Chargeur solaire: appareil et principe de fonctionnement de la charge solaire

De plus en plus d'amateurs d'activités de plein air préfèrent passer leurs vacances et week-ends au plus près de la nature vierge. Mais il est difficile pour une personne moderne de refuser les avantages de la civilisation - lequel d'entre nous ne prend pas un téléphone portable, un ordinateur portable ou un appareil photo en voyage?

Mais s'il y a un chargeur solaire dans vos bagages, le problème avec la puissance des appareils sera résolu. Il ne reste plus qu'à comprendre comment choisir le bon appareil. L'article que nous avons présenté sera d'une grande aide pour clarifier toutes les questions.

Qu'est-ce que la charge solaire?

Ces chargeurs sont capables de convertir l'énergie solaire en courant continu. Ils peuvent fonctionner avec différents modèles de navigateurs, lecteurs, ordinateurs portables, téléphones, appareils photo et autres appareils portables.

Mais le temps de charge dépend directement de la puissance de l'appareil lui-même et du type d'appareil déchargé.Par conséquent, pour choisir un appareil vraiment pratique et polyvalent, il vaut la peine de comprendre ses caractéristiques.

Caractéristiques de conception des instruments

L'appareil lui-même se compose d'un panneau en cristal, d'un contrôleur de niveau de charge / décharge et d'un convertisseur d'énergie solaire en énergie électrique.

Certains modèles sont également équipés d'une batterie tampon de plusieurs piles au lithium, ce qui permet non seulement à l'appareil de se convertir, mais également d'accumuler de l'énergie pour donner une charge même dans l'obscurité.

Il y a quelques années à peine, les chargeurs solaires étaient des appareils assez chers, et aujourd'hui c'est un produit de masse à un prix abordable.

Avantages des charges solaires:

• Universel - adapté à divers appareils (des connecteurs USB sont fournis sur le boîtier, et la plupart des modèles sont en outre équipés d'adaptateurs spéciaux pour différents types d'équipements électriques).
• Ils prennent peu de place dans les bagages de voyage.
• Il existe une large sélection de formes, de couleurs, de tailles et de puissance pour divers besoins et goûts esthétiques.

Eh bien, l'inconvénient le plus important pour tous les exercices solaires est le long temps dont ils ont besoin pour accumuler de la «puissance». De plus, il faut comprendre que si presque n'importe quel modèle peut faire face à la puissance d'un téléphone mobile ou d'un appareil photo, un "absorbeur" actif d'énergie tel qu'un ordinateur portable aura déjà besoin d'une puissance impressionnante d'une batterie solaire et d'une batterie capacitive.

Le principe de fonctionnement de l'appareil

Les chargeurs portables à énergie solaire sont des systèmes autonomes qui peuvent traiter l'énergie des rayons et du secteur, des lampes fluorescentes ou d'un ordinateur. De plus, de nombreux modèles n'ont pas besoin de la présence d'un soleil intense - ils accumulent une charge même les jours nuageux, bien que l'efficacité, bien sûr, diminue (de 20 à 70%).

Si vous achetez un appareil avec la possibilité de se connecter au secteur, vous pouvez gagner beaucoup de temps sur l'accumulation de charge par temps nuageux

L'appareil fonctionne comme ceci: les cristaux sur le panneau absorbent l'énergie solaire, son convertisseur la «transforme» en courant électrique, qui entre dans la source d'énergie. Lorsqu'un téléphone portable ou un autre appareil est connecté à cette source à l'aide d'un cordon, l'énergie accumulée s'écoule progressivement dans l'appareil déchargé.

Types de charges solaires

Quant à l'apparence - ici, les fabricants ont essayé non seulement de diversifier la gamme de couleurs et la forme des appareils, mais aussi de rendre l'appareil aussi pratique que possible pour une utilisation dans diverses situations. Considérez les options les plus populaires.

