Napelemes akkumulátortöltő: a szoláris töltés eszköze és működési elve

Az aktív pihenés egyre több ínyence szívesebben tölti nyaralását és hétvégéjét közelebb az érintetlen természethez.De egy modern embernek nehéz megtagadnia a civilizáció előnyeit - ki ne visz magával mobiltelefont, laptopot vagy fényképezőgépet utazásra?

De ha napelemes töltő van a poggyászában, akkor a készülékek áramellátásával kapcsolatos probléma megoldódik. Nincs más hátra, mint kitalálni, hogyan válasszuk ki a megfelelő eszközt. Az általunk bemutatott cikk hatékony segítséget nyújt minden kérdés tisztázásához.

Mi az a napelemes töltés?

Ezek a töltők képesek a napenergiát egyenárammá alakítani. Különféle típusú navigátorokkal, lejátszókkal, laptopokkal, telefonokkal, kamerákkal és más hordozható eszközökkel dolgozhatnak.

De a töltési idő közvetlenül függ magának az eszköznek a teljesítményétől és a lemerült eszköz típusától, ezért egy igazán praktikus és univerzális eszköz kiválasztásához érdemes megérteni annak jellemzőit.

A készülék tervezési jellemzői

Maga a készülék egy kristályos panelből, egy töltés/kisütési szint szabályozóból és egy napenergia-elektromos energia átalakítóból áll.

Egyes modellek több lítium cellából álló puffer akkumulátorral is fel vannak szerelve, amely lehetővé teszi az eszköz számára, hogy ne csak átalakítson, hanem energiát is felhalmozzon, hogy sötétben is töltést engedjen fel.

A napelemes töltők még pár éve meglehetősen drága készülékek voltak, ma viszont már tömegterméknek számítanak, megfizethető áron

A napelemes töltők előnyei:

• Univerzális - különféle eszközökhöz adaptálva (USB-csatlakozók találhatók a házon, és a legtöbb modell emellett speciális adapterekkel van felszerelve különféle típusú elektromos berendezésekhez).
• Kevés helyet foglal az utazási poggyászban.
• Formák, színek, méretek és teljesítmény széles választéka áll rendelkezésre a különböző igényeknek és esztétikai ízléseknek megfelelően.

Nos, az összes napelemes töltő legjelentősebb hátránya az, hogy hosszú időbe telik, hogy felhalmozzák az „erőt”.Ezenkívül meg kell érteni, hogy ha szinte minden modell képes megbirkózni egy mobiltelefon vagy fényképezőgép táplálásával, akkor az aktív energiaelnyelők, például a laptopok már lenyűgöző energiát igényelnek egy napelemből és egy kapacitív akkumulátorból.

Hogyan működik a készülék

A hordozható napelemes töltők olyan autonóm rendszerek, amelyek képesek feldolgozni a sugarakból és a hálózatból, fénycsövekből vagy számítógépből származó energiát. Sőt, sok modellnek nincs szüksége intenzív napsütésre - felhős napokon is felhalmozódik, bár a hatékonyság természetesen csökken (20-ról 70%-ra).

Ha olyan eszközt vásárol, amely képes konnektorhoz csatlakozni, jelentősen időt takaríthat meg a töltés felhalmozódásával felhős időben

A készülék a következőképpen működik: a panelen lévő kristályok elnyelik a napenergiát, az átalakító azt elektromos árammá „dolgozza”, amely az áramforráshoz kerül. Ha ehhez a forráshoz vezetékkel mobiltelefont vagy más eszközt csatlakoztatunk, a felhalmozott energia fokozatosan a lemerült készülékbe áramlik.

Napelemes töltők típusai

Ami a megjelenést illeti, a gyártók már nem csak az eszközök színvilágát és formáját igyekeztek diverzifikálni, hanem arra is, hogy a készüléket a lehető legkényelmesebbé tegyék a különféle helyzetekben. Nézzük a legnépszerűbb lehetőségeket.

Monoblokk – tömör fém vagy műanyag házba zárt panelből és meghajtóból álló kompakt készülék. Egy ilyen eszköz „megmenti” a lemerült telefont a tengerparton vagy pikniken, és nem foglal sok helyet egy normál táskában.

