Bộ sạc năng lượng mặt trời: thiết bị và nguyên lý hoạt động của sạc từ mặt trời

Ngày càng có nhiều người yêu thích các hoạt động ngoài trời thích dành kỳ nghỉ và cuối tuần của họ gần với thiên nhiên nguyên sơ. Nhưng một người hiện đại khó có thể từ chối những lợi ích của nền văn minh - điều mà chúng ta không mang theo điện thoại di động, máy tính xách tay hoặc máy ảnh trong một chuyến đi?

Nhưng nếu có một bộ sạc năng lượng mặt trời trong hành lý của bạn, vấn đề về sức mạnh của các thiết bị sẽ được giải quyết. Nó vẫn chỉ để tìm ra làm thế nào để chọn đúng thiết bị. Bài báo chúng tôi đã trình bày sẽ giúp ích rất nhiều trong việc làm rõ tất cả các vấn đề.

Sạc năng lượng mặt trời là gì?

Những bộ sạc này có khả năng chuyển đổi năng lượng mặt trời thành dòng điện trực tiếp. Họ có thể làm việc với nhiều mô hình điều hướng, máy nghe nhạc, máy tính xách tay, điện thoại, máy ảnh và các thiết bị cầm tay khác.

Nhưng thời gian sạc trực tiếp phụ thuộc vào sức mạnh của chính thiết bị và loại thiết bị xả, do đó, để chọn một thiết bị thực sự linh hoạt và thực tế, đáng để hiểu các đặc điểm của nó.

Tính năng thiết kế nhạc cụ

Thiết bị này bao gồm một bảng tinh thể, bộ điều khiển mức sạc / xả và bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện.

Một số kiểu máy cũng được trang bị pin đệm của một số tế bào lithium, cho phép thiết bị không chỉ chuyển đổi mà còn tích lũy năng lượng để sạc điện ngay cả trong bóng tối.

Chỉ một vài năm trước đây, bộ sạc năng lượng mặt trời là thiết bị khá đắt tiền và ngày nay nó là một sản phẩm đại chúng với giá cả phải chăng.

Lợi ích của phí năng lượng mặt trời:

• Đa năng - thích ứng cho các thiết bị khác nhau (đầu nối USB được cung cấp trên vỏ và hầu hết các kiểu máy đều được trang bị thêm bộ điều hợp đặc biệt cho các loại thiết bị điện khác nhau).
• Họ chiếm ít không gian trong hành lý du lịch.
• Có nhiều lựa chọn về hình dạng, màu sắc, kích cỡ và sức mạnh cho các nhu cầu khác nhau và gu thẩm mỹ.

Chà, nhược điểm đáng kể nhất đối với tất cả các bài tập năng lượng mặt trời là thời gian dài mà họ cần tích lũy. Ngoài ra, nên hiểu rằng nếu hầu như bất kỳ model nào có thể đối phó với sức mạnh của điện thoại di động hoặc máy ảnh, thì một bộ hấp thụ năng lượng tích cực như máy tính xách tay sẽ cần nguồn năng lượng ấn tượng từ pin mặt trời và pin điện dung.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị

Bộ sạc di động sử dụng năng lượng mặt trời là hệ thống độc lập có thể xử lý năng lượng từ cả tia và nguồn điện, đèn huỳnh quang hoặc máy tính. Hơn nữa, nhiều mô hình không cần sự hiện diện của mặt trời gay gắt - chúng tích lũy điện tích ngay cả trong những ngày nhiều mây, mặc dù hiệu quả, tất nhiên, giảm (từ 20 đến 70%).

Nếu bạn mua một thiết bị có khả năng kết nối với nguồn điện, bạn có thể tiết kiệm đáng kể thời gian tích lũy điện tích trong thời tiết nhiều mây

Thiết bị này hoạt động như thế này: các tinh thể trên bảng điều khiển hấp thụ năng lượng mặt trời, bộ chuyển đổi của nó xử lý nó thành dòng điện, đi vào nguồn điện. Khi điện thoại di động hoặc thiết bị khác được kết nối với nguồn này bằng dây, năng lượng tích lũy sẽ dần dần chảy vào thiết bị xả.

Các loại phí năng lượng mặt trời

Về ngoại hình - ở đây, các nhà sản xuất đã cố gắng không chỉ đa dạng hóa gam màu và hình dạng của thiết bị mà còn giúp thiết bị thuận tiện nhất có thể để sử dụng trong nhiều tình huống. Hãy xem xét các lựa chọn phổ biến nhất.

Monoblock - một thiết bị nhỏ gọn làm bằng một bảng điều khiển và một ổ đĩa được đặt trong một hộp cứng làm bằng kim loại hoặc nhựa. Một thiết bị như vậy sẽ giúp lưu một điện thoại đã xả trên bãi biển hoặc đi dã ngoại và không chiếm nhiều không gian trong một chiếc túi thông thường.

Monoblocks thuận tiện cho cuộc sống hàng ngày - chúng không chiếm nhiều không gian và có thể được sạc không chỉ từ mặt trời, mà còn trong khi làm việc trên máy tính xách tay hoặc máy tính

Bảng điều khiển linh hoạt - Bảng điều khiển gấp hoặc mở rộng với bản sao. Nó chiếm ít không gian trong hành lý, và nặng hơn nhiều so với đối thủ cạnh tranh vững chắc của nó, được đặt trong một hộp đựng. Nhưng, mặc dù khu vực "bảo hiểm" phong nha, tấm linh hoạt chúng tích lũy điện tích mặt trời chậm hơn gần hai lần so với monoblocks.

Ngoài ra, hầu hết các bảng chỉ hoạt động từ ánh sáng mặt trời trực tiếp, không lưu trữ năng lượng để sử dụng trong tương lai - chúng không có pin tích hợp. Tuy nhiên, bạn luôn có thể bảo vệ quá trình sạc của mình bằng một ổ đĩa ngoài có công suất cần thiết.

Vì vậy, các tấm linh hoạt là một lựa chọn tốt để giải quyết vấn đề sạc các thiết bị năng lượng thấp với phần còn lại "đứng yên" - trong nước, câu cá, với một chiếc lều. Nhưng đối với một chuyến đi bộ đường dài, tốt hơn là xem xét một lựa chọn khác.

Trong quá trình di chuyển, bảng điều khiển linh hoạt có thể được gấp gọn và đặt trong cốp xe hoặc gắn vào nóc xe, và dừng lại - chỉ cần trải ra dưới ánh mặt trời

Tích hợp phí - thiết bị bao gồm tấm pin mặt trờiđược gắn bên ngoài của túi hoặc ba lô.Chúng cho phép bạn sạc lại thiết bị trực tiếp trong suốt hành trình hoặc tích lũy một lần sạc trong pin tích hợp.

Và một phụ kiện như vậy có thể được sử dụng cho mục đích của nó - để mang theo bất kỳ vật dụng hoặc thiết bị điện tử nào, rất thuận tiện cho những người thích đi bộ đường dài hoặc làm việc ngoài trời.

Mặc dù ba lô năng lượng của người Hồi giáo trông rất hấp dẫn và phong cách, bạn cũng có thể tạm thời gắn bất kỳ loại sạc nào khác vào túi của mình (nhiều mẫu thậm chí còn được trang bị carabiner đặc biệt) và không lo lắng về sự an toàn của thiết bị khi trời mưa hoặc vệ sinh

Cũi - nó có thể là một vài tấm linh hoạt được xếp gọn trong một ngăn xếp của Google, hoặc một biến thể của hai khối đơn được đặt trong một hộp cứng dưới dạng một cuốn sách thả xuống.

Mục tiêu chính của một thiết bị như vậy là để giảm thiểu việc "chiếm" không gian có thể sử dụng trong khối lượng hành lý của bạn và tăng hiệu quả do số lượng bản sao lớn hơn. Một phần thưởng tuyệt vời - hầu hết các mô hình được trang bị gắn trên ba lô hoặc kính xe.

Có thể chọn kích thước của clamshell, dựa trên nhu cầu của bạn: để sạc thiết bị di động, kích thước của điện thoại là đủ, nhưng đối với máy tính xách tay và máy tính bảng, ngay cả khi gập lại, sẽ không nhỏ hơn tấm A5

Nhưng bất kể thiết kế, tất cả các chi phí năng lượng mặt trời đều hoạt động theo cùng một nguyên tắc, vì vậy hãy xem xét các sắc thái kỹ thuật quan trọng sẽ giúp ích khi mua một thiết bị.

Làm thế nào để chọn một lựa chọn phù hợp?

Để bắt đầu, cần quyết định số lượng và loại thiết bị mà bạn dự định sạc từ sạc năng lượng mặt trời. Sức mạnh của thiết bị và loại cổng đầu ra phụ thuộc vào các tham số này.

Nếu thiết bị của bạn có nhiều cổng USB, bạn có thể kết nối và sạc cùng lúc nhiều thiết bị khác nhau, quan trọng nhất là cho phép sử dụng pin

Các đặc điểm của các thiết bị khác nhau có thể được làm rõ bằng cách xem hướng dẫn sử dụng và trong một số thiết bị, điện áp hoạt động được chỉ định trên bộ sạc, có trong bộ sản phẩm, do đó sẽ dễ dàng điều hướng. Trong trường hợp cực đoan, bộ chuyển đổi mong muốn luôn có thể được mua.

Tùy chọn chính và bổ sung tốt đẹp

Từ các đặc tính của dòng sạc phụ thuộc vào thời gian mà thiết bị sẽ cần cấp nguồn cho các thiết bị khác nhau. Chỉ báo này được đo bằng ampe và được chỉ định trên các cổng của thiết bị.

Giá trị:

• 1 ampere - được thiết kế cho điện thoại di động, thuốc lá điện tử, đồng hồ, máy nghe nhạc.
• 2 amper - thích hợp cho máy tính bảng, điện thoại thông minh, máy ảnh kỹ thuật số và máy quay video.
• Ampe 2,5-3 - sẽ đối phó với sạc netbook và máy tính xách tay.

Nó cũng quan trọng để biết điện áp đầu ra, bởi vì các thiết bị có thể sạc lại có thể vượt quá khả năng sạc năng lượng mặt trời trong năng lượng. Vì vậy, đối với hầu hết các điện thoại và máy tính bảng đơn giản, sẽ cần có đầu ra 5 volt, cho máy ảnh kỹ thuật số và thiết bị chơi game - 9, và cho máy tính xách tay và tủ lạnh xe hơi - 12-24.

Tuy nhiên, đặc điểm chính của bộ sạc là sức mạnh của bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Thời gian sạc pin trực tiếp phụ thuộc vào chỉ số này. Và ở đây tất cả là do các đặc tính của tấm hấp thụ ánh sáng.

Ví dụ: các phần tử có công suất 5 W (tùy chọn ngân sách tiêu chuẩn) sẽ có dòng điện 900 ma giờ và trong 10 W - 1500 ma. Nghĩa là, để sạc điện thoại từ sạc năng lượng mặt trời ở mức 5 W, sẽ mất 2-3 giờ, nhưng một bảng điều khiển có công suất 10 W sẽ chỉ làm được một rưỡi.

Đối với các thiết bị mạnh như máy tính bảng chơi game và máy tính xách tay, tốt hơn hết là nên mua các mẫu gấp từ một số bảng nhanh chóng tạo ra một khoản phí

Ngoài ra, các thiết bị có bảng điều khiển có công suất không vượt quá 2 W chỉ được sử dụng để tích lũy điện tích của pin tích hợp. Và để sạc trực tiếp các thiết bị từ ánh sáng mặt trời, bạn cần các tấm có công suất từ ​​3 W trở lên.

Các thông số quan trọng khác:

1. Pin có sẵn - nếu thiết bị không có ổ đĩa, thiết bị chỉ có thể hoạt động khi thiết bị ở nơi sáng.Các thiết bị có pin có khả năng cung cấp sạc bất cứ lúc nào trong ngày, cũng như sạc từ các nguồn khác - cổng USB USB của máy tính xách tay hoặc ổ cắm có kết nối 220v.
2. Loại tế bào quang điện - người ta tin rằng các tinh thể đơn (hiệu suất của chúng ở mức 13-18%) hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn. Trong đa tinh thể, con số này thấp hơn - khoảng 10-12%. Bạn có thể phân biệt chúng ngay cả bằng mắt thường - các tấm đa tinh thể có màu xanh đậm và đối thủ cạnh tranh của chúng có màu đen.
3. Giao diện - Sạc năng lượng mặt trời toàn cầu được trang bị USB thông tin, nơi bạn có thể chọn tùy chọn bạn cần, tùy thuộc vào loại thiết bị xả. Một số thiết bị cũng được trang bị một chỉ báo về cường độ ánh sáng mặt trời, điều này sẽ giúp xác định vị trí tối ưu để sạc nhanh.
4. Bảo vệ - một tiên nghiệm, tất cả các thiết bị có một hệ thống bảo mật cho phép hoạt động của chúng trong tự nhiên. Nhưng đối với những người hâm mộ của những cuộc phiêu lưu cực đoan thì đáng để tìm kiếm một thiết bị được tăng cường bảo vệ khỏi mưa, bụi, bẩn, sốc và bất khả kháng khác.

Các tính năng bổ sung thường được biểu thị bằng chức năng "đèn pin" hoặc "đèn". Điều này có thể phù hợp không chỉ với những người đam mê ngoài trời, mà cả những người lái xe - khi thay thế bánh xe hoặc sửa chữa trên đường đêm, đèn sáng sẽ trở thành trợ lý không thể thiếu.

Trong số các phần thưởng khác, các nhà sản xuất có thể cung cấp một trung tâm USB hoặc điểm truy cập Wi-Fi. Nhưng, tất nhiên, bất kỳ bổ sung nào làm tăng đáng kể chi phí cuối cùng của sản phẩm. Và cho dù bạn cần chúng là tùy thuộc vào bạn.

Về cường độ mua sắm, các mô hình sau đây dẫn chúng tôi:

Khuyến nghị chung để vận hành bộ nhớ

Các thiết bị có pin tích hợp phải được sạc đầy trước khi hoạt động đầu tiên, và không phải từ mặt trời, mà từ nguồn điện. Sau đó kết nối bất kỳ thiết bị nào với bộ sạc để nó nhận năng lượng và xả ổ đĩa.

Sau đó, bảng điều khiển có thể được thay thế dưới các tia và bù cho điện tích bị mất. Đối với các mô hình hoạt động trực tiếp từ mặt trời, quy tắc này không hoạt động - chúng có thể được cài đặt ngay lập tức trên các khu vực được chiếu sáng và các thiết bị được kết nối.

Hầu hết các bộ sạc năng lượng mặt trời được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ từ -20 đến + 45 độ, nhưng cũng có những mẫu đặc biệt hoạt động ở vùng khí hậu khắc nghiệt, chỉ có chúng được sản xuất theo đơn đặt hàng

Để tối đa hóa hiệu quả của sạc năng lượng mặt trời, chúng tôi khuyên bạn nên như sau:

1. Định vị thiết bị sao cho các tia rơi vào bảng điều khiển theo một góc vuông. Ngay cả khi mặt trời không ở đỉnh cao, bạn có thể sạc đúng vị trí bằng cách nâng nó lên một góc 40 độ bằng cách sử dụng một số loại sao lưu. Vì vậy, bạn có thể thu phí cao hơn 20-30% so với khi bạn đặt bảng điều khiển theo chiều ngang ở nơi sáng.
2. Sử dụng thiết bị với ổ đĩa, và không chỉ dừng lại mà còn khi đi bằng ô tô hoặc đi cắm trại. Một song song như vậy sẽ có thể thu thập năng lượng cho 2-3 lần sạc điện thoại ngay cả trong thời tiết nhiều mây mà không có ánh sáng mặt trời trực tiếp.
3. Hãy nhớ rằng trong hầu hết các thiết bị gập, các tấm được kết nối thành chuỗi, vì vậy điều quan trọng là tất cả các yếu tố đều được chiếu sáng đều.Ví dụ, ngay cả khi bóng chỉ che một nửa của bốn tấm đầu tiên, năng lượng pin sẽ giảm một nửa.
4. Để pin có dung lượng cao đạt được các thông số đã khai báo, chúng được khuyến nghị là phân tán trên phạm vi - được xả hoàn toàn, sau đó được sạc tới 100%. Và cứ thế 3-4 lần.
5. Để nghỉ dài (một tháng trở lên), lưu trữ bộ nhớ ở nhiệt độ phòng. Nếu đây là một thiết bị có pin tích hợp, trước tiên nó phải được sạc tới 50-70%.

Và lời khuyên cuối cùng - ngay cả khi việc sạc trở nên hoạt động kém hơn hoặc hoàn toàn không hoạt động, đừng tự mình tháo gỡ nó, để không làm hỏng các yếu tố hệ thống và vỏ máy. Thiết bị tháo rời được tự động rút khỏi bảo hành, vì vậy tốt hơn là liên hệ với một trung tâm dịch vụ ủy quyền hoặc nhà cung cấp.

Làm thế nào để tự làm một bộ sạc?

Mặc dù bộ sạc hiện đại đã không còn là thiết bị cao cấp và khá hợp túi tiền của người tiêu dùng bình thường, nhưng nếu bạn muốn tiết kiệm tiền, luôn có cơ hội để tự làm một thiết bị như vậy.

Một ví dụ về một thiết bị sản xuất tại nhà trong vỏ cứng được làm bằng kim loại có thể được trang bị đầu nối USB và bộ chuyển đổi năng lượng để sạc các thiết bị năng lượng thấp

 Để tạo ra một bộ sạc năng lượng mặt trời đơn giản, bạn cần mua một số yếu tố cơ bản:

• bảng tinh thể poly hoặc đơn;
• giá đỡ pin;
• Diode chặn Schottky;
• ổ cắm cho đầu nối;
• bộ điều khiển sạc (tuy nhiên, nếu sạc sẽ tạo ra 0,5-5V, bạn có thể sử dụng bộ chuyển đổi tăng 5V rẻ hơn thay vì bộ điều khiển).

Đối với bảng điều khiển, ở đây bạn cần thực hiện một phép tính nhỏ về số lượng phần tử, dựa trên sức mạnh của thiết bị mà bạn dự định sạc.

Ví dụ: nếu dòng sạc cho pin chỉ còn khoảng 10% công suất thì cần có dòng 2A để sạc 20.000 mA và sẽ mất khoảng 14 giờ để cung cấp năng lượng cho thiết bị. Nếu bạn tăng gấp đôi hiện tại lên 4A, thời gian để sạc lại sẽ giảm xuống còn 7 giờ.

Việc thay thế bộ điều khiển bằng bộ chuyển đổi sẽ cho phép bạn thu thập bộ nhớ ngay cả với pin năng lượng thấp từ đèn cỏ năng lượng mặt trời - dù sao, chúng tôi nhận được 5V yêu cầu ở đầu ra (mặc dù sẽ mất nhiều thời gian để sạc)

Tùy thuộc vào các thông số hiện tại để sạc trong tương lai (2 hoặc 4A), các yếu tố tinh thể cũng được chọn. Thông thường, 1 phần tạo ra khoảng 0,5V, nghĩa là, để có ít nhất 5V bạn sẽ cần 10-12 phần tử.

Sau đó, họ cần phải được liên tục hàn với nhau. Nếu bảng điều khiển từ đèn pin được sử dụng, thì ngay cả tiêu chuẩn 70 * 70 cm cũng có thể xuất ra từ 2,5 đến 4,5V, vì vậy tốt hơn là kiểm tra bằng vôn kế.

