الشاحن الشمسي: جهاز ومبدأ تشغيل الشحن من الشمس

يفضل المزيد والمزيد من محبي الأنشطة الخارجية قضاء إجازاتهم وعطلات نهاية الأسبوع بالقرب من الطبيعة البكر. لكن من الصعب على الشخص العصري أن يرفض فوائد الحضارة - من منا لا يأخذ الهاتف المحمول أو الكمبيوتر المحمول أو الكاميرا في رحلة؟

ولكن إذا كان هناك شاحن شمسي في أمتعتك ، فسيتم حل مشكلة قوة الأجهزة. يبقى فقط لمعرفة كيفية اختيار الجهاز المناسب. ستكون المقالة التي قدمناها ذات فائدة كبيرة في توضيح جميع القضايا.

ما هو شحن الطاقة الشمسية؟

هذه الشواحن قادرة على تحويل الطاقة الشمسية إلى تيار مباشر. يمكنهم العمل مع نماذج مختلفة من الملاحين واللاعبين وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف والكاميرات والأجهزة المحمولة الأخرى.

لكن وقت الشحن يعتمد بشكل مباشر على قوة الجهاز نفسه ونوع الجهاز الذي تم تفريغه ، لذلك ، من أجل اختيار جهاز عملي ومتعدد الاستخدامات ، من المفيد فهم خصائصه.

ميزات تصميم الصك

يتكون الجهاز نفسه من لوحة بلورية ، ووحدة تحكم في مستوى الشحن / التفريغ ومحول للطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.

تم تجهيز بعض الموديلات أيضًا ببطارية عازلة من العديد من خلايا الليثيوم ، والتي تسمح للجهاز ليس فقط بالتحويل ، ولكن أيضًا لتجميع الطاقة لإعطاء شحنة حتى في الظلام.

قبل بضع سنوات فقط ، كانت أجهزة الشحن الشمسية أجهزة باهظة الثمن ، وهي اليوم منتج ضخم بسعر مناسب.

فوائد الشحنات الشمسية:

• عالمي - تم تكييفه لمختلف الأجهزة (يتم توفير موصلات USB على العلبة ، ومعظم النماذج مجهزة بالإضافة إلى محولات خاصة لأنواع مختلفة من المعدات الكهربائية).
• يشغلون مساحة صغيرة في أمتعة السفر.
• هناك مجموعة واسعة من الأشكال والألوان والأحجام والقوة لتلبية الاحتياجات المختلفة والذوق الجمالي.

حسنًا ، إن العيب الأكثر أهمية لجميع التمارين الشمسية هو الوقت الطويل الذي تحتاجه لتراكم "الطاقة". بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يُفهم أنه إذا كان بإمكان أي طراز تقريبًا التعامل مع مصدر طاقة الهاتف المحمول أو الكاميرا ، فإن "امتصاص" الطاقة النشط مثل الكمبيوتر المحمول سيتطلب بالفعل طاقة رائعة من بطارية شمسية وبطارية سعوية.

مبدأ تشغيل الجهاز

الشواحن المحمولة التي تعمل بالطاقة الشمسية هي أنظمة قائمة بذاتها يمكنها معالجة الطاقة من كل من الأشعة والأنابيب ، ومصابيح الفلورسنت أو الكمبيوتر. علاوة على ذلك ، لا تحتاج العديد من النماذج إلى وجود أشعة الشمس الشديدة - فهي تتراكم الشحنة حتى في الأيام الملبدة بالغيوم ، على الرغم من أن الكفاءة ، بالطبع ، تنخفض (من 20 إلى 70 ٪).

إذا قمت بشراء جهاز لديه القدرة على الاتصال بالتيار الكهربائي ، يمكنك توفير الوقت بشكل كبير على تراكم الشحن في الطقس الغائم

يعمل الجهاز على النحو التالي: تمتص البلورات الموجودة على اللوحة الطاقة الشمسية ، ويقوم "محولها" بمعالجتها في تيار كهربائي يدخل إلى مصدر الطاقة. عند توصيل هاتف محمول أو جهاز آخر بهذا المصدر باستخدام سلك ، تتدفق الطاقة المتراكمة تدريجيًا إلى الجهاز الذي تم تفريغه.

