Дополнительные элементы (комплектующие)
Дополнением к конструкции будет диод шотки. Это специальный полупроводниковый элемент с малым падением напряжения, если производится прямое включение. Падение напряжения – это, по сути, потери, от которых необходимо избавиться, что и позволяет сделать установленный диод шотки. Он в первую очередь дает возможность заряжать аккумуляторы через солнечную батарею, во-вторых, в момент отсутствия самого солнца не дать аккумуляторам разрядиться. Все дело в обратном токе. Это очень важная комплектующая.
Чтобы дальше усовершенствовать весь прибор, можно добавить и еще некоторые устройства.
- Контроллер заряда аккумулятора. Он дает возможность сохранять электроэнергию определенное количество времени. К примеру, от 50 до 100 часов. Стоит этот прибор недешево, но если вы хотите, чтобы все устройство работало долго, то стоит раскошелиться.
- Инвертор. Это преобразователь напряжения, то есть, на выходе получится не 12 В, а 220 В. При этом мощность самой солнечной батареи может подняться до 100 Вт.
Как видите, усовершенствовать и сделать солнечную батарею своими руками не так уж и сложно. Тем более вся конструкция обойдется вам в разы дешевле, чем промышленный экземпляр. Плюс ко всему самодельная конструкция будет весить меньше, а, значит, в походе нагрузка на плечи от рюкзака снизится. Для сравнения, промышленный модуль ТСМ-60, вырабатывающий мощность 60 Вт, весит 6 кг. Самодельная конструкция около 4 кг.
Обзор популярных моделей повербанков с солнечной батареей
Рынок внешних аккумуляторов на солнечных батареях предлагает потенциальным покупателям много моделей, что создаёт определённые трудности при выборе правильного устройства.
Рассмотрим 3 лучших повербанков с солнечными батареями.
1. Solar Charger 20000 mAh
| Ёмкость аккумулятора | 20000 мА*ч |
| Разъёмы | USBx2 |
| Ток зарядки | 2А/1А |
| Напряжение на выходе | 5 В |
| Размеры | 131х78х15 мм |
Solar Charger 20000 mAh – power bank на солнечной батарее, сделанный из пластика чёрного цвета. Благодаря противоскользящим накладкам прибор удобно лежит в руке. Есть функция одновременной зарядки двух устройств, а также достаточно яркий светодиодный фонарь. Разъёмы для зарядки защищены резиновыми крышками, что надёжно исключает проникновение влаги. На лицевой панели расположены световые индикаторы, указывающие уровень зарядки аккумулятора.
Плюсы:
- Большая ёмкость.
- Противоскользящие накладки.
- Защита от пыли и влаги.
- 2 порта для зарядки.
Минусы:
- Вес.
- Отсутствует функция быстрой зарядки.
Неплохая модель для ежедневного применения.
2. Qumo PowerAid Camper 4000
| Ёмкость аккумулятора | 4000 мА*ч |
| Разъемы | USBx2 |
| Ток зарядки | 2,1 А |
| Напряжение на выходе | 5 В |
| Размеры | 178х185х33 мм |
Qumo PowerAid Camper 4000 – хороший переносной аккумулятор с панелью раскладного типа. Корпус выполняют из прочного пластика, устойчивого к механическим воздействиям. Производители серьёзно отнеслись к безопасности устройства – установили защиту от перегрева, коротких замыканий, избыточного и недостаточного напряжения, а также глубокой разрядки аккумулятора. Небольшая ёмкость батареи не позволяет рассчитывать на длительное использование без подзарядки.
Плюсы:
- Хорошая мощность.
- Защита от неблагоприятных факторов.
- Эргономичный дизайн.
Минусы:
- Большие размеры.
- Малая ёмкость батареи.
Такая модель – хорошее приобретение для любителей турпоходов.
3. Allpowers Xdragon 10000 mAh
| Ёмкость аккумулятора | 10000 мА*ч |
| Разъёмы | USBx2 |
| Ток зарядки | 1А/2,1А |
| Напряжение на выходе | 5 В |
| Размеры | 135х75х18 мм |
Allpowers Xdragon 10000 mAh – универсальная модель с двумя разъёмами для зарядки и встроенным фонариком. Заряжает телефоны, планшеты, фотокамеры и другие устройства. Резиновая заглушка защищает USB-порты от попадания пыли и влаги. Время полной зарядки от сети составляет 5 часов.