A monoblokkok kényelmesek a mindennapi életben - nem foglalnak sok helyet, és nem csak a napfénytől tölthetők, hanem laptopon vagy számítógépen végzett munka közben is

Rugalmas panel – vékony összecsukható vagy kihajtható panel fotocellákkal. Kevés helyet foglal el a poggyászában, és sokkal kisebb a súlya, mint a tömör, zárt versenytársa. De a megfelelő „lefedettségi” terület ellenére, rugalmas lemezek majdnem kétszer olyan lassan halmozzák fel a naptöltést, mint a monoblokkok.

Ezenkívül a legtöbb panel csak közvetlen napfénytől működik, anélkül, hogy energiát tárolna a jövőbeni felhasználáshoz - nincs beépített akkumulátoruk. A töltést azonban bármikor kiegészítheti a szükséges teljesítményű külső tárolóeszközzel.

Tehát a rugalmas panelek jó megoldást jelentenek az alacsony fogyasztású eszközök újratöltésének problémájára egy „helyhez kötött” nyaralás során - vidéken, horgászaton, sátorban. De egy túrázáshoz jobb, ha más lehetőséget keres.

Menet közben a rugalmas panel kompaktan összehajtható és a csomagtartóba helyezhető, vagy az autó tetejére rögzíthető, nyugalomban pedig egyszerűen kiteríthető a napon.

Beépített töltés – a készülék a következőkből áll napelemek, amelyeket a táskák vagy utazó hátizsákok külsejére rögzítenek. Lehetővé teszik az eszközök újratöltését utazás közben, vagy a töltés tárolását a beépített akkumulátorban.

Ez a tartozék a rendeltetésének megfelelően is használható - bármilyen tárgy vagy elektronika szállítására, ami nagyon kényelmes azok számára, akik szeretnek túrázni vagy a szabadban dolgozni.

Bár az „energiás hátizsákok” tetszetősnek és stílusosnak tűnnek, ugyanilyen egyszerűen ideiglenesen csatlakoztathatsz bármilyen más típusú töltőt a táskádhoz (sok modellt speciális karabinerekkel is felszerelnek), és nem kell aggódnod a készülék biztonsága miatt eső vagy takarítás közben.

Összecsukható ágyak – lehet több rugalmas panel, kompaktan „rakásba” hajtva, vagy két monoblokk variációja merev tokba zárva, lenyíló könyv formájában.

Egy ilyen eszköz fő célja, hogy minimalizálja a poggyász térfogatában a hasznos hely „befoglalását”, és a nagyobb számú fotocella miatt növelje a hatékonyságot. Jó bónusz, hogy a legtöbb modell hátizsákhoz vagy autóablakhoz rögzítőelemekkel van felszerelve.

A kagyló mérete az Ön igényei alapján választható: mobiltelefon töltéséhez elég egy akkora készülék, mint maga a telefon, de laptopok és tabletek esetében a panel összecsukva sem lesz kisebb, mint egy A5-ös lap

De a kialakítástól függetlenül minden napelemes töltő ugyanazon az elven működik, ezért nézzük meg azokat a fontos technikai árnyalatokat, amelyek segítséget nyújtanak a készülék vásárlásakor.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő opciót?

Először is el kell döntenie azon eszközök számát és típusát, amelyeket napelemes töltéssel kíván tölteni. Az eszköz teljesítménye és a kimeneti port típusa ezektől a paraméterektől függ.

Ha a készülék több USB porttal rendelkezik, egyszerre több eszközt is csatlakoztathat és tölthet, a lényeg, hogy az akkumulátor töltöttsége lehetővé tegye

A különféle készülékek jellemzői a használati útmutatójukból tisztázhatók, illetve egyes készülékeknél a készlethez tartozó töltőn is feltüntetik az üzemi feszültséget, így nem lesz nehéz eligazodni benne. Végső megoldásként mindig megvásárolhatja a szükséges adaptert.

Alapparaméterek és szép kiegészítések

A töltőáram jellemzői határozzák meg, hogy a készülék mennyi időt vesz igénybe a különböző eszközök újratöltéséhez. Ezt a mutatót amperben mérik, és a készülék portjain jelzik.