أنواع الشحنات الشمسية

أما بالنسبة للمظهر - فقد حاول المصنعون هنا ليس فقط تنويع التدرج اللوني وشكل الأجهزة ، ولكن أيضًا لجعل الجهاز مناسبًا قدر الإمكان للاستخدام في مواقف مختلفة. فكر في الخيارات الأكثر شيوعًا.

قطعة واحدة - جهاز مدمج مصنوع من لوحة ومحرك مغلق في علبة صلبة مصنوعة من المعدن أو البلاستيك. مثل هذا الجهاز سوف "يحفظ" الهاتف الذي تم تفريغه على الشاطئ أو في نزهة ولن يشغل مساحة كبيرة في حقيبة عادية.

تعد الكتل الأحادية مناسبة للحياة اليومية - فهي لا تشغل مساحة كبيرة ويمكن شحنها ليس فقط من الشمس ، ولكن أيضًا أثناء العمل على جهاز كمبيوتر محمول أو كمبيوتر

لوحة مرنة - لوحة رقيقة قابلة للطي أو قابلة للتوسيع مع خلايا ضوئية. تشغل مساحة صغيرة في الأمتعة ، وتزن أقل بكثير من منافستها الصلبة ، المغلقة في علبة. ولكن ، على الرغم من مجال "التغطية" اللائق ، صفائح مرنة تتراكم الشحنة الشمسية أبطأ مرتين تقريبًا من الكتل الأحادية.

بالإضافة إلى ذلك ، تعمل معظم اللوحات من أشعة الشمس المباشرة فقط ، دون تخزين الطاقة للاستخدام المستقبلي - فهي لا تحتوي على بطارية مدمجة. ومع ذلك ، يمكنك دائمًا تقليل تكاليف الشحن باستخدام محرك أقراص خارجي للطاقة المطلوبة.

لذا تعتبر الألواح المرنة خيارًا جيدًا لحل مشكلة إعادة شحن الأجهزة منخفضة الطاقة مع الراحة "الثابتة" - في البلاد ، وصيد الأسماك ، مع خيمة. ولكن من الأفضل القيام برحلة أخرى لرحلة المشي لمسافات طويلة.

أثناء الحركة ، يمكن طي اللوحة المرنة بشكل مضغوط ووضعها في صندوق السيارة أو تثبيتها على سقف السيارة ، وتوقف - تنتشر فقط في الشمس

تهمة مدمجة - يتكون الجهاز من الألواح الشمسيةالتي تعلق على الجزء الخارجي من الحقائب أو حقائب الظهر.تسمح لك بإعادة شحن الأجهزة مباشرة أثناء الرحلة أو تراكم الشحنة في البطارية المدمجة.

ويمكن استخدام هذا الملحق للغرض المقصود منه - لحمل أي عناصر أو نفس الإلكترونيات ، وهو مناسب جدًا لأولئك الذين يرغبون في المشي لمسافات طويلة أو العمل في الهواء الطلق.

على الرغم من أن "حقائب الظهر ذات الطاقة" تبدو جذابة وأنيقة ، يمكنك أيضًا إرفاق أي نوع آخر من الشحن مؤقتًا إلى حقيبتك (تم تجهيز العديد من الموديلات حتى بأجهزة carabin خاصة) ولا تقلق بشأن سلامة الجهاز أثناء المطر أو التنظيف

المهود - يمكن أن تكون عدة لوحات مرنة مطوية بشكل مضغوط في "رصة" ، أو شكل من أشكال قطعة واحدة أحادية مغلقة في علبة صلبة في شكل كتاب منسدل.

الهدف الرئيسي من هذا الجهاز هو تقليل "التقاط" المساحة القابلة للاستخدام في حجم أمتعتك وزيادة الكفاءة بسبب عدد أكبر من الخلايا الضوئية. مكافأة لطيفة - معظم الموديلات مجهزة بحوامل على ظهره أو زجاج السيارة.