Плюсы:
- Встроенный LED-фонарь.
- Качество сборки.
- Защита от проникновения пыли и влаги.
- Надёжные аккумуляторные элементы.
Минусы:
- Большой вес.
- Нет функции быстрой зарядки.
Хорошая модель для повседневного использования.
Виды панелей и их достоинства
Давайте разберемся, из чего делают солнечные батареи. Для изготовления самой первой ячейки использовали селен. Но полученные фотоэлементы имели очень высокую химическую активность и быстро старились. К тому же и КПД было смехотворное – всего 1 %. В поисках замены был опробован кристаллический кремний. Но этот элемент является диэлектриком. Поэтому для проводимости пришлось добавлять различные редкоземельные металлы.
Монокристаллический кремнийИсточник userapi.com
На сегодняшний момент существует три типа фотоэлементов из кремния:
- на монокристаллах;
- поликристаллические;
- аморфные.
Для каждого вида применяется своя технология изготовления. В первом случае слитки кремния проходят самую высокую степень очистки. И только после этого с них срезаются тончайшие слои. А на заключительном этапе получают темно-синие пластины, похожие на стекло и с ярко выраженной электродной сеткой на поверхности.
Монокристаллические фотоэлементы имеют самое высокое КПД – 19 %. А срок эксплуатации рассчитан на 50 лет. Любая ячейка из кремния со временем теряет производительность. И в этом случае лидируют аморфные. Но монокристаллы делают это очень медленно. Построенные из них 40 лет назад батареи еще работают и сохранили 80% своей первоначальной производительности.
Если к электропитанию дома выполнить подключение солнечных панелей с поликристаллическими фотоэлементами, то их замена потребуется через 25 лет. КПД такого устройства хоть и меньше монокристаллического, но еще достаточно неплохое – 15 %. Понижение параметров связано с тем, что в этом случае используется более дешевый кремний. А он не такой чистый. Поэтому изготовленные пластины получаются с более светлым узором, образующим границы между кристаллами.
Поликристаллический кремнийИсточник hab.specstali.ru
Но поликристаллические фотоэлементы имеют и свои плюсы. Во-первых, это сравнительно низкая цена, чем у монокристаллических. Во-вторых, они не так сильно зависимы от низкой облачности и ориентации на светило. А также легче переносят внешние загрязнения. Это делает поликристаллические солнечные батареи намного популярнее для пользователей.
Аморфный кремний не имеет кристаллической структуры. При изготовлении тончайший слой химического элемента наносится либо на стекло, либо полимер. Такие панели работают недолго. Аморфный слой быстро выгорает на солнце и полностью деградирует. Да и КПД составляет только 9 %. Причем со временем быстро падает. Но дешевый способ производства несколько оправдывает их применение в некоторых областях. Например, быстрое снижение КПД нивелирует высокая солнечная активность в пустынях.
Поскольку отрасль считается высоко перспективной, то ее изучение и разработка идет полным ходом. Продолжается поиск новых материалов, которые позволят удешевить производство и максимально повысить КПД. И на сегодняшний день уже получена новая технология по изготовлению пленочных фотоэлементов, которые обладают очень хорошей долговечностью. Да и производительность их выше, чем у сделанных из кремния.
Пленочные фотоэлементыИсточник raspberry.com.ua
Тонкопленочные фотоэлементы изготавливают из:
- теллурида кадмия;
- полимеров;
- индия и селенида меди.
Подключение таких солнечных батарей в частном секторе только планируется. А пока их выпуском занимается лишь несколько лидеров в этой отрасли. Гибкие фотоэлементы еще большая редкость. Поэтому использование их в самостоятельном моделировании возможно только в будущем.
Способ 4. Внешний энергонакопитель с солнечной батареей
Ещё один интересный вариант. Поскольку световой день начинает увеличиваться, актуально обсудить преимущества энергонакопителей солнечной энергии. Вы увидите, как изготовить переносное зарядное приспособление с возможностью заряда от панелей-накопителей солнечной энергии.