Monobloc - un appareil compact composé d'un panneau et d'un lecteur enfermé dans un boîtier solide en métal ou en plastique. Un tel appareil «sauvera» un téléphone déchargé sur la plage ou lors d'un pique-nique et ne prendra pas beaucoup de place dans un sac ordinaire.

Les monoblocs sont pratiques pour la vie de tous les jours - ils ne prennent pas beaucoup de place et peuvent être chargés non seulement du soleil, mais aussi en travaillant sur un ordinateur portable ou un ordinateur

Panneau flexible - Panneau mince pliable ou extensible avec photocellules. Il prend peu de place dans les bagages et pèse beaucoup moins que son solide concurrent, enfermé dans une valise. Mais, malgré la zone décente de «couverture», plaques flexibles ils accumulent la charge solaire presque deux fois plus lentement que les monoblocs.

De plus, la plupart des panneaux fonctionnent uniquement à partir de la lumière directe du soleil, sans stocker d'énergie pour une utilisation future - ils n'ont pas de batterie intégrée. Cependant, vous pouvez toujours manquer de charge avec un lecteur externe de la puissance requise.

Les panneaux flexibles sont donc une bonne option pour résoudre le problème de la recharge des appareils de faible puissance avec un repos «stationnaire» - à la campagne, la pêche, avec une tente. Mais pour une randonnée, il vaut mieux envisager une autre option.

Pendant le mouvement, le panneau flexible peut être plié de manière compacte et placé dans le coffre ou attaché au toit de la voiture, et à l'arrêt - il suffit de l'étaler au soleil

Charge intégrée - l'appareil se compose de panneaux solairesqui sont attachés à l'extérieur des sacs ou des sacs à dos.Ils vous permettent de recharger les appareils directement pendant le voyage ou d'accumuler une charge dans la batterie intégrée.

Et un tel accessoire peut également être utilisé pour son usage prévu - pour transporter tous les articles ou les mêmes appareils électroniques, ce qui est très pratique pour ceux qui aiment la randonnée ou le travail en plein air.

Bien que les «sacs à dos énergétiques» semblent attrayants et élégants, avec le même succès, vous pouvez temporairement attacher tout autre type de charge à votre sac (de nombreux modèles sont même équipés de mousquetons spéciaux) et ne pas vous soucier de la sécurité de l'appareil pendant la pluie ou le nettoyage

Lit bébé - il peut s'agir soit de plusieurs panneaux souples pliés de manière compacte en «pile», soit d'une déclinaison de deux monoblocs enfermés dans un coffret rigide en forme de livre déroulant.

L'objectif principal d'un tel appareil est de minimiser la "capture" de l'espace utilisable dans le volume de vos bagages et d'augmenter l'efficacité grâce à un plus grand nombre de photocellules. Un bon bonus - la plupart des modèles sont équipés de supports sur un sac à dos ou une vitre de voiture.

La taille du «clamshell» peut être sélectionnée en fonction de vos besoins: pour charger un appareil mobile, la taille du téléphone lui-même est suffisante, mais pour les ordinateurs portables et les tablettes, le panneau, même plié, ne sera pas moins que la feuille A5

Mais quelle que soit la conception, toutes les charges solaires fonctionnent sur le même principe, alors considérez les nuances techniques importantes qui vous aideront lors de l'achat d'un appareil.

Comment choisir une option appropriée?

Pour commencer, il convient de décider du nombre et des types d'appareils que vous prévoyez de charger à partir de la charge solaire. La puissance de l'appareil et le type de port de sortie dépendent de ces paramètres.

Si votre appareil possède plusieurs ports USB, vous pouvez connecter et charger différents appareils en même temps, surtout, pour permettre l'alimentation de la batterie

Les caractéristiques de divers appareils peuvent être clarifiées en consultant les instructions d'utilisation, et dans certains appareils, la tension de fonctionnement est indiquée sur le chargeur, qui est inclus dans le kit, il sera donc facile de naviguer. Dans les cas extrêmes, l'adaptateur souhaité peut toujours être acheté.