يمكن تحديد حجم "صدفي" بناءً على احتياجاتك: لشحن جهاز محمول ، يكون حجم الهاتف نفسه كافيًا ، ولكن بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية ، ستكون اللوحة ، حتى عند طيها ، أقل من الورقة A5

ولكن بغض النظر عن التصميم ، تعمل جميع الشحنات الشمسية على نفس المبدأ ، لذا فكر في الفروق الفنية المهمة التي ستساعد عند شراء جهاز.

كيف تختار الخيار المناسب؟

بادئ ذي بدء ، يجدر اتخاذ قرار بشأن عدد وأنواع الأجهزة التي تخطط لشحنها من الشحن بالطاقة الشمسية. تعتمد قوة الجهاز ونوع منفذ الإخراج على هذه المعلمات.

إذا كان جهازك يحتوي على عدة منافذ USB ، فيمكنك توصيل وشحن أجهزة مختلفة في نفس الوقت ، والأهم من ذلك ، للسماح بطاقة البطارية

يمكن توضيح خصائص الأجهزة المختلفة من خلال النظر في التعليمات الخاصة باستخدامها ، وفي بعض الأجهزة يشار إلى جهد التشغيل على الشاحن ، والذي تم تضمينه في المجموعة ، لذلك سيكون من السهل التنقل. في الحالات القصوى ، يمكن دائمًا شراء المحول المطلوب.

خيارات رئيسية وإضافات لطيفة

من خصائص تيار الشحن يعتمد على الوقت الذي يحتاجه الجهاز لتشغيل مختلف الأجهزة. يقاس هذا المؤشر بالأمبير ويشار إليه على منافذ الجهاز.

القيم:

• 1 أمبير - مصمم للهواتف المحمولة والسجائر الإلكترونية والساعات واللاعبين.
• 2 أمبير - مناسبة للأجهزة اللوحية والهواتف الذكية والكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو.
• 2.5-3 أمبير - سيتعامل مع أجهزة الكمبيوتر المحمولة وشحن أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

من المهم أيضًا معرفة جهد الخرج ، لأن الأجهزة القابلة لإعادة الشحن يمكن أن تتجاوز قدرة الشحن الشمسي في الطاقة. لذا ، بالنسبة لمعظم الهواتف والأجهزة اللوحية البسيطة ، سيحتاج إلى خرج 5 فولت ، للكاميرات الرقمية وأجهزة الألعاب - 9 ، ولحواسيب محمولة وثلاجات السيارات - 12-24.

ولكن لا يزال ، السمة الرئيسية للشاحن هي قوة الألواح الشمسية. يعتمد وقت شحن البطارية بشكل مباشر على هذا المؤشر. وهنا يأتي كل شيء إلى خصائص الألواح الممتصة للضوء.

على سبيل المثال ، سيكون للعناصر التي تبلغ قوتها 5 واط (خيار الميزانية القياسية) تيارًا يبلغ 900 مللي أمبير ساعة ، ول 10 واط - 1500 مللي أمبير. بمعنى ، لشحن الهاتف من الشحن بالطاقة الشمسية بقدرة 5 وات ، سيستغرق الأمر من ساعتين إلى ثلاث ساعات ، ولكن لوحة بقوة 10 وات ستعمل لمدة نصف ساعة فقط.

بالنسبة للأجهزة القوية مثل أجهزة الكمبيوتر اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، من الأفضل شراء نماذج قابلة للطي من العديد من اللوحات التي تولد رسومًا بسرعة

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأجهزة ذات اللوحات التي لا تتجاوز قوتها 2 وات فقط لتجميع شحن البطارية المدمجة. ولشحن الأجهزة مباشرة من ضوء الشمس ، تحتاج إلى لوحات بقوة 3 وات أو أكثر.

