Портативное зарядное устройство на солнечной батарее: характеристики и нюансы выбора

Power Bank – что это такое?

Еще 10 лет назад телефоны отлично работали без подзарядки все неделю. Сегодня девайс выполняет так много функций, что его батарею нужно регулярно подпитывать. Чтобы не просить зарядку у сотрудников и не бегать в поисках розетки по торговому центру, лучше просто запастись портативным зарядным устройством. Аккумулятор можно носить в кармане, сумке, возить в бардачке. А вот сколько он может весить и способен ли зарядить одно или 2 устройства несколько раз – это отдельный разговор.

Power Bank, или внешний аккумулятор – это переносной источник питания для зарядки любых гаджетов. Он состоит из элементов питания (от 2 до 10), соединенных с платой контроллера. На аккумуляторе есть 1 или 2 USB порта, к которым можно подключить телефон, планшет, видеокамеру, фотоаппарат и т.д.

Внешний аккумулятор продлит срок работы гаджета на несколько часов

Прибор работает, как накопитель. Сначала заряжается от сети, затем щедро делится энергией с любым подключенным устройствам.

Перед тем, как приступить к выбору модели, нужно определиться:

  • что вы собираетесь заряжать аккумулятором? Сколько устройств?
  • сколько раз в день вам будет нужен переносной источник питания?
  • каким размером и функциями должно обладать ваша батарея?

Аккумуляторы для солнечных батарей

Солнечный аккумулятор

Аккумуляторы для солнечных батарей – устройства, представляющие собой один из важнейших составляющих элементов автономной системы энергоснабжения объекта. Являясь непосредственным накопителем электроэнергии, солнечный аккумулятор обеспечивает бесперебойное энергоснабжение широкого спектра потребителей переменного электрического тока (как правило, невысокой мощности). Компенсируя разницу между расходом и выработкой электроэнергии фотоэлементами, это оборудование также отвечает за оптимальное распределение энергии между потребителями.

Таким образом, именно это накопительное устройство непосредственно определяет длительность работы системы в условиях отсутствия соляризации (в пасмурную погоду или темное время суток). Поэтому от того, какое конкретно устройство было выбрано и какими эксплуатационно-техническими характеристиками он обладает, напрямую зависит работоспособность всей системы в целом.

Аккумуляторы для солнечных батарей: какой выбрать?

Этим вопросом задаются все без исключения покупатели дачных или домашних солнечных электростанций, намеревающиеся самостоятельно спроектировать и собрать комплекс независимого энергоснабжения различного рода потребителей электричества.

Отдельные желающие сэкономить на покупке накопителей «доморощенные кулибины» приобретают обычные аккумуляторные батареи от грузовиков, мощность которых варьируется в пределах 180-250Ач. Подобная экономия на самом деле неоправданна, так как для автомобильных батарей разряд свыше 30% от емкости является уже нерасчетным режимом эксплуатации. В результате такой накопитель выходит из строя через полтора-два года цикличного использования, в то время как современные аккумуляторы для солнечных батарей при номинально большей стоимости служат от 6 лет и дольше.

Как же выбрать аккумуляторы для солнечных батарей? На какие характеристики и показатели этого оборудования необходимо обращать внимание в первую очередь?

Аккумуляторы для солнечных панелей: характеристики

Прежде, чем купить солнечный аккумулятор, стоит обращать в первую очередь свое внимание на следующие характеристики кандидатов на приобретение:

  • Емкость оборудования. Этот показатель,характеризующий возможность сохранения электрического заряда накопительного устройства при циклической нагрузке, связан со многими другими факторами – температурой эксплуатации, уровнем допустимого разряда и так далее. Но номинальная емкость аккумуляторной батареи должна быть как можно большей.
  • Вид оборудования, определяемый его конструктивными и технологическими особенностями. Наиболее востребованными на сегодняшний день являются электрохимические (AGM), на основе заливного электролита (OPzS) и гелевые (GEL) аккумуляторы для солнечных панелей.
  • Количество циклов разряда-заряда и устойчивость к глубоким разрядам оборудования. Собственно, этот показатель во многом проистекает из технологии, которую представляет конкретная модель аккумулятора для солнечных батарей для дома.
  • Стоимость устройства. Солнечныйаккумулятор, цена которого варьируется в достаточно широких пределах, является при этом «ахиллесовой пятой» всей системы автономного энергоснабжения объекта. Для питания потребителей небольшой мощности понадобится приличная сумма, чтобы купить аккумулятор для солнечных панелей необходимой суммарной мощности. Да, разумеется, такая покупка совершается один раз и на ощутимый срок (7-15 лет в зависимости от технологии устройства), но потратить эти деньги для функционирования системы солнечных батарей необходимо одномоментно.

