Carregador solar: dispositiu i principi de funcionament de la càrrega del sol

Cada cop són més els amants de les activitats a l'aire lliure que prefereixen passar les vacances i els caps de setmana més propers a la naturalesa incontenible. Però és difícil per a una persona moderna rebutjar els avantatges de la civilització: a qui de nosaltres no agafem telèfon mòbil, ordinador portàtil o càmera?

Però, si hi ha un carregador solar al vostre equipatge, es solucionarà el problema de la potència dels dispositius. Només queda esbrinar com triar el dispositiu adequat. L’article que hem presentat serà de gran ajuda per aclarir tots els problemes.

Què és la càrrega solar?

Aquests carregadors són capaços de convertir l’energia solar en corrent directe. Poden treballar amb diversos models de navegadors, reproductors, ordinadors portàtils, telèfons, càmeres i altres dispositius portàtils.

Però el temps de càrrega depèn directament de la potència del propi dispositiu i del tipus de dispositiu descarregat, per tant, per triar un dispositiu realment pràctic i versàtil, val la pena comprendre les seves característiques.

Funcions de disseny d’instruments

El propi dispositiu consta d’un panell de cristall, un controlador de nivell de càrrega / descàrrega i un convertidor d’energia solar en energia elèctrica.

Alguns models també estan equipats amb una bateria tampó de diverses cèl·lules de liti, que permet al dispositiu no només convertir-se, sinó també acumular energia per donar una càrrega fins i tot a les fosques.

Fa tan sols un parell d’anys, els carregadors solars eren dispositius bastant cars i avui es tracta d’un producte de massa amb un preu assequible.

Beneficis de les càrregues solars:

• Universal: adaptat per a diversos dispositius (es proporcionen connectors USB a la caixa i la majoria dels models també estan equipats amb adaptadors especials per a diversos tipus d’equips elèctrics).
• Ocupen poc espai a l'equipatge de viatge.
• Hi ha una àmplia selecció de formes, colors, mides i potència per a diverses necessitats i gust estètic.

Bé, l’inconvenient més important de tots els exercicis solars és el llarg temps que necessiten per acumular “energia”. A més, s’ha d’entendre que si gairebé qualsevol model pot fer front a l’alimentació d’un telèfon mòbil o càmera, un “absorbidor” d’energia actiu, com ara un ordinador portàtil, necessitarà ja una energia impressionant d’una bateria solar i una bateria capacitiva.

El principi de funcionament del dispositiu

Els carregadors portàtils amb energia solar són sistemes autònoms que poden processar energia tant dels raigs com de la xarxa elèctrica, de les làmpades fluorescents o d’un ordinador. A més, molts models no necessiten la presència d’un sol intens, ja que acumulen una càrrega fins i tot els dies ennuvolats, tot i que l’eficiència, per descomptat, disminueix (del 20 al 70%).

Si compreu un dispositiu amb capacitat de connectar-vos a la xarxa principal, podeu estalviar temps significativament en l’acumulació de càrrega en temps ennuvolat

El dispositiu funciona així: els cristalls del panell absorbeixen energia solar, el seu convertidor el "processa" en corrent elèctric, que entra a la font d'energia. Quan un telèfon mòbil o un altre dispositiu està connectat a aquesta font mitjançant un cable, l’energia acumulada flueix gradualment al dispositiu descarregat.

Tipus de càrregues solars

Quant a l’aparició, aquí els fabricants han intentat no només diversificar la gamma de colors i la forma dels dispositius, sinó també fer que el dispositiu sigui el més convenient possible per utilitzar-lo en diverses situacions. Considereu les opcions més populars.

Monobloc - un dispositiu compacte format per un panell i una unitat tancada en una caixa sòlida feta de metall o plàstic. Aquest dispositiu "estalviarà" un telèfon descarregat a la platja o a un picnic i no ocuparà gaire espai en una bossa ordinària.

Els monoblocs són convenients per a la vida quotidiana: no ocupen molt d’espai i es poden cobrar no només del sol, sinó també treballant en un ordinador portàtil o un ordinador

Panell flexible - Panell plegable o expandible amb fotocèl·lules. Ocupa poc espai a l'equipatge i pesa molt menys que el seu sòlid competidor, inclòs en una caixa. Però, malgrat l’àrea decent de “cobertura”, plaques flexibles acumulen càrrega solar gairebé dues vegades més lenta que els monoblocs.

A més, la majoria dels panells funcionen només a partir de la llum directa del sol, sense emmagatzemar energia per a un ús futur, no tenen una bateria incorporada. Tot i això, sempre podeu subratllar la vostra càrrega amb una unitat externa de la potència necessària.