Giai đoạn cuối cùng là đặt một khoản phí tự chế trong bất kỳ khung phù hợp nào (thậm chí là một viên kẹo có thể phù hợp) và trang bị đầu nối USB. Sau đó, bạn cần hàn các diode chặn vào đầu nối, cũng như các dây dẫn từ bảng năng lượng mặt trời đến bộ chuyển đổi và giá đỡ theo sơ đồ dưới đây.

Diode Schottky là cần thiết để khi bật thiết bị, không nên xả pin qua pin mặt trời. Bạn có thể mua nó, giống như các thành phần khác, trên thị trường radio hoặc trên Internet

Nó vẫn còn để kiểm tra hoạt động của thiết bị dưới ánh mặt trời với bất kỳ thiết bị xả. Nếu mọi thứ theo thứ tự, bạn có thể sử dụng bộ điều hợp thích hợp và sạc các thiết bị khác nhau.

Hướng dẫn hình ảnh cho các bậc thầy độc lập

Bạn có thể dễ dàng lắp ráp bộ sạc nhỏ gọn với cổng USB để cấp nguồn cho điện thoại bằng tay của chính mình. Tất cả các thành phần có sẵn để bán, trong trường hợp cực đoan chúng có thể được viết ra. Homemade sẽ có giá rẻ hơn hàng chục lần so với sản phẩm do nhà máy sản xuất, đặc biệt nếu nó được quảng cáo rộng rãi.

Khi mua phụ kiện để lắp ráp thiết bị, bạn cần xem xét rằng bạn cần mua pin mặt trời có điện áp 5V trở lên. Chúng tôi đã nói về điện áp pin, đó là 3.7 V. Tuy nhiên, chúng tôi không đề cập đến một sự tinh tế quan trọng - Bảo vệ PCB PCB nên được chỉ định trong nhãn tài liệu hoặc tài liệu kỹ thuật của pin. Điều này có nghĩa là nó được bảo vệ khỏi xả sâu và quá tải.

Cần thêm hai đầu nối cho 2,5 mm: một đầu nối với bảng điều khiển, đầu nối thứ hai có dây. Bạn cũng sẽ cần một mạch tăng cường trên USB để cung cấp nguồn DC.

Dự trữ tất cả mọi thứ bạn cần? Hãy tiến hành lắp ráp:

Ngoài ra, bạn cần hàn các diode.Nó được kết nối ở một bên bởi một dây với pin, mặt khác - với chân giữa của đầu nối. Điều mong muốn là làm cho các mối hàn hàn càng gần càng tốt với diode, tất cả các nút phải được bảo vệ bằng các ống co nhiệt hoặc ít nhất là các giọt keo.

Với các quy tắc cho việc lựa chọn các tấm pin mặt trời để sắp xếp một ngôi nhà riêng hoặc nhà tranh bài viết tiếp theoDành riêng cho câu hỏi thú vị này.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Để có được ý tưởng trực quan về bộ sạc năng lượng mặt trời và các nguyên tắc hoạt động của chúng, chúng tôi cung cấp để xem lựa chọn video của chúng tôi:

Mẹo và thủ thuật thực tế để chọn sạc cho các thiết bị khác nhau. Bạn có thể nhìn vào bên trong và nghiên cứu sơ đồ monoblock với tác giả của video này:

Cách lắp ráp bộ sạc pin tự làm:

Nhờ vào sự tiến bộ công nghệ và đầu óc sáng suốt của các nhà phát minh đã tạo ra năng lượng mặt trời cho người dùng thông thường. Nhờ các bộ sạc như vậy, bạn không thể lo lắng về thực tế rằng vào kỳ nghỉ vào đúng thời điểm bạn sẽ bị bỏ lại mà không liên lạc với nền văn minh.

Vâng, nếu có khó khăn với việc lựa chọn thiết bị, bạn luôn có thể tìm kiếm lời khuyên của các chuyên gia thành thạo về điện.

Hãy cho chúng tôi biết về cách bạn sử dụng sạc năng lượng mặt trời trong điều kiện cắm trại, đi dã ngoại hoặc trên đường. Hãy viết bình luận trong khối bên dưới. Đặt câu hỏi, chia sẻ ấn tượng và thông tin hữu ích về chủ đề, xuất bản ảnh.