Как купить солнечный аккумулятор

Купить солнечные аккумуляторы, лучшие модели которых представлены в нашем каталоге, по оптимальным ценам оптом и в розницу стоит у компании «АССОЛАР».

Мы предлагаем не только обширный выбор моделей подобного оборудования от ведущих производителей. Специалисты нашей компании готовы оказать Вам всестороннюю помощь в подборе и поставке этой технической продукции в любой регион Российской Федерации на самых выгодных условиях. Это может быть выполнено как по отдельности, так и в сборке – в составе готовых комплектов солнечных модулей, полностью готовых к эксплуатации после монтажа и настройки на электрифицируемом объекте.

Область применения солнечных панелей

Стационарные панели

Солнечные панели могут использоваться как в стационарных условиях, так и быть переносными.

Фиксированные модули применяются в следующих областях:

  • на солнечных электростанциях;
  • в автономных, резервных или гибридных электростанциях для дома или дачи;
  • для обогрева помещений и нагрева воды (солнечный коллектор);
  • в автономных системах освещения улиц;
  • для питания рекламных щитов;
  • в системах навигации и сигнализации;
  • в насосных станциях и др.

Рассматривая стационарные солнечные электростанции, остановимся подробнее на тех, которые используются для электроснабжения дома. Чтобы обеспечить жилище электричеством с помощью энергии Солнца, понадобятся следующие комплектующие:

  • солнечные модули;
  • аккумулятор (для накопления неизрасходованной энергии);
  • контроллер напряжения (увеличивает срок службы аккумулятора, но не обязателен для установки);
  • инвертор (преобразует постоянный ток аккумулятора в необходимый переменный ток для электроприборов).

Домашние солнечные электростанции по отношению к централизованному электроснабжению могут быть:

автономные.

Автономные, т.е. независимые от других источников питания, солнечные электростанции используются там, где невозможно по определенным причинам (значительная удаленность от населенных пунктов) подключение к общей электросети. Их использование целесообразно в южных районах, где длиннее световой день и большое количество ясных дней. В любом случае ее желательно продублировать генератором на горючем топливе. Основные преимущества автономной станции – это ее экологичность, бесшумность, минимальное техническое обслуживание в течение эксплуатации. Минус – ночью или в пасмурные дни электроэнергия вырабатываться не будет. Кроме того для их работы необходимы выше названные комплектующие, которые делают автономную систему довольно дорогой.

резервные.

Резервные, или сетевые, электростанции устанавливаются там, где есть подключение к центральной электрической сети. Она используется, как дополнительный источник электроэнергии. Резервная солнечная электростанция начинает свою работу в случае перерыва подачи электроэнергии от сети. Преимущества – бесшумность, надежность, возможность монтажа на крышу или фасад здания. Также плюсом является отсутствие аккумулятора, контроллера и инвертора, что значительно удешевляет систему.

гибридные.

По сути, представляет собой автономную станцию, подключенную к электрической сети. Энергия, полученная от Солнца, используется в первую очередь, при ее нехватке подача электроэнергии идет уже от централизованного электроснабжения. Позволяет значительно экономить на платежах за потребленную электроэнергию.

Мобильные модули

Мобильные устройства по преобразованию энергии Солнца в электрический ток могут применяться:

  • для зарядки мобильных телефонов и других мобильных устройств;
  • для питания радиоприемников во время походов, рыбалки;
  • для питания систем навигации во время экспедиций;
  • для освещения в темное время суток во время походов.