معلمات مهمة أخرى:

1. توفر البطارية - إذا كان الجهاز لا يحتوي على محرك أقراص ، فيمكنه العمل فقط عندما يكون في مكان مضاء.الأجهزة المزودة بالبطاريات قادرة على توصيل الشحن في أي وقت من اليوم ، بالإضافة إلى الشحن من مصادر أخرى - منفذ USB للكمبيوتر المحمول أو منفذ مزود بجهد 220 فولت.
2. نوع الخلايا الضوئية - يعتقد أن البلورات المفردة (كفاءتها عند مستوى 13-18٪) تمتص أشعة الشمس بكفاءة أكبر. في الكريستالات ، يكون هذا الرقم أقل - حوالي 10-12٪. يمكنك تمييزها حتى بالعين المجردة - تتميز الألواح الكريستالية بلون أزرق داكن ، ومنافسيها أسود.
3. واجهة - الشحن الشمسي العالمي مزود بمنفذ USB بالمعلومات ، حيث يمكنك اختيار الخيار الذي تحتاجه ، اعتمادًا على نوع الجهاز الذي تم تفريغه. تم تجهيز بعض الأجهزة أيضًا بمؤشر لشدة ضوء الشمس ، مما سيساعد في تحديد الموقع الأمثل لشحن سريع.
4. الحماية - بشكل مسبق ، تحتوي جميع الأجهزة على نظام أمان يسمح بتشغيلها في الطبيعة. ولكن بالنسبة لمحبي المغامرات الشديدة ، يجدر البحث عن جهاز يتمتع بحماية معززة من المطر والغبار والأوساخ والصدمات وغيرها من الظروف القاهرة.

يتم تمثيل الميزات الإضافية في الغالب بواسطة وظيفة "مصباح يدوي" أو "مصباح". قد يكون هذا مناسبًا ليس فقط للهواة في الهواء الطلق ، ولكن أيضًا لسائقي السيارات - عند استبدال عجلة أو الإصلاح على طريق ليلي ، سيصبح الضوء الساطع مساعدًا لا غنى عنه.

من بين المكافآت الأخرى ، يمكن للمصنعين تقديم محور USB أو نقطة اتصال Wi-Fi. ولكن ، بالطبع ، أي إضافات تزيد بشكل كبير من التكلفة النهائية للمنتج. وعما إذا كنت بحاجة إليها أمر متروك لك.

من حيث كثافة التسوق ، تقودنا النماذج التالية:

توصيات عامة لتشغيل الذاكرة

يجب شحن الأجهزة التي تحتوي على بطارية مدمجة بالكامل قبل العملية الأولى ، وليس من الشمس ، ولكن من مصدر التيار الكهربائي. ثم قم بتوصيل أي جهاز بالشاحن بحيث يتلقى الطاقة وتفريغ محرك الأقراص.

بعد ذلك ، يمكن استبدال اللوحة تحت الأشعة وتعويض الشحنة المفقودة. بالنسبة للنماذج التي تعمل مباشرة من الشمس ، لا تعمل هذه القاعدة - يمكن تثبيتها على الفور على المناطق المضاءة والأجهزة المتصلة.

تم تصميم معظم شواحن الطاقة الشمسية للعمل في درجات حرارة تتراوح من -20 إلى +45 درجة ، ولكن هناك أيضًا نماذج خاصة تعمل في المناخات القاسية ، فقط يتم تصنيعها حسب الطلب

لزيادة كفاءة الشحن بالطاقة الشمسية ، نوصي بما يلي:

1. ضع الجهاز بحيث تسقط الأشعة على اللوحة بزاوية قائمة. حتى إذا لم تكن الشمس في أوجها ، يمكنك منح الشحن الموضع الصحيح برفعه بزاوية 40 درجة باستخدام نوع من النسخ الاحتياطي. لذلك يمكنك جمع شحنة بنسبة 20-30 ٪ أكثر مما إذا قمت بوضع اللوحة أفقيًا في مكان مشرق.
2. استخدم الجهاز أثناء القيادة ، وليس فقط عند التوقف ، ولكن أيضًا عند السفر بالسيارة أو في رحلة تخييم. سيكون هذا الترادف قادرًا على جمع الطاقة مقابل 2-3 رسوم هاتف حتى في الطقس الغائم دون أشعة الشمس المباشرة.
3. ضع في اعتبارك أنه في معظم الأجهزة القابلة للطي ، تكون اللوحات متصلة في سلسلة ، لذلك من المهم أن تكون جميع العناصر مضاءة بالتساوي.على سبيل المثال ، حتى إذا كان الظل يغطي نصف الألواح الأربعة الأولى فقط ، فإن طاقة البطارية ستنخفض بمقدار النصف.
4. من أجل أن تصل البطاريات عالية السعة إلى المعلمات المعلنة ، يوصى بـ "تفريقها" - تفريغها بالكامل ، ثم شحنها بنسبة 100٪. وهكذا 3-4 مرات.
5. لراحة طويلة (شهر أو أكثر) ، قم بتخزين الذاكرة في درجة حرارة الغرفة. إذا كان هذا الجهاز مزودًا ببطارية مدمجة ، فيجب شحنه أولاً بنسبة تصل إلى 50-70٪.

وآخر نصيحة - حتى إذا أصبحت عملية الشحن أسوأ أو كانت معطلة تمامًا ، فلا تقم بفكها بنفسك ، حتى لا تتلف عناصر النظام والحالة نفسها. يتم سحب الجهاز المفكك تلقائيًا من الضمان ، لذا من الأفضل الاتصال بمركز خدمة معتمد أو المورد.

كيف تصنع شاحن بنفسك؟

على الرغم من أن أجهزة الشحن الحديثة قد توقفت بالفعل عن كونها أجهزة من الدرجة الممتازة وبأسعار معقولة تمامًا للمستهلك العادي ، إذا كنت تريد توفير المال ، فهناك دائمًا فرصة لصنع مثل هذا الجهاز بنفسك.

مثال على جهاز منزلي الصنع في علبة صلبة مصنوعة من معدن يمكن تجهيزه بموصل USB ومحول طاقة لشحن الأجهزة منخفضة الطاقة

 لصنع شاحن شمسي بسيط ، تحتاج إلى شراء العديد من العناصر الأساسية:

• بولي أو لوحة كريستال واحدة ؛
• حامل للبطاريات.
• الصمام الثنائي شوتكي.
• مقبس للموصل ؛
• وحدة التحكم بالشحن (ومع ذلك ، إذا كانت عملية الشحن ستنتج 0.5-5 فولت ، فيمكنك استخدام محول تعزيز 5V أرخص بدلاً من وحدة التحكم).

بالنسبة للوحة نفسها ، هنا تحتاج إلى إجراء حساب صغير لعدد العناصر ، بناءً على قوة الجهاز الذي تخطط لشحنه.

على سبيل المثال ، إذا كان تيار الشحن للبطارية حوالي 10٪ من سعتها ، فستكون هناك حاجة إلى تيار 2 أمبير لشحن 20000 مللي أمبير ، وسيستغرق حوالي 14 ساعة لتشغيل الجهاز. إذا قمت بمضاعفة التيار إلى 4 أمبير ، سيتم تقليل وقت إعادة الشحن إلى 7 ساعات.

سيسمح لك استبدال وحدة التحكم بمحول بجمع الذاكرة حتى مع بطارية منخفضة الطاقة من مصباح الحديقة الشمسية - على أي حال ، نحصل على 5V المطلوبة عند الإخراج (على الرغم من أن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً للشحن)

اعتمادًا على المعلمات الحالية للشحن المستقبلي (2 أو 4A) ، يتم أيضًا تحديد العناصر البلورية. عادة ، ينتج جزء واحد حوالي 0.5 فولت ، أي للحصول على 5 فولت على الأقل ، ستحتاج إلى 10-12 عنصرًا.

ثم يجب أن يتم لحامهما باستمرار. إذا تم استخدام اللوحة من مصباح يدوي ، فيمكن حتى إخراج 70 * 70 سم القياسي من 2.5 إلى 4.5 فولت ، لذلك من الأفضل التحقق باستخدام الفولتميتر.