Options clés et ajouts intéressants

Les caractéristiques du courant de charge dépendent du temps dont l'appareil aura besoin pour allumer divers appareils. Cet indicateur est mesuré en ampères et est indiqué sur les ports de l'appareil.

Valeurs:

• 1 ampère - conçu pour les téléphones portables, les cigarettes électroniques, les montres, les joueurs.
• 2 ampères - adapté aux tablettes, smartphones, appareils photo numériques et caméras vidéo.
• 2,5 à 3 ampères - permet de charger des netbooks et des ordinateurs portables.

Il est également important de connaître la tension de sortie, car les appareils rechargeables peuvent dépasser la capacité de charge solaire en énergie. Ainsi, pour la plupart des téléphones et tablettes simples, une sortie de 5 volts sera requise, pour les appareils photo numériques et les gadgets de jeu - 9, et pour les ordinateurs portables et les réfrigérateurs de voiture - 12-24.

Mais encore, la principale caractéristique du chargeur est la puissance du panneau solaire. Le temps de charge de la batterie dépend directement de cet indicateur. Et ici, tout se résume aux caractéristiques des panneaux absorbant la lumière.

Par exemple, les éléments d'une puissance de 5 W (option budget standard) auront un courant de 900 ma heures et pour 10 W - 1500 ma. Autrement dit, pour charger le téléphone à partir de la charge solaire à 5 W, cela prendra 2-3 heures, mais un panneau d'une puissance de 10 W ne fera qu'une heure et demie.

Pour les appareils puissants tels que les tablettes de jeu et les ordinateurs portables, il est préférable d'acheter des modèles pliables à partir de plusieurs panneaux qui génèrent rapidement une charge

De plus, les appareils avec des panneaux dont la puissance ne dépasse pas 2 W sont utilisés uniquement pour accumuler la charge de la batterie intégrée. Et pour recharger directement les appareils du soleil, vous avez besoin de panneaux d'une puissance de 3 W ou plus.

Autres paramètres importants:

1. Disponibilité de la batterie - si l'appareil n'a pas de lecteur, il ne peut fonctionner que lorsqu'il est dans un endroit éclairé.Les appareils avec batteries sont capables de fournir une charge à tout moment de la journée, ainsi que de charger à partir d'autres sources - le port USB d'un ordinateur portable ou une prise avec une connexion 220V.
2. Type de photocellules - on pense que les monocristaux (leur efficacité au niveau de 13-18%) absorbent plus efficacement la lumière solaire. Dans les polycristaux, ce chiffre est inférieur - environ 10-12%. Vous pouvez les distinguer même à l'œil nu - les panneaux polycristallins ont une teinte bleu foncé et leurs concurrents ont du noir.
3. Interface - La charge solaire universelle est équipée d'une clé USB informative, où vous pouvez choisir l'option dont vous avez besoin, selon le type d'appareil déchargé. Certains appareils sont également équipés d'un indicateur de l'intensité de la lumière du soleil, ce qui aidera à déterminer l'emplacement optimal pour une charge rapide.
4. La protection - a priori, tous les appareils disposent d'un système de sécurité qui permet leur fonctionnement dans la nature. Mais pour les fans d'aventures extrêmes, il vaut la peine de chercher un appareil avec une protection renforcée contre la pluie, la poussière, la saleté, les chocs et autres cas de force majeure.

Les fonctionnalités supplémentaires sont le plus souvent représentées par la fonction "lampe de poche" ou "lampe". Cela peut être pertinent non seulement pour les amateurs de plein air, mais aussi pour les automobilistes - lors du remplacement d'une roue ou de la réparation sur une route de nuit, une lumière vive deviendra un assistant indispensable.

Parmi les autres bonus, les fabricants peuvent proposer un concentrateur USB ou un point d'accès Wi-Fi. Mais, bien sûr, tout ajout augmente considérablement le coût final du produit. Et si vous en avez besoin, cela dépend de vous.