Портативные батареи стали незаменимым аксессуаром у любителей загородных поездок и туристов, путешествующих по диким местам, в которых отсутствует электричество. Так как современная жизнь даже на необитаемом острове или в горах невозможна без различных гаджетов, их подзарядка производится от зарядных устройств, преобразующих солнечную энергию. Портативные солнечные батареи чаще всего выпускаются на основе монокристаллического кремния. Они различаются размерами, формой, мощностью. Компактные батареи с небольшой мощностью могут поместиться в кармане, а большие и мощные могут быть установлены на крыше автомобиля. Кроме того они снабжены всевозможными переходниками для подключения различной техники.

Солнечное зарядное устройство: особенности приспособления

Солнечные зарядные устройства работают от солнечного света, что обеспечивает максимум удобств во время их использования. Даже в пасмурную погоду зарядное устройство на солнечных батарейках будет полноценно работать. Устройство для зарядки аккумулятора характеризуется наличием встроенной батареи. Она может быть как жесткой кристаллической, так и гибкой, которая производится из аморфного кремния.

Некоторые модели устройств для зарядки характеризуются наличием специального буферного аккумулятора, с помощью которого осуществляется круглосуточное накопление энергии. Зарядки могут выполняться в виде:

  • Антиударных приспособлений, что обеспечивает им стойкость к разнообразным повреждениям механического характера;
  • Батарей, которые характеризуются высоким уровнем устойчивости к негативным воздействиям влаги;
  • Гибких зарядок, что обеспечивает максимально комфортное их применение;
  • Устройств, которые имеют прочный и жесткий корпус.

Интересное:

Зарядка на солнечных батареях для телефона.Солнечный генератор.Как выбрать power bank 50000 mah

Солнечная батарея для зарядки включает в себя несколько компонентов. Она состоит из солнечной панели, источника питания или аккумулятора. Аккумуляторно-зарядный агрегат характеризуется простотой в применении. Для того чтобы обеспечить зарядку аккумулятора телефона, необходимо всего лишь расположить устройство на солнечном свету. Далее осуществляется подсоединение телефона к устройству. По истечению определенного времени портативная техника произведет зарядку.

Как работает устройство?

Аккумуляторно-зарядный агрегат состоит из солнечной батареи, преобразователя, аккумулятора и зарядного контроллера. Портативная техника характеризуется простотой принципа работы. Изначально специальной панелью приспособления осуществляется поглощение солнечного или дневного света, который и является источником энергии, а после этого – его переработка и превращение в электрическую энергию. Она и применяется для зарядки телефона. Ее поступление осуществляется изначально на встроенный источник питания. Для зарядки аккумулятора к этому источнику подключается телефон с применением шнура.

Зарядное устройство на солнечных батареях характеризуется разнообразными формами и дизайнами, что позволяет человеку выбрать наиболее приемлемый вариант для себя. Некоторые модели выполнены по типу раскладушки. Это обеспечивает им компактность, а также удобства в применении. Также для зарядки аккумулятора могут использоваться приспособления, которые производятся по типу моноблоков. Принцип работы обеих видов приспособления совершенно одинаковый.

Портативные оборудования имеют простой принцип работы, что позволяет их использовать даже тем людям, которые ранее не сталкивались с подобными приспособлениями.

Преимущества и недостатки оборудования

Зарядка этого типа по сравнению со своими собратьями имеет большое количество преимуществ. К первому из них относится то, что получение заряда может проводиться несколькими способами. С этой целью может применяться солнечный свет или сетевой адаптер. Приспособления совместимы с разнообразной мобильной электроникой, независимо от ее вида.

Благодаря наличию проводников для гаджетов данные приспособления можно использовать для зарядки разнообразных устройств, независимо от их производителя.Оборудования характеризуются наличием специального  USB-разъема, что позволяет с их помощью заряжать разнообразные гаджеты.

Одним из немногих недостатков приспособления является его достаточно длительное возобновление. Для того чтобы устройство напиталось солнечным светом, необходимо потратить много часов. Именно поэтому при покупке оборудования рекомендуется отдавать предпочтение вариантам, которые можно зарядить не только от солнца, но и от электросети. Это даст возможность экономии времени.