Així que els panells flexibles són una bona opció per resoldre el problema de la recàrrega de dispositius de baix consum amb restes “estacionàries”: al país, pescant, amb una tenda de campanya. Però per a un viatge d’excursió és millor mirar una altra opció.

Durant el moviment, el panell flexible es pot plegar de forma compacta i col·locar-lo al maleter o unir-se al sostre del cotxe, i aturar-se.

Càrrega integrada - el dispositiu està format per plaques solarsque es fixen a l’exterior de bosses o motxilles.Permeten recarregar els dispositius directament durant el viatge o acumular una càrrega a la bateria incorporada.

I aquest accessori es pot utilitzar per al seu propòsit previst: per portar articles o la mateixa electrònica, que és molt convenient per a aquells que estiguin interessats en fer excursions o treballar a l'aire lliure.

Tot i que les "motxilles energètiques" semblen atractives i amb estil, amb el mateix èxit podeu adjuntar temporalment qualsevol altre tipus de càrrega a la vostra bossa (molts models fins i tot estan equipats amb mosquetons especials) i no us preocupeu per la seguretat del dispositiu durant la pluja o la neteja.

Bressols - Es pot tractar de diversos panells flexibles plegats compactament en una "pila", o d'una variació de dos monoblocs tancats en un estoig rígid en forma de llibre desplegable.

L’objectiu principal d’aquest dispositiu és minimitzar la “captura” d’espai útil en el volum de l’equipatge i augmentar l’eficiència a causa d’un nombre més gran de fotocèl·lules. Un bon avantatge: la majoria dels models estan equipats amb motius sobre motxilla o vidre per a cotxes.

La mida del "clamshell" es pot seleccionar en funció de les vostres necessitats: per carregar un dispositiu mòbil, la mida del telèfon és suficient, però per als ordinadors portàtils i tauletes, el plafó, fins i tot plegat, no serà menor que el full A5.

Però, independentment del disseny, totes les càrregues solars funcionen amb el mateix principi, per tant, considereu els matisos tècnics importants que us ajudaran a l’hora de comprar un dispositiu.

Com triar una opció adequada?

Per començar, val la pena decidir el nombre i tipus de dispositius que teniu previst cobrar des de la càrrega solar. La potència del dispositiu i el tipus de port de sortida depenen d’aquests paràmetres.

Si el dispositiu disposa de diversos ports USB, podeu connectar i carregar diversos dispositius alhora, el més important, per permetre l’energia de la bateria

Es poden aclarir les característiques de diversos dispositius si es veu les instruccions d’ús, i en alguns dispositius s’indica el voltatge de funcionament al carregador, que s’inclou en el kit, de manera que serà fàcil navegar. En casos extrems, sempre es pot comprar l'adaptador desitjat.

Opcions clau i addicions simpàtiques

De les característiques del corrent de càrrega depèn el temps que el dispositiu necessitarà per alimentar diversos dispositius. Aquest indicador es mesura en amperis i està indicat als ports del dispositiu.

Valors:

• 1 amperi: dissenyat per a telèfons mòbils, cigarrets electrònics, rellotges, reproductors.
• 2 amperes: adequat per a tauletes, telèfons intel·ligents, càmeres digitals i càmeres de vídeo.
• 2,5-3 amperis: faran front a les netbooks de càrrega i ordinadors portàtils.

També és important conèixer el voltatge de sortida, ja que els dispositius recarregables poden superar la capacitat de càrrega solar en energia. Així doncs, per a la majoria de telèfons i tauletes senzilles, caldrà una sortida de 5 volts, per a càmeres digitals i aparells de jocs - 9, i per a ordinadors portàtils i frigorífics de vehicles - 12-24.

Però tot i així, la característica principal del carregador és la potència del panell solar. El temps de càrrega de la bateria depèn directament d’aquest indicador. I tot aquí es redueix a les característiques dels panells que absorbeixen la llum.

Per exemple, els elements amb una potència de 5 W (opció de pressupost estàndard) tindran una corrent de 900 ma hores, i de 10 W - 1500 ma. És a dir, per carregar el telèfon a partir de la càrrega solar a 5 W, trigarà 2-3 hores, però un panell amb una potència de 10 W farà només un i mig.

Per a dispositius potents, com ara tauletes de joc i ordinadors portàtils, és millor comprar models plegables de diversos panells que generin una càrrega ràpida

A més, els dispositius amb panells la potència dels quals no superi els 2 W s’utilitzen només per acumular la càrrega de la bateria incorporada. I per tal de carregar directament els dispositius de la llum solar, necessiteu panells amb una potència de 3 W o més.