En termes d'intensité d'achat, les modèles suivants nous conduisent:

Recommandations générales pour l'utilisation de la mémoire

Les appareils avec batterie intégrée doivent être complètement chargés avant la première utilisation, et non pas du soleil, mais du secteur. Connectez ensuite n'importe quel appareil au chargeur pour qu'il reçoive de l'énergie et décharge le lecteur.

Après cela, le panneau peut être remplacé sous les rayons et compenser la charge perdue. Pour les modèles fonctionnant directement du soleil, cette règle ne fonctionne pas - ils peuvent être immédiatement installés sur des zones éclairées et des appareils connectés.

La plupart des chargeurs solaires sont conçus pour fonctionner à des températures allant de -20 à + 45 degrés, mais il existe également des modèles spéciaux qui fonctionnent dans des climats extrêmes, seulement ils sont fabriqués sur commande

Pour maximiser l'efficacité de la charge solaire, nous recommandons ce qui suit:

1. Positionnez l'appareil de manière à ce que les rayons tombent sur le panneau à angle droit. Même si le soleil n'est pas à son zénith, vous pouvez donner à la charge la position correcte en la soulevant à un angle de 40 degrés en utilisant une sorte de sauvegarde. Vous pouvez donc collecter une charge de 20 à 30% de plus que si vous posez le panneau horizontalement dans un endroit lumineux.
2. Utilisez l'appareil avec le lecteur, non seulement à l'arrêt, mais également lorsque vous voyagez en voiture ou en camping. Un tel tandem pourra collecter de l'énergie pour 2-3 frais de téléphone même par temps nuageux sans lumière directe du soleil.
3. Gardez à l'esprit que dans la plupart des appareils pliants, les panneaux sont connectés en série, il est donc important que tous les éléments soient éclairés uniformément.Par exemple, même si l'ombre ne couvre que la moitié du premier des quatre panneaux, la puissance de la batterie diminuera de moitié.
4. Pour que les batteries de grande capacité atteignent les paramètres déclarés, il est recommandé de les «disperser» - complètement déchargées, puis chargées à 100%. Et donc 3-4 fois.
5. Pour une longue pause (un mois ou plus), conservez la mémoire à température ambiante. S'il s'agit d'un appareil avec une batterie intégrée, il doit d'abord être chargé jusqu'à 50-70%.

Et le dernier conseil - même si la charge s'est détériorée ou ne fonctionne plus, ne la démontez pas vous-même, afin de ne pas endommager les éléments du système et le boîtier lui-même. L'appareil démonté est automatiquement retiré de la garantie, il est donc préférable de contacter un centre de service agréé ou le fournisseur.

Comment fabriquer soi-même un chargeur?

Bien que les chargeurs modernes aient déjà cessé d'être des appareils de première classe et soient assez abordables pour le consommateur moyen, si vous voulez économiser de l'argent, il y a toujours la possibilité de fabriquer un tel appareil vous-même.

Un exemple d'appareil fait maison dans un boîtier rigide en boîte métallique équipé d'un connecteur USB et d'un convertisseur d'énergie pour charger des appareils de faible puissance

 Pour fabriquer un simple chargeur solaire, vous devez acheter plusieurs éléments de base:

• panneau poly ou monocristal;
• support pour piles;
• Diode de blocage Schottky;
• prise pour connecteur;
• contrôleur de charge (cependant, si la charge produit 0,5-5 V, vous pouvez utiliser un convertisseur boost 5 V moins cher au lieu du contrôleur).

En ce qui concerne le panneau lui-même, vous devez ici effectuer un petit calcul du nombre d'éléments, en fonction de la puissance de l'appareil que vous prévoyez de charger.

Par exemple, si le courant de charge d'une batterie est d'environ 10% de sa capacité, un courant de 2 A est nécessaire pour charger 20 000 mA et il faudra environ 14 heures pour alimenter l'appareil. Si vous doublez le courant à 4A, le temps de recharge sera réduit à 7 heures.

