מטען סוללה סולארית: מכשיר ועיקרון הפעולה של טעינה סולארית

יותר ויותר אניני טעם של בילוי פעיל מעדיפים לבלות את החגים ואת סופי השבוע שלהם קרוב יותר לטבע הבתולי.אבל לאדם מודרני קשה לסרב ליתרונות הציוויליזציה - מי מאיתנו לא לוקח טלפון נייד, מחשב נייד או מצלמה לטיול?

אבל אם יש לך מטען סולארי במטען שלך, הבעיה בהפעלת המכשירים שלך תיפתר. כל מה שנותר הוא להבין איך לבחור את המכשיר הנכון. המאמר שאנו מציגים יספק סיוע יעיל בבירור כל הנושאים.

מהי טעינה סולארית?

מטענים אלו מסוגלים להמיר אנרגיה סולארית לזרם חשמלי ישר. הם יכולים לעבוד עם דגמים שונים של נווטים, נגנים, מחשבים ניידים, טלפונים, מצלמות ומכשירים ניידים אחרים.

אבל זמן הטעינה תלוי ישירות בעוצמת המכשיר עצמו ובסוג המכשיר הפרוק, לכן, על מנת לבחור מכשיר פרקטי ואוניברסלי באמת, כדאי להבין את המאפיינים שלו.

תכונות עיצוב של המכשיר

המכשיר עצמו מורכב מפאנל גבישי, בקר רמת טעינה/פריקה וממיר אנרגיה סולארית לחשמל.

חלק מהדגמים מצוידים גם בסוללת חיץ המורכבת ממספר תאי ליתיום, המאפשרת למכשיר לא רק להמיר, אלא גם לצבור אנרגיה על מנת לשחרר מטען גם בחושך.

רק לפני כמה שנים, מטענים סולאריים היו מכשירים די יקרים, אבל היום הם מוצר המוני עם מחיר סביר

היתרונות של מטענים סולאריים:

• אוניברסלי - מותאם להתקנים שונים (מחברי USB מסופקים על המארז, ורוב הדגמים מצוידים בנוסף במתאמים מיוחדים לסוגים שונים של ציוד חשמלי).
• תופס מקום קטן במזוודות נסיעות.
• ישנו מבחר רחב של צורות, צבעים, גדלים ועוצמה שיתאימו לצרכים ולטעמים אסתטיים שונים.

ובכן, החיסרון המשמעותי ביותר עבור כל המטענים הסולאריים הוא הזמן הרב שלוקח להם לצבור "כוח".בנוסף, צריך להבין שאם כמעט כל דגם יכול להתמודד עם הפעלת טלפון נייד או מצלמה, אז "סופג" אנרגיה פעיל כמו מחשב נייד כבר ידרוש כוח מרשים מסוללה סולארית וסוללה קיבולית.

איך המכשיר עובד

מטענים ניידים המופעלים על ידי שמש הם מערכות אוטונומיות שיכולות לעבד אנרגיה הן מקרניים והן מרשת החשמל, מנורות פלורסנט או מחשב. יתר על כן, דגמים רבים אינם צריכים להיות בעלי שמש אינטנסיבית - הם צוברים טעינה גם בימים מעוננים, אם כי היעילות, כמובן, יורדת (מ-20 ל-70%).

אם אתה קונה מכשיר עם יכולת להתחבר לשקע חשמל, אתה יכול לחסוך באופן משמעותי זמן על צבירת טעינה במזג אוויר מעונן

המכשיר פועל כך: גבישים על הפאנל סופגים אנרגיית שמש, הממיר "מעבד" אותה לזרם חשמלי, שמסופק למקור הכוח. כאשר טלפון נייד או מכשיר אחר מחוברים למקור זה באמצעות כבל, האנרגיה המצטברת זורמת בהדרגה אל המכשיר המשוחרר.

סוגי מטענים סולאריים

באשר למראה, היצרנים כבר ניסו לא רק לגוון את ערכת הצבעים והצורה של המכשירים, אלא גם להפוך את המכשיר לנוח ככל האפשר לשימוש במצבים שונים. בואו נסתכל על האפשרויות הפופולריות ביותר.

מונובלוק – מכשיר קומפקטי המורכב מפאנל וכונן סגור במארז מתכת או פלסטיק מוצק. מכשיר כזה "יחסוך" טלפון משוחרר בחוף הים או פיקניק ולא יתפוס הרבה מקום בתיק רגיל.