Нам необходимо:
- Литий-ионный энергонакопитель формата 18650,
- Футляр от этих же накопителей
- Модуль повышения напряжения 5 В 1 А.
- Плата заряда для аккумулятора.
- Солнечная панелька 5,5 V 160 mA (любого размера)
- Проводки для соединения
- 2 диода 1N4007 (можно и другие)
- Липучка или двусторонний скотч для фиксации
- Термоклей
- Резистор 47 Ом
- Контакты для энергонакопителя (пластинки тонкой стали)
- Пара тумблеров
ВАЖНО. Рекомендуется применять электронакопитель вместе с платой защиты, чтобы избежать повреждений.. Базисная схема внешнего аккумулятора
Базисная схема внешнего аккумулятора
- Изучим базисную схему внешнего аккума.
На схеме видно 2 соединительных проводка разных цветов. Красный подсоединяется к «+», чёрный к «-».
- Контакты к литий-ионной батарее паять не рекомендуется, поэтому поставим в корпусе клеммы и зафиксируем их с помощью термоклея.
- Следующая задача — разместить модуль увеличения напряжения и плату зарядки для аккумулятора. Для этого делаем отверстия для USB-входа и USB-выхода 5 В 1 А, тумблера и проводков к солнечной панели.
- Резистор (сопротивление 47 Ом) впаиваем к USB-выходу, с оборотной стороны модуля, увеличивающего напряжения. Это имеет смысл для зарядки IPhone. Резистор решит проблему с тем самым управляющим сигналом, который запускает процесс зарядки.
- Чтобы панели было удобно переносить, можно осуществить прикрепление контактов панели с помощью 2 маленьких контактов типа «мама-папа». Как вариант, можно соединить основной корпус и панельки с помощью липучек.
- Ставим диод между 1 контактом панели и платой заряда энергонакопителя. Диод стоит ставить стрелкой в сторону платы заряда. Это предотвратит разряжение накопительной батареи через солнечную панель.
ВАЖНО. Диод ставится в направлении ОТ солнечной панели ДО платы заряда.. На сколько зарядов хватит такого Повер банка? Всё зависит от ёмкости вашего аккумулятора и ёмкости гаджета
Помните, что разряжать литиевые накопителей ниже 2,7 В крайне нежелательно
На сколько зарядов хватит такого Повер банка? Всё зависит от ёмкости вашего аккумулятора и ёмкости гаджета. Помните, что разряжать литиевые накопителей ниже 2,7 В крайне нежелательно.
https://youtube.com/watch?v=G94tbhmDv58
Что касается заряда самого устройства. В нашем случае мы использовали солнечные панели с общей ёмкостью в 160 mAh, а ёмкость аккумулятора — 2600 mAh. Следовательно, при условии прямых лучей батарея зарядится за 16,3 часа. При обычных условиях — около 20–25 часов. Но пусть эти числа вас не пугают. Через миниUSB зарядится за 2–3 часа. Скорей всего, солнечной панелью вы будете пользоваться в условиях путешествий, походов, дальних поездок.
Как ориентироваться в море солнечных зарядных устройств
Появление это не все, когда дело доходит до этого типа устройства. И вы не хотите тратить свои деньги на что-то, не имея всех ваших данных и технических деталей напрямую.
Что случилось с ваттами?
Производительность солнечного зарядного устройства измеряется в ваттах, которые являются единицей измерения электрической энергии..
Таким образом, чем выше требуемая электрическая мощность, тем большую мощность вы должны искать в своем продукте..
- Ниже 10 Вт. Например, такое устройство, как маленький радиоприемник, которое потребляет меньше, работает лучше, чем 10 Вт..
- 10-15 Вт. Смартфоны, планшеты и iPad нуждаются в мощности чуть более 10 Вт, если они должны заряжаться правильно.
- 15-25 Вт. Если есть больше людей, использующих одну и ту же солнечную панель, вы должны соответственно увеличить свою мощность и, возможно, достичь 25 Вт в зависимости от элементов, которые ваша группа планирует нести.