Altres paràmetres importants:

1. Disponibilitat de la bateria - si el dispositiu no té un disc, només pot funcionar mentre es troba en un lloc il·luminat.Els dispositius amb bateries són capaços de lliurar una càrrega a qualsevol hora del dia, així com carregar des d’altres fonts, un port USB d’un portàtil o una presa de connexió amb connexió a 220V.
2. Tipus de fotocèl·lules - es creu que els cristalls simples (la seva eficàcia a nivell del 13-18%) absorbeixen la llum solar de manera més eficient. En els policristalls, aquesta xifra és menor - aproximadament del 10-12%. Podeu distingir-los fins i tot a simple vista: els panells policristal·lins tenen un color blau fosc i els seus competidors són negres.
3. Interfície - La càrrega solar universal està equipada amb USB informatiu, on podeu triar l’opció que necessiteu, segons el tipus de dispositiu descarregat. Alguns dispositius també estan equipats amb un indicador de la intensitat de la llum solar, que ajudarà a determinar la ubicació òptima per a una càrrega ràpida.
4. Protecció - a priori, tots els dispositius tenen un sistema de seguretat que permet el seu funcionament a la natura. Però per als amants de les aventures extremes, val la pena buscar un dispositiu amb protecció millorada contra la pluja, la pols, la brutícia, els xocs i altres forces majors.

Les funcions addicionals sovint es representen amb la funció "llanterna" o "llum". Això pot ser rellevant no només per als aficionats a l'aire lliure, sinó també per als automobilistes; quan substituïu una roda o repareu una carretera nocturna, la llum brillant es convertirà en un ajudant indispensable.

De la resta de bonificacions, els fabricants poden oferir un nucli USB o un hotspot Wi-Fi. Però, per descomptat, qualsevol addició augmenta significativament el cost final del producte. I si els necessiteu us correspon.

En termes d’intensitat de compra, ens porten els següents models:

Recomanacions generals per al funcionament de la memòria

Els dispositius amb una bateria incorporada s’han de carregar completament abans de la primera operació, i no del sol, sinó de la xarxa elèctrica. A continuació, connecteu qualsevol dispositiu al carregador perquè rebi energia i descarregueu la unitat.

Després d'això, el panell es pot substituir sota els rajos i compensar la càrrega perduda. Per als models que treballen directament des del sol, aquesta regla no funciona: es poden instal·lar immediatament en zones il·luminades i dispositius connectats.

La majoria dels carregadors solars estan dissenyats per funcionar a temperatures que oscil·len entre -20 i + 45 graus, però també hi ha models especials que funcionen en climes extrems, només estan fets a mida.

Per maximitzar l'eficiència de la càrrega solar, us recomanem:

1. Situeu el dispositiu de manera que els rajos caiguin al panell en un angle recte. Tot i que el sol no es troba al seu zenit, podeu donar la càrrega a la posició correcta aixecant-la a un angle de 40 graus mitjançant algun tipus de còpia de seguretat. Així, podeu obtenir una càrrega del 20-30% més que si situeu el plafó horitzontalment en un lloc lluminós.
2. Feu servir l’aparell amb l’accionament, i no només a les parades, sinó també quan viatgeu en cotxe o en viatge d’acampada. Aquest tàndem serà capaç de recopilar energia durant 2-3 càrregues de telèfon, fins i tot en temps ennuvolat sense llum solar directa.
3. Tingueu en compte que en la majoria dels dispositius plegables, els panells estan connectats en sèrie, per la qual cosa és important que tots els elements estiguin il·luminats uniformement.Per exemple, fins i tot si l’ombra cobreix només la meitat del primer dels quatre panells, l’energia de la bateria baixarà a la meitat.
4. Per tal que les bateries d’alta capacitat puguin assolir els paràmetres declarats, se’ls recomana que siguin “disperses” - completament descarregades, carregades fins al 100%. I així 3-4 vegades.
5. Per a una pausa llarga (un mes o més), guardeu la memòria a temperatura ambient. Si es tracta d’un dispositiu amb bateria incorporada, primer s’ha de carregar fins a un 50-70%.

I l'últim consell, fins i tot si la càrrega s'ha empitjorat o totalment fora de servei, no desmunteu-lo vosaltres mateixos, per no danyar els elements del sistema i el cas propi. El dispositiu desmuntat es retira automàticament de la garantia, per la qual cosa és millor contactar amb un centre de serveis autoritzat o amb el proveïdor.

Com fer un carregador tu mateix?

Tot i que els carregadors moderns ja han deixat de ser dispositius de classe premium i són bastant assequibles per al consumidor mitjà, si voleu estalviar diners, sempre hi ha l’oportunitat de fabricar aquest dispositiu tu mateix.