מונובלוקים נוחים לחיי היומיום - הם לא תופסים הרבה מקום וניתנים לטעינה לא רק מהשמש, אלא גם בזמן עבודה על מחשב נייד או מחשב

פאנל גמיש – פאנל דק מתקפל או נפתח עם תאי פוטו. הוא תופס מעט מקום במטען שלך, והוא שוקל הרבה פחות מהמתחרה המוצק והסגור שלו. אבל, למרות אזור ה"כיסוי" הגון, צלחות גמישות לצבור מטען סולארי כמעט פי שניים לאט מאשר מונובלוקים.

בנוסף, רוב הפאנלים פועלים רק מאור שמש ישיר, ללא אגירת אנרגיה לשימוש עתידי – אין להם סוללה מובנית. עם זאת, אתה תמיד יכול להשלים את הטעינה שלך עם התקן אחסון חיצוני בעוצמה הנדרשת.

אז פאנלים גמישים הם אופציה טובה לפתרון הבעיה של טעינת מכשירים בעלי הספק נמוך במהלך חופשה "נייחת" - בארץ, דיג, עם אוהל. אבל לטיול רגלי, עדיף לבדוק אפשרות אחרת.

בזמן נסיעה ניתן לקפל בצורה קומפקטית את הפאנל הגמיש ולהציב אותו בתא המטען או לחבר אותו לגג המכונית, ובמנוחה ניתן פשוט לפרוס אותו בשמש.

טעינה מובנית – המכשיר מורכב מ פנלים סולאריים, המחוברים לחלק החיצוני של תיקים או תיקי גב לנסיעות. הם מאפשרים לך להטעין מכשירים בזמן נסיעה או לאחסן טעינה בסוללה המובנית.

אביזר זה יכול לשמש גם למטרה המיועדת לו - לשאת כל חפץ או מוצרי אלקטרוניקה, וזה מאוד נוח למי שאוהב לטייל או לעבוד בחוץ.

למרות ש"תיקי גב" נראים אטרקטיביים ומסוגננים, אתה יכול באותה קלות לצרף כל סוג אחר של מטען לתיק שלך באופן זמני (דגמים רבים מצוידים אפילו בקרבינרים מיוחדים) ולא לדאוג לבטיחות המכשיר בזמן גשם או ניקוי

מיטות מתקפלות - אלה יכולים להיות מספר לוחות גמישים, מקופלים בצורה קומפקטית ב"ערימה", או וריאציה של שני מונובלוקים סגורים במארז קשיח בצורת ספר נפתח.

המטרה העיקרית של מכשיר כזה היא למזער את ה"תפיסה" של שטח שימושי בנפח המטען שלך ולהגביר את היעילות הודות למספר גדול יותר של תאי פוטו. בונוס נחמד הוא שרוב הדגמים מצוידים עם תושבות לתרמיל או לחלון המכונית.

ניתן לבחור את גודל הצדפה בהתאם לצרכים שלכם: לטעינת טלפון נייד מספיק מכשיר בגודל הטלפון עצמו, אך עבור מחשבים ניידים וטאבלטים הפאנל, גם כשהוא מקופל, לא יהיה קטן מ-A5 דַף

אבל ללא קשר לעיצוב, כל המטענים הסולאריים עובדים על אותו עיקרון, אז בואו נסתכל על ניואנסים טכניים חשובים שיעזרו בעת רכישת מכשיר.

איך לבחור את האפשרות הנכונה?

ראשית, עליכם להחליט על מספר וסוגי המכשירים שאתם מתכננים להטעין באמצעות טעינה סולארית. עוצמת ההתקן וסוג יציאת הפלט תלויים בפרמטרים אלה.

אם למכשיר יש מספר יציאות USB, ניתן לחבר ולהטעין מכשירים שונים בו זמנית, העיקר שכוח הסוללה מאפשר זאת

ניתן להבהיר את המאפיינים של מכשירים שונים באמצעות עיון בהוראות ההפעלה שלהם, ובחלק מהמכשירים מצוין מתח ההפעלה גם על המטען הכלול בערכה, כך שלא יהיה קשה לניווט. כמוצא אחרון, אתה תמיד יכול לרכוש את המתאם הדרוש.

פרמטרים בסיסיים ותוספות נחמדות

המאפיינים של זרם הטעינה קובעים את הזמן שלוקח למכשיר לטעון מחדש מכשירים שונים. מחוון זה נמדד באמפר ומצוין ביציאות המכשיר.