- Выше 25 ватт. И если вы действительно не можете попрощаться со своим дорогим ноутбуком во время поездки, тогда требуется электрическая мощность более 25 Вт..
Конечно, в этот момент вы сталкиваетесь с дилеммой выбора между более высокой скоростью загрузки, которая достигается благодаря более высокой мощности и более низкому ценовому диапазону, который идет с более низким энергопотреблением..
Но если вы ищете сочетание качества и производительности и у вас нет тонны гаджетов, выбор зарядных устройств среднего класса — это, вероятно, хорошая идея..
Усилить эти усилители
Выходная мощность измеряется в амперах или амперах для краткости. Смартфон можно заряжать с 1 ампер, но планшет, который имеет большую батарею, требует как минимум 2 ампер для правильной зарядки.
Вот почему указано, что вы также проверяете спецификации, связанные с USB-портами. Не говоря уже о некоторых распространенных заблуждениях, возникающих из-за того, как производители записывают свои значения тока на изделиях: некоторые относятся к максимальным усилителям, а другие — к совместимым общим усилителям..
Первый продукт может быть лучше, так как это, вероятно, двойной порт, который позволит вам заряжать пару устройств одновременно, в то время как второй работает для одного элемента..
Выбрать по типу
Тип солнечного зарядного устройства, которое вы принимаете, следует учитывать в зависимости от таких факторов, как:
- Продолжительность поездки.
- Количество принесенных устройств.
- Солнечная или облачная погода.
Допустим, вы в кемпинге:
- В течение одного или двух дней, в очень солнечном месте, и у вас есть только несколько устройств. Получить встроенная солнечная батарея.
- Максимум 5 дней в солнечную погоду, и упаковал несколько устройств, а не только смартфон и планшет. Тебе нужен хотя бы один складная панель с аккумулятором для этого случая.
- Максимум на неделю у него такое же количество гаджетов, как и в предыдущем примере, а иногда он может стать совсем темным. Получить один гибкая панель CIGS.
- Более недели, в сложных условиях, но не очень облачно. Вы должны рассмотреть монокристаллическое солнечное зарядное устройство. Это лучше всего подходит для дальних поездок из-за психологического недостатка: оно не складывается, и некоторые люди могут найти это раздражающим.
- Больше недели, в разные погодные условия, в одиночку и частые поездки, как это. Получить один поликристаллическое зарядное устройство который дешевле монокристаллического, но работает не так быстро.
Рассмотрим встроенные функции
Детали и дополнения, которые вы обязательно должны рассмотреть:
- Интегрированные батареи для людей, которые хотят зарядить свои солнечные батареи, а затем использовать их, когда облачно или ночью. Они также потрясающе делают экстренные вызовы..
- Опция автоматического перезапуска. Если на секунду станет облачно, вы не захотите быть тем, кто перезапускает солнечное зарядное устройство каждый раз, когда это происходит.
- Удобная конфигурация. Быстрая настройка зарядного устройства, не беспокоясь о погодных условиях, таких как ветер или шторм, безусловно, является преимуществом.
- Легкость его переноски. Получение более легкого зарядного устройства, такого как CIGS, лучше всего подходит для тех, у кого нет места или силы, чтобы нести более тяжелый, но более качественный предмет..
- Любое хорошее оборудование для выживания должно быть максимально универсальным и многофункциональным. Убедитесь, что ваше солнечное зарядное устройство тоже подходит и что вы можете эффективно заряжать два элемента одновременно. Поэтому ищите двойной USB-порт, который сэкономит вам много времени. Встроенные фонарики тоже дополнительные конфеты.
Особенности изготовления из подручных материалов
Умельцы ухитряются строить солнечные энергетические станции без применения фотоэлементов. Так, пивные банки превращаются в эффективный нагреватель воздуха.
Модели из фольги и варианты из пивных банок
Небольшие манипуляции с медной фольгой превращают её в фотоэлемент. Кусок фольги прокаливается полчаса на плите, от него отслаивается оксидная плёнка. Затем без нагрева берётся второй кусок. Оба куска помещаются в сосуд с соляным раствором, из пластин и нагрузки собирается электрическая цепь.