Зарядное устройство на солнечных батареях характеризуется наличием преимуществ и недостатков, на которые необходимо в обязательном порядке обращать внимание при его выборе

Панели на фотоэлементах — уже реальность

Получение электрической энергии из солнечного света стало возможно, благодаря исследованиям множества ученых. Отправной точкой послужило открытие фотогальванического эффекта в 1839 г. Через сто с небольшим лет были изобретены полупроводниковые фотоэлектрические элементы, преобразующие излучение Солнца в постоянный ток.

На заметку. Первые солнечные батареи современного типа на кристаллах кремния разработали в 1954 специалисты компании Bell, а уже через четыре года СССР и США запустили в космос спутники, оснащенные такими устройствами. К началу 21 века появилось множество типов фотоэлементов, а их использование в повседневной жизни стало обыденным явлением.

Эксперименты владельцев автомобилей по прямой подзарядке АКБ бытовыми солнечными панелями подтолкнули производителей к идее выпуска специализированных устройств, способных решать сразу несколько задач, как то:

  • зарядка автомобильных аккумуляторов без нагрузки на сеть;
  • избавление от необходимости возить с собой резервные АКБ;
  • снижение риска опустошить АКБ при неработающем генераторе;
  • подзарядка аккумуляторов при простое двигателя;
  • увеличение эффективности подзарядки на ходу.

Очевидно, что для владельцев разнообразных электрокаров и гибридов – перечисленные проблемы особенно актуальны, даже если транспорт или техника оснащены бензиновым генератором.

Виды аккумуляторов

Для солнечных батарей можно использовать по сути любой аккумулятор. Но главное, чтобы он работал долго. Функционирование АКБ имеет зависимость от типа изготовления и материалов.

Основные виды накопителей энергии:

  1. Литиевые.
  2. Свинцово-кислотные.
  3. Щелочные.
  4. Гелевые.
  5. AGM
  6. Заливные никель-кадмиевые.
  7. OPZS.

Литиевые

Энергия появляется в них в тот момент, когда ионы лития вступают в реакцию с молекулами металлов. Металлы — это дополнительные компоненты.

Данные типы батарей способны очень быстро заряжаться при большой емкости. Весят данные АКБ мало и обладают компактным размером. Кроме этого их себестоимость достаточно высока. Из-за этого их почти не применяют в солнечные энергетики. Работают в 2 раза меньше чем гелевые. Но прослужить еще меньше если заряд превысит 45%. Именно на этой отметке они способны удерживать объем емкости на нужном уровне.

Подобные аккумуляторы функционируют в малых диапазонах напряжения. Существенный минус подобных устройств заключается в уменьшающейся со временем емкости. И это не зависит от соблюдения всех технических правил.

Свинцово-кислотные

На стадии разработки их оснастили несколькими отсеками для электролита с водяным раствором. В эту смесь погружают свинцовые электроды и различные примеси. Благодаря этому АКБ получился стойким к коррозии.

Работают такие устройства не долго. Это объясняется быстротой разряда.

Щелочные

Данные аккумуляторы имеют мало электролита. Их химические вещества не способны в нем раствориться. Они даже не реагируют между собой.

Алкалиновые (щелочные) аккумуляторы способны проработать достаточно долго. Они хорошо устойчивы к скачкам напряжения. В отличие от гелевых данные АКБ способны стабильно работать при пониженных температурах. Причем на морозе они способны проработать много времени.

Хранить их нужно разряженными на 100%. Это нужно для того, чтобы не потерять емкость при будущих зарядках. Такая особенность может серьезно нарушить функционирование солнечной электростанции.

Гелевые

Этот тип имеет такое название потому что электролит в нем представлен в виде геля. За счет решетчатой прослойке он практически не течет.

Данный аккумулятор для солнечных батарей работает долго и может быть много раз перезаряжен. Устойчив к механическим повреждениям. Разного рода трещины не нарушат его функционирование.

Он может работать при низких температурах до -50 градусов и его емкость не снижается. После длительного бездействия гелевый аккумулятор не теряет своих свойств.

