего к ней можно подключать мобильное устройство. При очистке поверхности запрещается использование каких-либо химических веществ.

Солнечная зарядка Powertraveller Solargorilla обладает следующими техническими характеристиками:мощность – 40 Вт, величина выходного напряжения в разъемах – 5 и 20 вольт. Габариты устройства: длина – 264 мм, ширина – 200 мм, высота – 19 мм. Масса – 700 г.