Из пустых пивных банок тоже можно сделать нагреватель воздуха. Банки снаружи покрываются чёрной краской. Из них собираются воздушные туннели, в которые вентилятором загоняется воздух. Чёрная поверхность очень сильно нагревается на солнце и нагревает воздух в баночном туннеле. В помещение он проходит уже почти горячим.
Варианты из транзисторов и модели из диодов
В любом старом транзисторе при его разборке можно обнаружить кремниевую пластинку. Это и есть фотоэлемент. При очень хорошем освещении пластинка генерирует постоянный ток силой около 1мА. И несколько спаянных пластин смогут зарядить маломощный аккумулятор. Для этой цели отлично подходят мощные кремниевые транзисторы с буквенной маркировкой КТ или П.
Фотоэлемент можно создать самому, вытащив кремний из старых диодов.
ФОТО: avatars.mds.yandex.netСолнечный электрогенератор, собранный на диодах
Виды солнечных зарядок
Классификация такого рода гаджетов осуществляется по нескольким критериям. в первую очередь они отличаются по мощности. Причем зарядные устройства на солнечных батареях для телефонов и планшетов отличаются небольшими размерами и весом, что делает их удобными в использовании.
Мощные модели зарядки на солнечных аккамуляторах имеют большие габариты, но так как площадь их панелей довольно велика, то и мощность значительно превышает значения, допустимые у компактных образцов.
Зарядные устройства на солнечных батареях без встроенного аккумулятора отличаются более широким спектром применения. Они могут обеспечивать энергией как мобильную технику, так и небольшие телевизоры, холодильники, приборы освещения.
Разнообразная комплектация переходников
Имеются отличия и в типе самого аккумулятора. В зарядных устройствах с солнечными панелями чаще всего используют литий-ионные и литий-полимерные АБ. Последние способны довольно долго сохранять заряд и отличаются отсутствием «эффекта памяти».
Как своими руками сделать солнечную зарядку для телефона?
Нам пришло немало вопросов о том, как можно сделать солнечную зарядку для телефона своими руками. Это популярный вопрос среди пользователей, поскольку многие в летнее время уезжают на дачу или просто на отдых на природу, где нет бытовой электрической сети. Поэтому остро становится проблема зарядки телефона. Можно собрать несложное устройство, которая будет заряжать смартфон от солнечной панели. Но для его успешной работы потребуется выполнить определённые требования. В этой небольшой заметке мы попытаемся представить решение этой проблемы.
Для начала перечислим, что нам потребуется.
- Фотоэлемент;
- Контроллер заряда для литиевых аккумуляторов выходом USB;
- Давай отрезка проводов длиной 10-15 сантиметров;
- Паяльник, канифоль, припой;
- Силикон или клей.
Вопросы могут возникнуть фотоэлементу (солнечной панели) и контроллеру заряда. Что касается первого, то лучше брать готовый фотоэлемент с припаянными проводами. Даже если он будет стоить дороже, чем без проводов, лучше взять готовый.
Фотоэлемент на 5 вольт
Теперь по электрическим характеристикам солнечной панели. Некоторые используют солнечные панели от садовых светильников на фотоэлементах. Сразу стоит сказать, что это неудачное решение. Такие панели имеют очень маленькую мощность.
Их размер примерно 7 на 7 сантиметров и они выдают напряжение на выходе до 3,5 вольт. И это на пике своих возможностей в солнечный день. В этом случае придется использовать дополнительную повышающую схему, поскольку аккумулятор телефона должен заряжаться при подаче 5 вольт.
А такая схема ─ это дополнительные потери.
В результате тока на аккумулятор телефона продается очень маленький и процент зарядки сильно затягивается. Модели напряжением 5 вольт и мощностью 0,8 ватта стоят примерно 350─400 руб. Они способны заряжать телефон током на 150─200 миллиампер. С такими параметрами зарядка также не будет быстрой, но всё же лучше, чем использовать панельки от садовых светильников.