المرحلة الأخيرة هي إرفاق شحنة محلية الصنع في أي إطار مناسب (حتى الحلوى مناسبة) وتجهيزها بموصل USB. ثم تحتاج إلى لحام الصمام الثنائي للحظر إلى الموصل ، وكذلك الأسلاك من اللوحة الشمسية إلى المحول والحامل وفقًا للرسم البياني أدناه.

يعد الصمام الثنائي Schottky ضروريًا حتى لا يتم تفريغ البطاريات من خلال البطارية الشمسية عند تشغيل الجهاز. يمكنك شرائه ، مثل المكونات الأخرى ، في أسواق الراديو أو على الإنترنت

يبقى للتحقق من تشغيل الجهاز في الشمس مع أي جهاز مفرغ. إذا كان كل شيء على ما يرام ، يمكنك استخدام المحولات المناسبة وشحن الأجهزة المختلفة.

تعليمات صور للسادة المستقلين

يمكنك بسهولة تجميع شاحن صغير بمنفذ USB لتشغيل هاتفك بيديك. جميع المكونات متاحة للبيع ، وفي الحالات القصوى يمكن كتابتها. سوف تكلف محلية الصنع عشرات المرات أرخص من منتج مصنع ، خاصة إذا تم الإعلان عنه على نطاق واسع.

عند شراء ملحقات لتجميع الجهاز ، يجب أن تضع في اعتبارك أنك بحاجة إلى شراء بطارية شمسية بجهد 5 فولت أو أكثر. لقد تحدثنا بالفعل عن جهد البطارية ، وهو 3.7 فولت. ومع ذلك ، لم نذكر دقة دقيقة - يجب الإشارة إلى "حماية PCB" في الملصقات أو المستندات الفنية للبطارية. هذا يعني أنها محمية من التفريغ العميق والشحن الزائد.

يلزم وجود موصلين إضافيين بحجم 2.5 مم: أحدهما مزلاج على اللوحة ، والثاني بسلك. ستحتاج أيضًا إلى دائرة تعزيز على USB لتزويد طاقة التيار المستمر.

جهز كل ما تحتاجه؟ دعنا ننتقل إلى الجمعية:

بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى لحام الصمام الثنائي.يتم توصيله من جانب بسلك بالبطارية ، من جهة أخرى - مع الجزء الأوسط من الموصل. من المستحسن جعل المفاصل الملحومة أقرب ما يمكن من الصمام الثنائي ، يجب حماية جميع العقد بواسطة أنابيب الانكماش الحراري أو على الأقل قطرات الغراء.

مع قواعد اختيار الألواح الشمسية لترتيب منزل خاص أو كوخ المادة التاليةمخصص لهذا السؤال المثير للاهتمام.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

للحصول على فكرة بصرية عن شواحن الطاقة الشمسية ومبادئ عملهم ، نحن نقدم رؤية مجموعتنا المختارة من مقاطع الفيديو:

نصائح وحيل عملية لاختيار الشحن لمختلف الأجهزة. يمكنك النظر في الداخل ودراسة مخطط الكتلة الواحدة مع مؤلف هذا الفيديو:

كيفية تجميع شاحن بطارية يعمل بنفسك:

بفضل التقدم التكنولوجي والعقول المشرقة للمخترعين الذين أتاحوا طاقة الشمس للمستخدمين العاديين. بفضل هذه الشواحن ، لا داعي للقلق بشأن حقيقة أنه في الإجازة في الوقت المناسب ، ستترك بدون اتصال بالحضارة.

حسنًا ، إذا كانت هناك صعوبات في اختيار الجهاز ، يمكنك دائمًا طلب مشورة المحترفين المتمرسين في الكهرباء.

أخبرنا عن كيفية استخدامك الشحن بالطاقة الشمسية في ظروف التخييم أو في نزهة أو على الطريق. يرجى كتابة التعليقات في الكتلة أدناه. اطرح الأسئلة وشارك الانطباعات والمعلومات المفيدة حول الموضوع وانشر الصور.