Értékek:

• 1 amper – mobiltelefonokhoz, elektronikus cigarettákhoz, órákhoz, lejátszókhoz.
• 2 amper – táblagépekhez, okostelefonokhoz, digitális fényképezőgépekhez és videokamerákhoz használható.
• 2,5-3 amper – megbirkózik a netbookok és laptopok töltésével.

A kimeneti feszültség ismerete is fontos, mert a töltendő készülékek meghaladhatják a napelemes töltés teljesítményét. Tehát a legtöbb telefonhoz és egyszerű táblagéphez 5 V kimenetre lesz szüksége, digitális fényképezőgépekhez és játékeszközökhöz - 9, laptopokhoz és autós hűtőszekrényekhez - 12-24 volt.

De mégis, a töltő fő jellemzője a napelem teljesítménye. Az akkumulátor töltési ideje közvetlenül ettől a jelzőtől függ. És itt minden a fénygyűjtő panelek jellemzőitől függ.

Például az 5 W teljesítményű elemek (normál költségvetési opció) áramerőssége 900 mA óra, a 10 W pedig 1500 mA. Vagyis 5 W-os napelemes töltőről telefont feltölteni 2-3 óra, de egy 10 W-os panel másfél óra alatt megteszi.

Erőteljes eszközökhöz, például játéktáblagépekhez és laptopokhoz, jobb, ha több panellel rendelkező összecsukható modelleket vásárol, amelyek gyorsan töltést generálnak.

Ezenkívül a 2 W-ot nem meghaladó panelekkel rendelkező eszközöket csak a beépített akkumulátor töltésének felhalmozására használják. Az eszközök napfénytől való közvetlen töltéséhez pedig legalább 3 W teljesítményű panelekre van szükség.

További fontos paraméterek:

1. Az akkumulátor elérhetősége – ha a készülék nem rendelkezik tárolóval, akkor csak megvilágított helyen tud működni. Az akkumulátorral ellátott eszközök a nap bármely szakában tölthetik a töltést, és más forrásokról is tölthetők - laptop USB portról vagy 220 V-os aljzatról.
2. A fotocellák típusa – vélhetően az egykristályok hatékonyabban szívják el a napfényt (hatékonyságuk 13-18%). A polikristályok esetében ez a szám alacsonyabb - körülbelül 10-12%. Még szabad szemmel is megkülönböztetheti őket - a polikristályos panelek sötétkék árnyalatúak, míg versenytársaik feketék.
3. Felület – az univerzális napelemes töltők informatív USB-vel vannak ellátva, ahol a lemerült készülék típusától függően választhatja ki a kívánt opciót. Egyes eszközök a napfény intenzitásának jelzőjével is fel vannak szerelve, amely segít meghatározni a gyors töltés optimális helyét.
4. Védelem – eleve minden eszköz rendelkezik biztonsági rendszerrel, amely lehetővé teszi a kültéri használatát. De az extrém kalandok szerelmeseinek érdemes olyan készüléket keresni, amely fokozott védelmet nyújt eső, por, szennyeződés, ütés és egyéb vis maior ellen.

A további funkciókat leggyakrabban a „lámpa” vagy „lámpa” funkció képviseli. Ez nemcsak a szabadtéri kikapcsolódás szerelmesei számára lehet releváns, hanem az autósok számára is - amikor egy gumiabroncsot cserél vagy éjszaka javít az úton, az erős fény nélkülözhetetlen asszisztenssé válik.

Egyéb bónuszok mellett a gyártók kínálhatnak USB-elosztót vagy Wi-Fi-pontot. De természetesen minden kiegészítés jelentősen növeli a termék végső költségét. Azt, hogy valóban szükség van-e rájuk, döntse el Ön.

Vezető modelljeink a vásárlási intenzitás tekintetében a következők:

Általános ajánlások a töltő használatához

A beépített akkumulátorral rendelkező készülékeket az első használat előtt teljesen fel kell tölteni, nem a napon, hanem a hálózatról. Ezután csatlakoztasson bármilyen eszközt a töltőhöz, hogy az energiát kapjon, és lemerítse a meghajtót.