Если возьмёте солнечный фотоэлемент с напряжением на выходе больше 5 вольт, то придётся дополнительно ставить понижающую схему. Поэтому сразу ищите солнечную панель на 5 вольт.
Теперь по контроллеру заряда. В интернете их продаётся множество. На изображении ниже представлен типовой вариант.
Контроллер заряда аккумулятора телефона с USB
На плате есть две контактные площадки для пайки проводов от солнечной панели, а также порт USB для подключения к телефону. Цена вопроса на Алиэкспрессе около 100 рублей. Также есть варианты, как на следующем изображении.
Контроллер заряда для литиевой батареи
У таких контроллеров есть ещё контактные площадки BAT+ и BAT-, к которым подключается литиевая батарея. Это может пригодиться, если вы будете делать полноценный Power Bank. В нашем случае нужно заряжать телефон через интерфейс USB и эта возможность будет лишней.
После того, как комплектующие подобраны, остаются пустяки. Выводы от солнечной панели с соблюдением полярности припаиваются к входным контактным площадкам платы контроллера заряда.
Фотоэлемент устанавливается так, чтобы на него максимально падал солнечный свет. Затем подключается телефон через кабель USB и зарядка пошла. Правда, не стоит ждать быстрой зарядки. С током 150─200 мА зарядка будет довольно продолжительной.
Чтобы сократить время процесса, нужен ток зарядки хотя бы 0,5 ампера, а ещё лучше 1 ампер.
P.S. Есть также вариант зарядки телефона от солнечной панели напрямую без контроллера. В этом случае провода от фотоэлемента с соблюдением полярности подключаются к соответствующим выводам кабеля USB, который будет подключаться к телефону. В этом случае в разрыв минусового провода вставляется диод Шоттки, чтобы не происходило разряда батареи. Признаться честно, не очень элегантный вариант.
Преимущества и недостатки
Солнечная энергетика имеет много преимуществ перед традиционной тепловой:
- безвредна для экологии;
- её устройства долговечны в эксплуатации;
- их легко изготавливать и монтировать;
- работают бесшумно;
- можно создавать автономные устройства, независимые от сети;
- нет подвижных частей;
- небольшой вес;
- незначительные финансовые затраты;
- срок окупаемости (10 лет) меньше, чем срок их службы (30 лет).
Но и без минусов не обходится. У фотоэлементов низкое светопоглощение, они обрабатывают только около 20% поступающих солнечных лучей, и у них к тому же низкий КПД. Если сравнивать их с классическими источниками электроэнергии, солнечные батареи производят только около 15% от поглощённой солнечной энергии. У фотоэлементов большая зависимость от погоды: в пасмурные или туманные дни КПД резко падает.
Принцип действия и особенности работы солнечных power bank
Power bank на солнечных батареях в целом практически ничем не отличаются от стандартных внешних накопителей энергии. По внешнему виду кирпичик, который имеет на корпусе индикацию и несколько разъёмов. Комплектация многих подобных устройств включает в себя большое число переходников и сетевой адаптер для зарядки самого повер банк. Но у солнечных power bank есть ещё панель с фотоэлементами. Они преобразуют энергию солнца в заряд аккумуляторов. Для зарядки мобильных устройств имеется один или несколько портов USB.
Power bank на солнечных батареях
Как работает повер банк? Вы кладёте устройство на солнце так, чтобы свет падал на фотоэлементы. Солнечная энергия преобразуется в электрическую и заряжает аккумуляторную батарею. Из-за малой площади фотоэлементов этот процесс небыстрый, и в случае большой ёмкости Power bank (20000 мАч и выше) может занимать до нескольких суток. Поэтому, если есть возможность, лучше зарядить устройство от розетки. А от солнечной панели заряжать его только в походе, на даче и т. п. После того как аккумуляторы заряжены, можно подключать мобильное устройство и заряжать.
Power bank на солнечных батареях заряжает смартфон за несколько часов. Здесь многое зависит от того, какой ток отдают порты устройства. В любом случае процесс небыстрый, да и ёмкости аккумулятор телефона вытянет значительно больше, чем имеет номинал. Почему так, мы объясним чуть ниже.
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.