ערכים:

• 1 אמפר – מיועד לטלפונים ניידים, סיגריות אלקטרוניות, שעונים, נגנים.
• 2 אמפר – מתאים לטאבלטים, סמארטפונים, מצלמות דיגיטליות ומצלמות וידאו.
• 2.5-3 אמפר - יתמודד עם טעינת נטבוקים ומחשבים ניידים.

חשוב גם לדעת את מתח המוצא, מכיוון שהמכשירים הנטענים עלולים לחרוג מעוצמת הטעינה הסולארית. לכן, עבור רוב הטלפונים והטאבלטים הפשוטים תזדקק להספק של 5 וולט, עבור מצלמות דיגיטליות וגאדג'טים למשחקים - 9, ולמחשבים ניידים ומקררים לרכב - 12-24.

אבל עדיין, המאפיין העיקרי של המטען הוא הכוח של הפאנל הסולארי. זמן טעינת הסוללה תלוי ישירות במחוון זה. וכאן הכל תלוי במאפיינים של לוחות איסוף האור.

לדוגמה, אלמנטים בהספק של 5 W (אפשרות תקציב סטנדרטית) יהיו בעלי זרם של 900 mA שעות, ו-10 W יהיה זרם של 1500 mA. כלומר, להטעין טלפון ממטען סולארי של 5 וואט, זה ייקח 2-3 שעות, אבל פאנל של 10 וואט יעשה את זה תוך שעה וחצי.

עבור מכשירים רבי עוצמה כמו טאבלטים ומחשבים ניידים למשחקים, עדיף לקנות דגמים מתקפלים עם מספר פאנלים המייצרים טעינה במהירות

בנוסף, מכשירים עם פאנלים שהספק שלהם אינו עולה על 2 W משמשים רק לצבירת טעינה של הסוללה המובנית. וכדי להטעין מכשירים ישירות מאור השמש, אתה צריך פאנלים עם הספק של 3 W או יותר.

פרמטרים חשובים נוספים:

1. זמינות סוללה - אם למכשיר אין התקן אחסון, הוא יכול לעבוד רק במקום מואר. מכשירים עם סוללות יכולים לספק טעינה בכל שעה ביום, וניתן להטעין אותם גם ממקורות אחרים - יציאת USB למחשב נייד או שקע המחובר ל-220V.
2. סוג תאי פוטו - מאמינים שגבישים בודדים סופגים את אור השמש בצורה יעילה יותר (היעילות שלהם היא 13-18%). עבור polycrystals נתון זה נמוך יותר - כ 10-12%. אתה יכול אפילו להבחין ביניהם בעין בלתי מזוינת - לוחות פוליקריסטליים בעלי גוון כחול כהה, בעוד המתחרים שלהם שחורים.
3. מִמְשָׁק – מטענים סולאריים אוניברסליים מצוידים ב-USB אינפורמטיבי, שבו ניתן לבחור את האפשרות הרצויה בהתאם לסוג המכשיר הפרוק. חלק מהמכשירים מצוידים גם באינדיקטור של עוצמת אור השמש, שיעזור לקבוע את המיקום האופטימלי לטעינה מהירה.
4. הֲגָנָה – אפריורית, לכל המכשירים יש מערכת אבטחה המאפשרת שימוש בחוץ. אבל לאוהבי הרפתקאות אקסטרים, כדאי לחפש מכשיר עם הגנה משופרת מפני גשם, אבק, לכלוך, זעזועים ושאר כוח עליון.

תכונות נוספות מיוצגות לרוב על ידי הפונקציה "פנס" או "מנורה". זה עשוי להיות רלוונטי לא רק עבור אוהבי בילוי בטבע, אלא גם עבור נהגים - בעת החלפת צמיג או ביצוע תיקונים על הכביש בלילה, אור בהיר יהפוך לעוזר הכרחי.

בין יתר הבונוסים, יצרנים עשויים להציע רכזת USB או נקודת Wi-Fi. אבל, כמובן, כל תוספות להגדיל באופן משמעותי את העלות הסופית של המוצר. אם הם באמת נחוצים זה תלוי בך להחליט.

הדגמים המובילים שלנו מבחינת עוצמת קניות הם:

המלצות כלליות לשימוש במטען

מכשירים עם סוללה מובנית חייבים להיטען במלואם לפני השימוש הראשון, לא בשמש, אלא מהחשמל. לאחר מכן חבר כל מכשיר למטען כך שיקבל אנרגיה ויפרוק את הכונן.

לאחר מכן, הפאנל יכול להיחשף לקרניים ולפצות על המטען האבוד. עבור דגמים הפועלים ישירות מהשמש, כלל זה אינו עובד - ניתן להתקין אותם מיד באזורים מוארים ולחבר אותם למכשירים.

רוב המטענים הסולאריים מיועדים לפעולה בטמפרטורות הנעות בין – 20 ל-+45 מעלות, אך ישנם גם דגמים מיוחדים הפועלים באקלים קיצוני, רק שהם מיוצרים בהזמנה אישית

כדי למקסם את יעילות הטעינה הסולארית, אנו ממליצים על הדברים הבאים:

1. מקם את המכשיר כך שהקרניים יפלו על הפאנל בזווית ישרה. גם אם השמש אינה בשיאה, ניתן לתת למטען את המיקום הנכון על ידי הרמתו בזווית של 40 מעלות בעזרת תמיכה כלשהי. כך תוכלו לאסוף 20-30% יותר טעינה מאשר אם תציבו את הפאנל בצורה אופקית במקום מואר.
2. השתמשו במכשיר יחד עם התקן אחסון, לא רק בתחנות מנוחה, אלא גם בנסיעה ברכב או בטיול.טנדם כזה יוכל לאסוף אנרגיה עבור 2-3 טעינות טלפון גם במזג אוויר מעונן ללא אור שמש ישיר.
3. יש לזכור שברוב מכשירי הקיפול הלוחות מחוברים בסדרה, ולכן חשוב שכל האלמנטים יהיו מוארים באופן שווה. לדוגמה, גם אם הצל מכסה רק חצי מהלוח הראשון מבין ארבעת, עוצמת הסוללה תרד בחצי.
4. על מנת שסוללות בעלות קיבולת גבוהה יגיעו לפרמטרים הנקובים, מומלץ לבצע "אוברclock" אותן - לפרוק אותן לחלוטין, ואז לטעון אותן ל-100%. וכך 3-4 פעמים.
5. במהלך הפסקה ארוכה בפעולה (חודש או יותר), אחסן את המטען בטמפרטורת החדר. אם מדובר במכשיר עם סוללה מובנית, תחילה יש להטעין אותו ל-50-70%.

והעצה האחרונה - גם אם הטעינה החמירה או התקלקלה לחלוטין, אל תפרק אותה בעצמך, כדי לא לפגוע ברכיבי המערכת ובמארז עצמו. מכשיר מפורק יבטל את האחריות באופן אוטומטי, ולכן עדיף לפנות למרכז שירות מורשה או לספק.

איך להכין מטען במו ידיך?

למרות שמטענים מודרניים הפסיקו להיות מכשירי פרימיום והם סבירים למדי עבור הצרכן הממוצע, אם אתה רוצה לחסוך כסף, תמיד יש הזדמנות לייצר מכשיר כזה בעצמך.

דוגמה למכשיר ביתי במארז קשיח עשוי מפחית מתכת, מצויד במחבר USB וממיר אנרגיה לטעינת מכשירים בצריכת חשמל נמוכה

 כדי ליצור מטען סולארי פשוט צריך לרכוש מספר אלמנטים בסיסיים:

• פאנל פולי או חד גבישי;
• מחזיק סוללה;
• דיודה חוסמת שוטקי;
• שקע מחבר;
• בקר טעינה (עם זאת, אם הטעינה מייצרת 0.5-5V, אתה יכול להשתמש בממיר Boost 5V זול יותר במקום הבקר).

לגבי הפאנל עצמו, כאן אתה צריך לעשות חישוב קטן של מספר האלמנטים, על סמך הספק של המכשיר שאתה מתכנן להטעין.

לדוגמה, אם זרם הטעינה של הסוללה הוא כ-10% מהקיבולת שלה, אז טעינה ב-20,000 mA דורשת זרם של 2A, וייקח כ-14 שעות להפעיל את המכשיר. אם תכפיל את הזרם ל-4A, זמן הטעינה יקטן ל-7 שעות.

החלפת הבקר בממיר תאפשר לכם להרכיב מטען גם באמצעות סוללה בעלת הספק נמוך ממנורת דשא סולארית - עדיין תקבלו את תפוקת ה-5V הנדרשת (אם כי ייקח הרבה זמן להטעין)

בהתאם לפרמטרים הנוכחיים לטעינה עתידית (2 או 4A), נבחרים גם אלמנטים גבישיים. בדרך כלל, חלק אחד מייצר בערך 0.5V, כלומר, כדי לקבל לפחות 5V תזדקק ל-10-12 אלמנטים.