Le remplacement du contrôleur par un convertisseur vous permettra de collecter la mémoire même avec une batterie à faible puissance d'une lampe solaire - de toute façon, nous obtenons les 5 V requis à la sortie (bien que le chargement prenne beaucoup de temps)

Selon les paramètres actuels de charge future (2 ou 4A), des éléments cristallins sont également sélectionnés. Habituellement, 1 partie produit environ 0,5 V, c'est-à-dire que pour obtenir au moins 5 V, vous aurez besoin de 10 à 12 éléments.

Ensuite, ils doivent être soudés séquentiellement. Si le panneau de la lampe de poche est utilisé, même le standard 70 * 70 cm peut produire de 2,5 à 4,5 V, il est donc préférable de vérifier avec un voltmètre.

La dernière étape consiste à enfermer une charge faite maison dans n'importe quel cadre approprié (même une boîte de bonbons convient) et à équiper d'un connecteur USB. Ensuite, vous devez souder la diode de blocage au connecteur, ainsi que les fils du panneau solaire au convertisseur et au support selon le schéma ci-dessous.

La diode Schottky est nécessaire pour que lorsque l'appareil est allumé, les batteries ne doivent pas être déchargées à travers la batterie solaire. Vous pouvez l'acheter, comme d'autres composants, sur les marchés de la radio ou sur Internet

Il reste à vérifier le fonctionnement de l'appareil au soleil avec tout appareil déchargé. Si tout est en ordre, vous pouvez utiliser les adaptateurs appropriés et charger différents appareils.

Instruction photo pour les maîtres indépendants

Vous pouvez facilement assembler un chargeur compact avec un port USB pour alimenter votre téléphone de vos propres mains. Tous les composants sont disponibles à la vente, dans des cas extrêmes, ils peuvent être écrits. Le fait maison coûtera des dizaines de fois moins cher qu'un produit fabriqué en usine, surtout s'il est largement annoncé.

Lors de l'achat d'accessoires pour assembler l'appareil, vous devez considérer que vous devez acheter une batterie solaire avec une tension de 5V ou plus. Nous avons déjà parlé de la tension de la batterie, elle est de 3,7 V. Cependant, nous n'avons pas mentionné de subtilité importante - la «protection PCB» doit être indiquée dans l'étiquetage ou les documents techniques de la batterie. Cela signifie qu'il est protégé contre les décharges profondes et les surcharges.

Deux connecteurs supplémentaires de 2,5 mm sont nécessaires: un avec un verrou sur le panneau, le second avec un fil. Vous aurez également besoin d'un circuit boost sur USB pour fournir une alimentation CC.

Vous avez tout ce dont vous avez besoin? Passons à l'assemblage:

De plus, vous devez souder la diode.Il est connecté d'un côté par un fil à la batterie, de l'autre - avec la jambe centrale du connecteur. Il est souhaitable de réaliser des joints soudés le plus près possible de la diode, tous les nœuds doivent être protégés par des tubes thermorétractables ou au moins des gouttes de colle.

Avec les règles de sélection des panneaux solaires pour l'aménagement d'une maison ou d'un chalet privé article suivantdédié à cette question intéressante.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour avoir une idée visuelle des chargeurs solaires et des principes de leur fonctionnement, nous vous proposons de voir notre sélection de vidéos:

Trucs et astuces pratiques pour choisir la charge de différents appareils. Vous pouvez regarder à l'intérieur et étudier le schéma monobloc avec l'auteur de cette vidéo:

Comment assembler un chargeur de batterie à faire soi-même:

Grâce aux progrès technologiques et à l'esprit vif des inventeurs qui ont mis l'énergie du soleil à la disposition des utilisateurs ordinaires. Grâce à ces chargeurs, vous ne pouvez pas vous inquiéter du fait qu'en vacances au bon moment, vous serez laissé sans communication avec la civilisation.

Eh bien, s'il y a des difficultés avec la sélection de l'appareil, vous pouvez toujours demander l'avis de professionnels qui connaissent bien l'électricité.

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