Самодельная солнечная батарея для телефона
Солнечная батарея для зарядки телефона, планшета, ноутбука собирается совсем несложно. Понадобятся доступные и дешевые комплектующие.
Изобретать колесо заново не нужно. Заводские изделия складываются из мини-элементов по 5–6 вольт, контроллера заряда и встроенного аккумулятора, запасающего энергию. Электрическое соединение между отдельными элементами делается через диоды Шоттки. Такие диоды с низким сопротивлением p-n перехода необходимы, чтобы предотвратить протекание обратного тока между двумя элементами батареи.
Значит, вам всего лишь нужно иметь:
- несколько солнечных панелек;
- столько же диодов Шоттки;
- кабель mini USB или другой, подходящий для подключения к заряжаемому устройству;
- контроллер заряда;
- аккумулятор как можно большей ёмкости.
Чтоб мобильник уверенно заряжался, когда солнце время от времени прячется за облака, потребуется собрать панель с током на выходе 1000 мА при 5–6 В или 300 мА при 12 В. Чем мощнее солнечный генератор, тем меньше вы будете зависеть от открытого яркого солнца.
У солярной батареи без контроллера есть один недостаток — она может разрядить ваш телефон, вместо того чтоб зарядить. В плохую погоду напряжение на выходе самодельного устройства может стать ниже, чем на аккумуляторе мобильника. Неприятно, но ток потечет от уже разряженного аккумулятора к неправильно собранному генератору.
Автомобильное зарядное для телефонов преобразовывает входное напряжение 7–30 в стабильные 5 вольт. Такое устройство можно применить в самоделке как контроллер зарядки телефона или планшета.
Ваш, собранный собственными руками, альтернативный источник энергии выдает меньше 5 вольт. Тогда используйте повышающий преобразователь напряжения. Даже если вырабатывается полвольта, то с повышающим стабилизатором можно получить 5 В. Благодаря ему, вы сможете применить слабые черные панельки из садовых фонариков. Реально собрать солнечную батарею из транзисторов. Правда, транзисторы в режиме генератора выдают очень слабый ток, так что телефон будет заряжаться не меньше недели.
Припаивать собранную батарею к преобразователю напряжения нужно прямо, без использования диодов.
Чтобы плата преобразователя не болталась, приклейте её сзади к солнечной панели либо засуньте в родной корпус.
Удобно как подставку к самодельной солярной батарее использовать согнутую банковскую карту или визитку из плотного картона.
Имея различные переходники, можно зарядить любой мобильник или планшет от самодельного зарядного.
Теперь вы независимы от розеток, и можете долго наслаждаться удобствами цивилизации за городом, на природе.
Насчет расходов: один солнечный элемент на 100 мА обойдется в 3–5 долларов, цены на автомобильные преобразователи напряжения начинаются от 2 долларов, а без встроенного аккумулятора реально и вовсе обойтись.
Надёжность зарядки — как о ней судить
Сертификация производителя. Если она в принципе есть, это уже с большой вероятностью доказывает наличие необходимого минимума безопасности и энергетической эффективности. Чаще всего на качественной зарядке можно увидеть такие значки: UL, CSA, CE, ETL, ENERGY STAR, RoHS или FCC (логотипы независимых международных проверяющих организаций).
Кабель питания. Характеристики USB-шнура, который связывает между собой адаптер и телефон, тоже имеют значение. То, что он должен подходить к разъёму гаджета, понятно каждому — иначе его просто не вставишь. Кроме того, покупая шнур, посмотрите, на какой ток он рассчитан. Он не должен быть меньше того, на который способна зарядка.
Заключение
Из доступных в средней полосе России способов альтернативного получения электроэнергии применение солнечных батарей является наиболее привлекательным.
В первую очередь – благодаря дешевизне производимых в Китае поликристаллических кремниевых фотоэлементов, которые позволяют собирать достаточно бюджетные конструкции. В зависимости от потребностей и возможностей солнечная батарея может быть изготовлена с разнообразными характеристиками – от компактной складной конструкции для зарядки телефона или навигатора до крупногабаритных панелей, работающих в системах резервного питания совместно с аккумуляторными батареями и инверторными преобразователями.