Un exemple de dispositiu casolà en una caixa rígida fabricada en un metall que pot equipar-se amb un connector USB i un convertidor d’energia per carregar dispositius de baix consum

 Per crear un carregador solar senzill, heu de comprar diversos elements bàsics:

• panell poli o monocristal;
• suport per a piles;
• Díode bloqueig de Schottky;
• presa per connector;
• controlador de càrrega (però, si la càrrega produirà 0,5-5V, podeu utilitzar un convertidor de 5V més barat en lloc del controlador).

Pel que fa al propi plafó, aquí cal fer un petit càlcul del nombre d’elements, en funció de la potència del dispositiu que preveu carregar.

Per exemple, si el corrent de càrrega d’una bateria és al voltant d’un 10% de la seva capacitat, aleshores es necessita un corrent de 2A per carregar 20.000 mA i es necessitarà aproximadament 14 hores per alimentar el dispositiu. Si dupliqueu la corrent a 4A, el temps de recàrrega es reduirà a 7 hores.

La substitució del controlador per un convertidor us permetrà recollir la memòria fins i tot amb una bateria de poca potència d’un llum solar de gespa.

Segons els paràmetres actuals de càrrega futura (2 o 4A), també es seleccionen elements cristal·lins. Normalment, una part produeix aproximadament 0,5V, és a dir, per obtenir almenys 5V necessitareu 10-12 elements.

Llavors han de soldar-se seqüencialment junts. Si s’utilitza el tauler de la llanterna, fins i tot fins i tot els estàndards 70 * 70 cm poden sortir de 2,5 a 4,5 V, de manera que és millor comprovar amb un voltímetre.

L’última etapa és incloure una càrrega casolana en qualsevol marc adequat (fins i tot una llauna de caramels és adequada) i equipar-se amb un connector USB. Aleshores, heu de soldar el díode de bloqueig al connector, així com els cables del panell solar al convertidor i al suport segons el diagrama següent.

El díode Schottky és necessari perquè, quan el dispositiu està engegat, no s’han de descarregar les bateries a través de la bateria solar. Podeu comprar-lo, com altres components, als mercats de ràdio o a Internet

Resta comprovar el funcionament del dispositiu al sol amb qualsevol dispositiu descarregat. Si tot està correcte, podeu utilitzar els adaptadors adequats i carregar diversos dispositius.

Instrucció fotogràfica per a màsters independents

Podeu muntar fàcilment un carregador compacte amb un port USB per alimentar el telèfon amb les vostres pròpies mans. Tots els components estan disponibles a la venda, i en casos extrems es poden anotar. El casolà costarà desenes de vegades més barat que un producte elaborat a fàbrica, sobretot si es fa publicitat àmplia.

Quan compreu accessoris per al muntatge del dispositiu, heu de considerar que heu de comprar una bateria solar amb un voltatge de 5V o més. Ja hem parlat de la tensió de la bateria, és de 3,7 V. Tanmateix, no hem esmentat una subtilesa important: s'ha d'indicar "protecció PCB" a l'etiquetatge o documents tècnics de la bateria. Això significa que està protegit de descàrregues profundes i sobrecàrregues.

Es requereixen dos connectors més de 2,5 mm: un amb tancament al panell, el segon amb filferro. També necessitareu un circuit d’impuls a l’USB per subministrar energia de corrent continu.

Estàs proveït de tot el que necessites? Procedim a l’assemblea:

A més, cal soldar el díode.Està connectat per un costat per un cable a la bateria, i per l'altre, amb la pota mitjana del connector. És desitjable que les juntes soldades estiguin el més a prop possible del díode, tots els nodes han de protegir-se per tubs retractors de calor o, com a mínim, gotes de cola.

Normes per a la selecció de plaques solars per organitzar una casa privada o casa rural article següentdedicat a aquesta interessant pregunta.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Per tenir una idea visual dels carregadors solars i els principis del seu treball, oferim veure la nostra selecció de vídeos:

Consells pràctics i trucs per triar la càrrega per a diferents dispositius. Podeu mirar cap a dins i estudiar l’esquema monobloc amb l’autor d’aquest vídeo:

Com muntar un carregador de bateries alimentat per tu mateix:

Gràcies al progrés tecnològic i a les brillants ments dels inventors que van posar a disposició l’energia del sol per als usuaris habituals. Gràcies a aquests carregadors, no us podeu preocupar del fet que de vacances en el moment adequat us quedareu sense comunicació amb la civilització.

Doncs bé, si hi ha dificultats amb la selecció del dispositiu, sempre podeu demanar l’assessorament dels professionals que versen en electricitat.

Expliqueu-nos com utilitzaves les càrregues solars en condicions de càmping, en un picnic o a la carretera. Escriviu els comentaris al bloc següent. Fer preguntes, compartir impressions i informació útil sobre el tema, publicar fotos.