Ezt követően a panel ki lehet téve a sugárzásnak, és kompenzálhatja a töltéskiesést. A közvetlenül a napból működő modelleknél ez a szabály nem működik - azonnal telepíthetők megvilágított területekre és csatlakoztathatók eszközökhöz.

A legtöbb napelemes töltőt –20 és +45 fok közötti hőmérsékleten történő működésre tervezték, de vannak speciális modellek is, amelyek extrém éghajlaton is működnek, csak megrendelésre készülnek.

A napelemes töltés hatékonyságának maximalizálása érdekében a következőket javasoljuk:

1. Helyezze el a készüléket úgy, hogy a sugarak derékszögben esjenek a panelre. Ha a nap nincs is a zenitjén, akkor is megadhatja a megfelelő pozíciót a töltőnek, ha 40 fokos szögben megemeli valamilyen támaszték segítségével. Így 20-30%-kal több töltés gyűjthető össze, mintha vízszintesen, megvilágított helyen helyezné el a panelt.
2. Használja a készüléket tárolóeszközzel együtt, ne csak pihenőhelyeken, hanem autós utazás vagy kirándulás közben is.Egy ilyen tandem 2-3 telefontöltésre képes lesz energiát gyűjteni felhős időben is közvetlen napfény nélkül.
3. Ne feledje, hogy a legtöbb összecsukható készülékben a panelek sorba vannak kötve, ezért fontos, hogy minden elem egyenletesen legyen megvilágítva. Például még akkor is, ha az árnyék az első négy panel közül csak a felét fedi, az akkumulátor töltöttsége a felére csökken.
4. Annak érdekében, hogy a nagy kapacitású akkumulátorok elérjék a megadott paramétereket, ajánlott "túlhúzni" őket - teljesen kisütni, majd 100% -ra tölteni. És így 3-4 alkalommal.
5. Hosszú üzemszünet (egy hónap vagy több) esetén a töltőt szobahőmérsékleten tárolja. Ha ez egy beépített akkumulátorral rendelkező készülék, akkor először 50-70%-ra kell feltölteni.

És az utolsó tanács - még ha a töltés rosszabbá vált vagy teljesen leromlott, ne szerelje szét saját maga, hogy ne sértse meg a rendszerelemeket és magát a házat. A szétszerelt készülék automatikusan érvényteleníti a garanciát, ezért jobb, ha kapcsolatba lép egy hivatalos szervizközponttal vagy szállítóval.

Hogyan készítsünk töltőt saját kezűleg?

Bár a modern töltők megszűntek prémium eszközöknek lenni, és meglehetősen megfizethetőek az átlagfogyasztó számára, ha pénzt szeretne megtakarítani, mindig van lehetőség egy ilyen eszköz elkészítésére.

Példa egy házi készítésű eszközre fémdobozból készült kemény tokban, USB-csatlakozóval és energiaátalakítóval az alacsony fogyasztású eszközök töltéséhez

 Egy egyszerű napelemes töltő elkészítéséhez több alapvető elemet kell vásárolnia:

• poli- vagy monokristályos panel;
• akkumulátor tartó;
• Schottky blokkoló dióda;
• csatlakozó aljzat;
• töltésvezérlő (azonban ha a töltés 0,5-5V-ot termel, akkor a vezérlő helyett használhatsz olcsóbb 5V-os boost konvertert).

Ami magát a panelt illeti, itt egy kis számítást kell végeznie az elemek számáról, a tölteni kívánt eszköz teljesítménye alapján.

Például, ha az akkumulátor töltőárama a kapacitásának körülbelül 10%-a, akkor a 20 000 mA-es töltéshez 2A áramra van szükség, és körülbelül 14 órát vesz igénybe a készülék tápellátása. Ha megduplázza az áramerősséget 4A-re, a töltési idő 7 órára csökken.

A vezérlő konverterre cseréje lehetővé teszi a töltő összeszerelését még alacsony fogyasztású napelemes fűnyíró akkumulátorral is - továbbra is megkapja a szükséges 5 V-os kimenetet (bár sokáig tart a töltés)

A jövőbeli töltés aktuális paramétereitől függően (2 vagy 4A) a kristályos elemek is kiválasztásra kerülnek. Általában 1 rész körülbelül 0,5 V-ot termel, vagyis legalább 5 V-hoz 10-12 elemre lesz szükség.