Если предстоит использовать этот АКБ в холодном помещение, то его следует утеплить. Ни в коем случае нельзя превышать уровень заряда. В противном случае он может взорваться или выйти из строя. Кроме этого они сильно чувствительны к скачкам напряжения.

AGM

По сути они принадлежат к типу свинцово-кислотных. Но есть отличие — это находящееся внутри стекловолокно, находящееся в электролите. Кислота наполняет прослойки этого материала. Это дает возможность ей не растекаться. Все это говорит о том, что подобный аккумулятор для солнечных батарей можно располагать в любом положении.

Подобные батареи имеют хороший объем емкости, работают долго и могут подзаряжаться до 500 или 1000 раз. Здесь все зависит от производителя. Но несмотря на все достоинства есть существенный недостаток. Они чувствительны к повышенному току. Это может раздуть корпус.

Литые никель-кадмиевые АКБ

Относятся к щелочному типу и нуждаются в заливке электролита. В отличие от аккумуляторов с желеобразным наполнителем они более безопасны. Их стоимость не высока и мощность держат достаточно хорошо. Способны отлично выдерживать много циклов заряда и разряда.

Срок эксплуатации достаточно мал. Чем дольше им пользуешься, тем меньше становится его емкость.

Аккумуляторы для автомобиля

Эти устройства достаточно выгодны в плане экономии денежных средств. Люди, которые самостоятельно изготавливают свою солнечную электростанцию чаще всего используют их.

Минус данных АКБ заключается в быстром износе и частой замене. В результате их можно использовать на небольшой срок и под не высокую мощность солнечных модулей.

Устройства питания

Солнечные панели способны питать различные устройства, и их мощность зависит от количества энергии, которую они излучают. Портативные устройства, которые требуют подзарядки, часто включают в себя фары, mp3-плееры, мобильные телефоны и другие требования к низкому энергопотреблению. Однако, в зависимости от размера ваших солнечных батарей, вы можете заряжать большие устройства.

Итак, вот основные размеры, доступные на рынке:

  • Компактные панели: лучшее для небольших цифровых устройств, таких как небольшие сотовые телефоны, КПК, мобильные устройства. Этот элемент может не обеспечивать достаточную мощность для включения больших устройств.
  • Панели среднего размера, которые все еще портативны, — те, которые могут привести в действие большие камеры, большее оборудование и ноутбук. Если вы хорошо осведомлены об использовании ноутбука, вы определенно можете получить то, что вам нужно сделать, не беспокоясь о подключении, если у вас есть подключение к Интернету.
  • Гораздо большие панели следует выбирать, если вы планируете сделать все в доме, на колесах или в кемпинге. Вам нужна сверхпрочная панель для таких вещей, как машина CPAP, маленький или мини-холодильник, телевизоры и видеоигры.

Независимо от того, какого размера портативные солнечные панели вы покупаете, важно понимать, что эти панели будут собирать больше солнечного света, когда дни не будут облачными. Хотя на первых порах может потребоваться время, чтобы научиться работать с переносной солнечной панелью и ее естественным производством энергии, вы можете в конечном итоге разработать плавную процедуру доступа к энергии по мере ее создания

Технология быстрой зарядки

В походе не обойтись без аккумуляторов большой ёмкости — Powerbank. Да и новые смартфоны имеют довольно ёмкие аккумуляторы — от 4 а/ч и выше. Такие батареи способны заряжаться довольно быстро, если им обеспечить достаточный зарядный ток.

Однако разъём micro-USB (usb-c), которым оснащены современные смартфоны и прочие устройства, не способен  пропускать сквозь себя ток более 2 ампер — крошечные контакты просто выгорят.

А при таком токе процесс зарядки растягивается на многие часы. Что делать?

Проблема была решена ещё в 19 веке — чтобы передать по тонким проводам больше энергии, надо повысить напряжение. Вот почему линии электропередач ЛЭП на дальние расстояния строят на напряжение 100 и даже 500 тысяч вольт.

Подобный подход применён и в технологии Quick Charge 3.0 от Qualcomm. Давайте вспомним, что протокол USB предназначен для быстрого обмена данными. А использование его для зарядки батарей — это «побочное явление».

В Qualcomm разработали технологию умного переключения режимов и назвали INOV — Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, то есть интеллектуальное определение оптимального напряжения.