אז הם צריכים להיות מולחמים יחד בסדרה. אם אתה משתמש בפאנל פנס, אז אפילו 70*70 ס"מ סטנדרטי יכול להפיק מ-2.5 עד 4.5V, אז עדיף לבדוק עם מד מתח.

השלב האחרון הוא לסגור את המטען הביתי בכל מסגרת מתאימה (אפילו צנצנת ממתקים תתאים) ולצייד אותו במחבר USB. אז אתה צריך להלחים דיודה חוסמת למחבר, כמו גם חוטים מהפאנל הסולארי לממיר ולמחזיק לפי התרשים שלהלן.

דיודת Schottky נחוצה כדי שכאשר המכשיר מופעל, הסוללות לא ייפרקו דרך הפאנל הסולארי. אתה יכול לרכוש אותו, כמו רכיבים אחרים, בשווקי רדיו או באינטרנט

כל שנותר הוא לבדוק את פעולת המכשיר בשמש עם כל מכשיר פרוק.אם הכל תקין, ניתן להשתמש במתאמים המתאימים ולהטעין מכשירים שונים.

הוראות צילום לאנשי עשה זאת בעצמך

אתה יכול בקלות להרכיב מטען קומפקטי עם יציאת USB כדי להפעיל את הטלפון שלך במו ידיך. כל הרכיבים זמינים למכירה חינם, במקרים קיצוניים ניתן להזמין אותם. מוצר ביתי יעלה עשרות מונים פחות ממוצר מתוצרת בית, במיוחד אם הוא מפורסם באופן נרחב.

ברכישת רכיבים להרכבת המכשיר יש לקחת בחשבון שיש לרכוש את הסוללה הסולארית במתח של 5V ומעלה. כבר דיברנו על מתח הסוללה, הוא 3.7 V. עם זאת, לא הזכרנו עדינות חשובה - יש לציין "הגנת PCB" בתיוג הסוללה או במסמכים הטכניים. המשמעות היא שהוא מוגן מפני פריקה עמוקה וטעינת יתר.

תזדקק גם לשני מחברים בגודל 2.5 מ"מ: אחד עם תפס על הפאנל, השני עם חוט. תזדקק גם למעגל חיזוק USB כדי לספק זרם DC.

הצטיידתם בכל מה שאתם צריכים? בואו נתחיל להרכיב:

בנוסף, אתה צריך להלחים את הדיודה. הוא מחובר מצד אחד על ידי חוט לסוללה, מצד שני - לפין האמצעי של המחבר. רצוי ליצור חיבורים מולחמים קרוב ככל האפשר לדיודה; כל הצמתים חייבים להיות מוגנים באמצעות צינורות מתכווץ בחום או לפחות טיפות דבק.

הוא יכיר לכם את הכללים לבחירת פאנלים סולאריים לריהוט בית פרטי או קוטג'. המאמר הבאמוקדש לנושא המעניין הזה.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

כדי לקבל מושג חזותי על מטענים סולאריים ועקרונות פעולתם, אנו מציעים לצפות במבחר הסרטונים שלנו:

עצות מעשיות וטיפים כיצד לבחור מטען למכשירים שונים. אתה יכול להסתכל פנימה וללמוד את דיאגרמת חטיפי הממתקים יחד עם מחבר הסרטון הזה:

כיצד להרכיב מטען המופעל על ידי קרני שמש במו ידיך:

הודות לקדמה הטכנולוגית ולמוחם הבהיר של ממציאים שהנגישו את האנרגיה הסולארית למשתמשים רגילים. הודות למטענים כאלה, אתה לא צריך לדאוג להישאר ללא תקשורת עם הציוויליזציה בזמן הנכון בזמן חופשה.

ובכן, אם יש לך קשיים בבחירת מכשיר, אתה תמיד יכול לבקש ייעוץ מאנשי מקצוע הבקיאים בהנדסת חשמל.

ספר לנו כיצד השתמשת בטעינה סולארית בזמן קמפינג, בפיקניק או בדרכים. נא לכתוב הערות בבלוק למטה. שאל שאלות, שתף את ההתרשמות שלך ומידע שימושי בנושא, פרסם תמונות.