Ezután sorba kell őket forrasztani. Ha zseblámpa panelt használ, akkor még egy szabványos 70 * 70 cm-es is képes 2,5 és 4,5 V között kimenni, ezért jobb voltmérővel ellenőrizni.

Utolsó lépésként a házi készítésű töltőt tetszőleges megfelelő keretbe zárjuk (akár egy cukorkaüveg is megteszi), és USB-csatlakozóval szereljük fel. Ezután egy blokkoló diódát kell forrasztania a csatlakozóhoz, valamint a napelem paneltől az átalakítóhoz és a tartóhoz vezető vezetékeket az alábbi ábra szerint.

A Schottky-dióda azért szükséges, hogy a készülék bekapcsolásakor az akkumulátorok ne merüljenek le a napelemen keresztül. Más alkatrészekhez hasonlóan megvásárolhatja a rádiópiacokon vagy az interneten

Nem marad más hátra, mint ellenőrizni a készülék működését a napon bármilyen lemerült eszközzel.Ha minden rendben van, használhatja a megfelelő adaptereket és tölthet különféle eszközöket.

Fényképes útmutató barkácsolóknak

Könnyedén összeszerelhet egy USB-porttal ellátott kompakt töltőt, amellyel saját kezűleg táplálhatja telefonját. Minden alkatrész ingyenesen megvásárolható, szélsőséges esetben megrendelhető. Egy házi készítésű termék tízszer kevesebbe kerül, mint egy gyári termék, különösen, ha széles körben reklámozzák.

A készülék összeszereléséhez szükséges alkatrészek vásárlásakor figyelembe kell venni, hogy a napelemet legalább 5 V-os feszültséggel kell megvásárolni. Az akkumulátor feszültségéről már beszéltünk, ez 3,7 V. Egy fontos finomságot azonban nem említettünk - a „NYÁK-védelmet” fel kell tüntetni az akkumulátor címkéjén vagy a műszaki dokumentációban. Ez azt jelenti, hogy védett a mélykisüléstől és a túltöltéstől.

Két 2,5 mm-es csatlakozóra is szüksége lesz: az egyikben retesz van a panelen, a másikban vezeték. Szüksége lesz egy USB boost áramkörre is az egyenáram biztosításához.

Mindent felhalmozott, amire szüksége van? Kezdjük az összeszerelést:

Ezen kívül meg kell forrasztania a diódát. Egyik oldalon vezetékkel csatlakozik az akkumulátorhoz, a másik oldalon a csatlakozó középső érintkezőjéhez. A forrasztott csatlakozásokat célszerű a diódához minél közelebb készíteni, minden csomópontot hőre zsugorodó csővel vagy legalább ragasztócseppekkel kell védeni.

Meg fogja ismerni a napelemek kiválasztásának szabályait egy magánlakás vagy nyaraló berendezéséhez. következő cikkennek az érdekes kérdésnek szentelték.

Következtetések és hasznos videó a témában

Ha vizuális képet szeretne kapni a napelemes töltőkről és működésük elveiről, javasoljuk, hogy nézze meg videóink közül:

Gyakorlati tanácsok és tippek a töltő kiválasztásához különféle eszközökhöz. A videó írójával együtt belenézhet és tanulmányozhatja az édességtáblát:

Hogyan állítsunk össze egy napsugarakkal működő töltőt saját kezűleg:

Köszönhetően a technológiai fejlődésnek és a feltalálók okos elméjének, akik elérhetővé tették a napenergiát a hétköznapi felhasználók számára. Az ilyen töltőknek köszönhetően nem kell attól tartanod, hogy nyaralás közben a megfelelő időben kommunikáció nélkül maradsz a civilizációval.

Nos, ha nehézségei vannak az eszköz kiválasztásával, mindig tanácsot kérhet az elektrotechnikában jártas szakemberektől.

Meséljen nekünk arról, hogyan használta a napelemes töltést kempingezés közben, pikniken vagy úton. Kérjük, írja meg észrevételeit az alábbi blokkba. Tegyen fel kérdéseket, ossza meg benyomásait és hasznos információkat a témával kapcsolatban, tegyen közzé fényképeket.