С обеих сторон, на источнике и потребителе, устанавливается специальный контроллер. По умолчанию источник выдаёт стандартные 5 вольт. Но если в обоих устройствах есть совместимые контроллеры, то они обмениваются информацией и «договариваются», какое напряжение нужно потребителю для быстрой зарядки.

Quick Charge 3.0 может  выдавать до 20 вольт. То есть, через обычный micro-USB пропускается в 4 раза больше энергии и зарядка может идти до четырёх раз быстрее.

Технология быстрой зарядки Quick Charge от Qualcomm

Контроллеры, поддерживающие такую технологию, стали появляться и в солнечных батареях. Это значит, что пока «жарит» солнышко и зарядка даёт максимальную энергию, её можно быстро сохранить в Powerbank и других устройствах, понимающих Quick Charge.

Устройство и принцип работы

Зарядное устройство для гаджетов на солнечной батарее имеет встроенный блок преобразователей. Он состоит из нескольких двухслойных пластин кристаллического кремния, которые соединены между собой проводами. Принцип работы такого устройства базируется на фотоэлектрическом эффекте.

Данный эффект был открыт еще в девятнадцатом веке и базируется на одном полезном в практическом применении свойстве кремния. Данный элемент является полупроводником.

Если расположить две пластины кристаллического кремния очень близко друг к другу, после чего нагреть верхнюю пластину при помощи воздействия световых лучей, то можно будет наблюдать очень интересный эффект, который многие могут помнить из школьного курса физики. Атомы кремния верхней кремневой пластины высвободят электроны, которые будут захвачены нижней пластиной. Такой эффект создаст постоянное напряжение в сети, которое будет сохраняться до момента, пока не исчезнет источник света.

Кремний может быть нанесен двумя способами:

  • поликристаллическим;
  • монокристаллическим.

Именно второй вариант является максимально эффективным, поскольку в таких кремниевых пластинах электроны могут двигаться прямолинейно, что обеспечивает больший КПД.

Общее описание

Что представляет собой солнечная батарея? Это устройство, которое имеет большое количество фотоэлектрических элементов. Они соединены в одну систему. Лучи нашего светила должны попадать прямо на батарею. Только тогда энергия будет преобразовываться в ток.

Как правило, устанавливают системы в тех районах, где солнечных дней в году очень много. На эффективность работы таких батарей влияет и географическая широта. Чем дальше от полюса будет находиться система, тем больше солнечных лучей она получит.

Следует заметить, что в средней полосе России в зимний период времени такие батареи остаются активными. Они позволяют уменьшать использование обычной электросети, а летом даже есть возможность продавать другим пользователям излишки тока.

Солнечные батареи выпускаются нескольких типов. Существует монокристаллический, поликристаллический и тонкопленочный варианты.

Если есть потребность в том, чтобы снизить полную зависимость от прямых попаданий солнечных лучей, следует выбирать второй вариант. Здесь кристаллы направлены в разные стороны. Такие батареи приобретаются чаще всего. Их используют для того, чтобы освещать частные или общественные здания. Также сейчас встречаются системы для уличных фонарей, которые работают на солнечных батареях. Это позволяет существенно экономить городской бюджет.

ТОП-6: Солнечная панель Goal Zero Nomad 7 (12301, 11800) за 2235 рублей

Монокристаллическая панель заряжает любой мобильный гаджет – навигатор, смартфон, видеокамеру и пр. Он защищен от попадания внутрь снега и влаги, поэтому выручит в любой экстремальной ситуации.

Внешний вид

Складная солнечная панель для зарядки телефона напоминает в сложенном состоянии папку. На рюкзаке или палатке фиксируют устройство при помощи удобного крепления. Сзади предусмотрен вместительный сетчатый карман, в котором удобно размещать заряжаемый девайс.

У устройства три выхода:

  • 6,5 В для фирменных устройств типа Guide 10;
  • 12В;
  • для мобильных.

Зарядка

Благодаря большой емкости – 7 W зарядка телефона продолжается всего 1-3 часа, смартфона – 2-4. Длительность зависит от освещенности.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий