A szoláris akkumulátor csatlakoztatásának sémája az akkumulátor töltéséhez. 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.

Ezek a töltők képesek a napenergiát egyenárammá alakítani elektromosság. 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 még meglehetősen drága készülékek voltak, ma viszont már tömegterméknek számítanak, megfizethető áron

A napelemes töltők előnyei:

• Univerzális – különféle eszközökhöz adaptálva (USB-csatlakozók a házon találhatók, és a legtöbb modell speciális adapterekkel is fel van szerelve különféle típusú elektromos berendezésekhez).
• Kevés helyet foglal el 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.

A készülék működési elve

A hordozható napelemes töltők autonóm rendszerek, amelyek mind a sugarakból, mind a hálózatból, lámpákból származó energiát képesek feldolgozni napfény vagy számítógép. 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

Vonatkozó kinézet– itt a gyártók már nemcsak a diverzifikációra törekedtek színösszeállításés a készülékek alakját, valamint hogy a készüléket a lehető legkényelmesebbé tegyük benne különböző 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 Mindennapi élet– 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 „lefedettség” ellenére majdnem kétszer olyan lassan halmozzák fel a napenergiát, 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 olyan eszközökből áll, amelyeket a táskák vagy 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- több is lehet rugalmas panelek, kompaktan „rakásba” hajtva, és 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 lapot

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. BAN BEN utolsó lehetőségként, a szükséges adapter mindig megvásárolható.

Alapparaméterek és szép kiegészítések

A jellemzőkből töltőáram A különböző eszközök feltöltéséhez szükséges idő attól függ. 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 még mindig fő jellemzője töltő– napelemes áramellátás. 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.

Mert erős eszközök mint például a játéktáblagépek és laptopok, érdemesebb több panelből összecsukható modelleket vásárolni, amelyek gyorsan generálnak töltést

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.

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 töltő megfelelő pozícióját, 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 a 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. Az akkumulátorokhoz nagy kapacitású elérte 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 készülékek 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 gyeplámpás 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.

A magánlakás vagy nyaraló elrendezésére szolgáló napelemek kiválasztásának szabályait ebben az érdekes kérdésnek szentelt cikkben tárgyaljuk.

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 eszközök. 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.

A napelem töltésvezérlő áramköre egy chipen alapul, amely az egész készülék kulcseleme. A chip a vezérlő fő része, maga a vezérlő pedig a napelemes rendszer kulcseleme. Ez a készülék a teljes készülék egészének működését figyeli, és az akkumulátor napelemekről történő töltését is kezeli.

Amikor az akkumulátor maximálisan feltöltődött, a vezérlő szabályozza az áramellátást, csökkentve azt a szükséges mennyiségre, hogy kompenzálja a készülék önkisülését. Ha az akkumulátor teljesen lemerült, a vezérlő kikapcsol minden bejövő terhelést a készülékre.

Az eszköz szükségessége a következő pontokra csökkenthető:

1. Többlépcsős akkumulátortöltés;
2. Az akkumulátor be- és kikapcsolásának beállítása a készülék töltése/kisütése során;
3. Az akkumulátor csatlakoztatása maximális töltöttséggel;
4. Töltés csatlakoztatása fotocellákról automatikus üzemmódban.

A napelemes készülékek akkumulátortöltés-vezérlője azért fontos, mert minden funkciójának megfelelő üzemmódban történő ellátása nagymértékben megnöveli a beépített akkumulátor élettartamát.

Hogyan működik az akkumulátor töltésvezérlője?

Napfény hiányában a szerkezet napelemeire alvó üzemmódban van. Miután a sugarak megjelennek az elemeken, a vezérlő továbbra is alvó üzemmódban van. Csak akkor kapcsol be, ha a nap felhalmozott energiája eléri a 10 V elektromos egyenértéket.

Amint a feszültség eléri ezt az értéket, a készülék bekapcsol, és a Schottky-diódán keresztül áramot szolgáltat az akkumulátorhoz. Az akkumulátor töltésének folyamata ebben az üzemmódban addig folytatódik, amíg a vezérlő által kapott feszültség el nem éri a 14 V-ot. Ha ez megtörténik, akkor a 35 wattos napelem vagy bármely más vezérlő áramkörében változás történik. Az erősítő megnyitja a hozzáférést a MOSFET tranzisztorhoz, a másik kettő, a gyengébb pedig zárva lesz.

Ezzel leáll az akkumulátor töltése. Amint a feszültség csökken, az áramkör visszatér eredeti helyzetébe, és a töltés folytatódik. A vezérlő számára a művelet végrehajtásához rendelkezésre álló idő körülbelül 3 másodperc.

Típusok

Ez a fajta eszköz a legegyszerűbb és legolcsóbb. Egyetlen és fő feladata, hogy a maximális feszültség elérésekor lekapcsolja az akkumulátor töltését a túlmelegedés elkerülése érdekében.

Ennek a típusnak azonban van egy hátránya, hogy túl korán kapcsol ki. A maximális áram elérése után a töltési folyamatot még néhány órán keresztül fenn kell tartania, és ez a vezérlő azonnal kikapcsolja.

Ennek eredményeként az akkumulátor töltöttsége a maximum 70%-a körül lesz. Ez negatív hatással van az akkumulátorra.

PWM

Ez a típus továbbfejlesztett be/ki. A modernizáció abban rejlik, hogy beépített impulzusszélesség-modulációs (PWM) rendszerrel rendelkezik. Ez a funkció lehetővé tette a vezérlő számára, hogy a maximális feszültség elérésekor ne kapcsolja ki az áramellátást, hanem csökkentse az erősségét.

Emiatt lehetővé vált a készülék közel 100%-os feltöltése.

Ez a típus jelenleg a legfejlettebb. Munkásságának lényege azon alapul, hogy képes meghatározni pontos érték maximális feszültség ehhez az akkumulátorhoz. Folyamatosan figyeli a rendszer áramát és feszültségét. Ezen paraméterek folyamatos megszerzésének köszönhetően a processzor a legoptimálisabb áram- és feszültségértékeket képes fenntartani, ami lehetővé teszi a maximális teljesítmény létrehozását.

Ha összehasonlítjuk az MPPT és PWN vezérlőket, akkor az előbbi hatásfoka hozzávetőlegesen 20-35%-kal magasabb.

Kiválasztási lehetőségek

Csak két kiválasztási kritérium van:

1. Első és nagyon fontos pont a bejövő feszültség. Ennek a mutatónak a maximumának a feszültség körülbelül 20%-ával kell magasabbnak lennie üresjárat napelem.
2. A második kritérium a névleges áram. Ha a PWN típust választja, akkor a névleges áramának körülbelül 10%-kal nagyobbnak kell lennie, mint az akkumulátor rövidzárlati árama. Ha az MPPT van kiválasztva, akkor fő jellemzője a teljesítmény. Ennek a paraméternek nagyobbnak kell lennie, mint a teljes rendszer feszültségének és a rendszer névleges áramának szorzata. A számításokhoz a feszültséget akkor veszik, amikor az akkumulátorok lemerültek.

Hogyan készítsd el magad

Ha nem lehetséges kész terméket vásárolni, akkor saját maga is elkészítheti. De ha meglehetősen egyszerű megérteni, hogyan működik a napelemes akkumulátor töltésvezérlője, akkor a létrehozása nehezebb lesz. Létrehozásakor meg kell értenie, hogy egy ilyen eszköz rosszabb lesz, mint a gyári analóg.

Ez legegyszerűbb séma napelemes vezérlő, amelyet a legegyszerűbb lesz létrehozni. A megadott példa alkalmas 12 V-os ólom-savas akkumulátor töltésére és kis teljesítményű napelem csatlakoztatására szolgáló vezérlő létrehozására.

Ha néhány kulcselemen lecseréli a névleges értékeket, akkor ezt a sémát nagyobb teljesítményű akkumulátoros rendszerekre is alkalmazhatja. Az ilyen házi készítésű vezérlő működésének lényege az lesz, hogy 11 V-nál alacsonyabb feszültségnél a terhelés kikapcsol, és 12,5 V-on az akkumulátorhoz kerül.

Érdemes megemlíteni, hogy az egyszerű áramkör használ térhatású tranzisztor, védődióda helyett. Ha azonban van benne némi tudás elektromos diagramok, létrehozhat egy fejlettebb vezérlőt.

Ez a rendszer fejlettnek tekinthető, mivel létrehozása sokkal bonyolultabb. De egy ilyen eszközzel rendelkező vezérlő nem csak napelemhez, hanem szélgenerátorhoz is képes stabil működésre.

Videó

Videónkból megtudhatja, hogyan kell helyesen csatlakoztatni a vezérlőt.

Üdvözlet minden rádióamatőrnek! AndReas felveszi a kapcsolatot, és ma mesélek róla hasznos eszköz minden mobil, hordozható, hordozható és egyéb kütyühöz, amit minden nap használ... nem, minden percben. És megbeszéljük napelemes töltő (vagy más szóval Power Bank), ami meglehetősen reális és olcsó saját kezűleg összeszerelni. Ezután töltse fel mobiltelefonját, okostelefonját, iPhone-ját, táblagépét és más „telefonjait”, amíg nincs otthon, ha nincs teljes hozzáférése a 220 voltos hálózathoz vagy más töltőhöz.

Mondanom sem kell, hogy az ilyen eszközök ma már nagy keresletnek és népszerűségnek örvendenek. Azok számára, akiknek nincs kedve megépíteni ezt a hordozható Power Bankot, vagy egyszerűen nem akarnak vacakolni, a cikk végén van egy lehetőség. Most még a fotóját is megmutatom:

Csináld magad

Tehát a következő elemekre lesz szükségünk:

1. Napelem 5,5...6 volt, legalább 160 mA (lehetőleg több) - 1 vagy 2 db;
2. 18650 lítium akkumulátor mondjuk egy régi laptop akkumulátorból (több is van belőle);
3. 1N4007 dióda - 1 vagy 2 db;
4. Ellenállás 47 Ohm;
5. tolókapcsoló;
6. Töltőkártya lítium akkumulátorokhoz microUSB-vel és beépített védelemmel (erről lentebb olvashat bővebben);
7. DC-DC átalakító kártya 5 V-hoz USB kimenettel (erről bővebben lentebb).

Az összes elem közül talán mi csak hármat kell vásárolnia - egy napelemet és az utolsó kettőt a táblák listájáról. Mindez közvetlenül otthonról megrendelhető a híres kínai fogyasztási cikkeken, az Aliexpressen vagy az eBay-en. Kapcsolt termékek: napelem, töltőkártya, DC-DC átalakító kártya. Minden elem nagyon olcsó. Minden 300 rubelbe és kopejkába fog kerülni az írás idején. Ott megtekintheti leendő Power Bankunk házát is.

Most menjünk közvetlenül az összeállításra (ugye már megvannak a hiányzó elemek).

Az összes elem csatlakoztatási rajza nagyon egyszerű:

A diódát a napelem panel egyik kivezetésére forrasztjuk, hogy megvédjük azt és a bemeneti áramkört a fordított polaritástól és az akkumulátorról akkumulátorra való áram áramlásától, ha párhuzamosan van csatlakoztatva.

A DC-DC konverter USB-kimenetére 47 ohmos ellenállás van forrasztva, hogy lehetővé tegye egyes okostelefonok, például az iPhone töltését.

Házi készítésű Power Bankunk egyaránt képes lesz tölteni napelemről (vagy több párhuzamosan csatlakoztatva), és micro USB csatlakozón keresztül számítógépről vagy laptopról, vagy megfelelő töltőről. Minden árnyalat látható, most elkezdheti az összes alkatrész összeszerelését egy eszközbe.

Az összeszerelési folyamat az alábbi képen látható

Ez minden! Egyszerű, praktikus és kényelmes, és olcsó.

Vásároljon kész Power Bank 20000 mAh-t

Aki kész, napelemmel és beépített akkumulátorral felszerelt hordozható univerzális töltőt szeretne vásárolni, annak megadom a lehetőséget.

Műszaki jellemzők és vásárlási/szállítási feltételek:
Méretek: 120×75×22 mm
Ház: műanyag és rozsdamentes acél
Kimeneti feszültség: 5 V 1, A, 5 V 2, A, egyszerre 2 kütyü tölthető
Töltés: napenergia vagy 220 V hálózat
Akkumulátor: lítium (400-600 teljes töltés)
Napenergia átalakítás: 95%
Bemenet: két USB csatlakozó és egy micro USB
Üzemi hőmérséklet: -20 és +40 °C között
Fekete szín
Súly: 240 g.
Kiválóan használható: netbookok, laptopok, táblagépek, játékkonzolok, telefonok, okostelefonok, iPhone-ok, videoberendezések, MP3 lejátszók, digitális audioberendezések, tankönyvek, olvasók, e-olvasók, mobil fejhallgatók
Ezen kívül: beépített led zseblámpaés adapter kábelt is tartalmaz
Szállítás: Oroszország és a FÁK országok bármely régiójába (beleértve Ukrajnát és Fehéroroszországot is) legfeljebb 12 munkanap (átlagár 350 rubel)

A fény elektromos energiává alakítására szolgáló napelemes technológiák manapság nagyon népszerűvé váltak, és számuk napról napra növekszik. Azt javaslom, hogy saját kezűleg szereljen össze egy nagyon egyszerű napelemes töltőt. Bármilyen napsütéses napon rendeltetésszerűen használhatja, mobiltelefonját vagy táblagépét töltheti belőle. És ennek a hasznos kialakításnak a létrehozásához csak egy kis forrasztópáka használatára van szüksége Pénz hogy megvásárolja a szükséges alkatrészeket és időt.

Mint fentebb említettük, ez egy kis pénzt és időt vesz igénybe. Mindent, amire szüksége van, nagyon olcsón megvásárolhatja a kínai online áruházakban ingyenes szállítás Oroszországban. Tehát szükségünk van:

Napelem 6V, 50 mA vagy bármilyen más jobb paraméterekkel. Vásárolhat univerzális tokot, vagy átalakíthat valamit, ami már kéznél van. Ragasztó, forrasztópáka és szerelőhuzalok.

Nyissa ki az univerzális ház fedelét. Már négy nyílása van a csavaroknak. Helyezze a fedelet az asztalra, és óvatosan készítsen lyukat a bal vagy jobb oldalon a rögzítő vezetékek számára.

A tok alsó részébe óvatosan nagyobb lyukat kell vágni. A lyuknak megfelelő méretűnek kell lennie ahhoz, hogy rögzítse benne a foglalatot, de ne feledje, hogy a foglalatnak szorosan illeszkednie kell benne. Ezért először vágjon egy kis lyukat, és fokozatosan állítsa be, próbálja fel az aljzatot. A lényeg az, hogy ne siess és ne aggódj.

Fogja meg a napelem modult, és felesleges nyűg vagy kapkodás nélkül helyezze be a rögzítő vezetékeket a ház belsejébe. Ez lehetővé teszi az akkumulátor behelyezését a ház tetejére. Következő lépésként vegyük ki az autós aljzatot, és a vezetékeket a ház alján lévő speciális lyukon keresztül vezetve szorosan a helyére nyomjuk.

Speciális eszközzel, remélem tudja, kösse össze a piros és fekete vezetékeket a modulból és az autós aljzatból.

Rejtsd el az összes vezetéket a ház belsejében és zárd le a fedelet, majd csavard rá az univerzális ház aljára, és ragaszd rá a napelem modult. Mostantól minden tiszta napon probléma nélkül feltöltheti mobiltelefonját

Az alábbi ábrán látható áramkör egy kiváló és egyszerű automata töltő, amivel 12 voltot lehet tölteni ólomsavas akkumulátorok napelemekből. Bármilyen kész napelemet elvihet, mert könnyen megrendelhető a népszerű online aukciókon.

A mikroáramkör kialakításának alapja egy integrált feszültségstabilizátor. A BC548 tranzisztor úgy működik, hogy az akkumulátor teljesen feltöltött állapotában leválasztja a mikroegységet a napelemes akkumulátorról.

A rendszer kedvezően hasonlít a többi hasonlóhoz, aminek van, ami növekszik alacsony szint a napelemek feszültsége gyenge fényviszonyok mellett egy felhős napon a mobiltelefon által igényelt 5 V-ig. Ennek a töltőnek a gyakorlati működése azt mutatta, hogy ez a kialakítás akár 100 mA kimenetet produkál.

PC1- három voltos napelem
Kondenzátorok: C1 22 uF, 10 V; C2 100 pF; C3 10 uF, 16 v
Ellenállások: R1 1,5 kOhm; R2 3,9 kOhm; R3 10 kOhm; R4 180 Ohm; R5 4,7 kOhm; R6 10 Ohm L1 50-300 mH
D1 1N5818 Schottky dióda
Tranzisztorok: Q1 2N4403; Q2 2N4401
J1 - kimeneti csatlakozó a mobiltelefonhoz

A fojtó egy darab ferritrúdból készül, amely a CD-vevők mágneses antennájából származik. A fordulatok számát kísérletileg választjuk ki a maximális kimeneti áram alapján - körülbelül 20-50.

Ezzel a készülékkel szabványt kaphat állandó nyomás 5 V. A szerkezet egy szabványos napelemről töltődik, benne két AA elem és egy stabilizáló inverter található az LT1302 chipen.

A memória áramkör az alábbi ábrán látható:

Az 1-1 érintkezőkhöz 4,5 V feszültségű és 900 mA áramerősségű napelem csatlakozik. Az áramkör tesztelésekor meg kell győződni arról, hogy az eszköz képes-e NiMN-t napenergiából tölteni.

Az összeszerelt áramkör konzervdobozba helyezhető. Négy AA elemet (vagy 2 lítium elemet) helyezünk a szabad helyre.

A napenergia eddig (háztartási szinten) a viszonylag kis teljesítményű fotovoltaikus panelek létrehozására korlátozódott. De függetlenül a napfény fényárammá alakító fotoelektromos átalakítójának kialakításától, ez az eszköz egy napelem-töltésvezérlőnek nevezett modullal van felszerelve.

Valójában a napelemes fotoszintézis berendezés tartalmaz egy újratölthető akkumulátort – egy tárolóeszközt a napelemtől kapott energia tárolására. Ezt a másodlagos energiaforrást elsősorban a vezérlő szolgálja ki.

A napelemes vezérlőnek nevezett elektronikus modult úgy tervezték, hogy teljesítse egész sor vezérlési funkciók töltés/kisütés közben.

Így néz ki a sok létező napelemes töltésvezérlő modell egyike. Ez a modul a PWM típusú fejlesztések közé tartozik

Amikor a napfény egy, például egy ház tetejére szerelt napelem felületére esik, a készülék fotocellái ezt a fényt elektromos árammá alakítják.

Az így kapott energiát valójában közvetlenül a tároló akkumulátorhoz lehetne juttatni. Az akkumulátor töltési/kisütési folyamatának azonban megvannak a maga finomságai (bizonyos áram- és feszültségszintek). Ha figyelmen kívül hagyja ezeket a finomságokat, az akkumulátor rövid működési időn belül egyszerűen meghibásodik.

Az ilyen szomorú következmények elkerülésére egy napelemes akkumulátor töltésvezérlőjének nevezett modult terveztek.

Az akkumulátor töltöttségi szintjének figyelése mellett a modul az energiafogyasztást is figyeli. A szoláris akkumulátor töltésvezérlő áramköre a kisütés mértékétől függően szabályozza és beállítja a kezdeti és az azt követő töltéshez szükséges áramszintet.

A napelemes töltésvezérlő teljesítményétől függően ezeknek az eszközöknek a kialakítása nagyon eltérő konfigurációjú lehet

Általában, ha beszélünk egyszerű nyelven, a modul gondtalan „életet” biztosít az akkumulátornak, amely időszakonként felhalmozódik és energiát ad le a fogyasztói eszközöknek.

A gyakorlatban használt típusok

Ipari szinten kétféle elektronikai eszköz került forgalomba és készül, amelyek kialakítása alkalmas napelemes rendszerbe történő beépítésre:

1. PWM sorozatú eszközök.
2. MPPT sorozatú készülékek.

Az első típusú napelemes vezérlőt „öregnek” nevezhetjük. Ilyen rendszereket dolgoztak ki és helyeztek üzembe a nap- és szélenergia fejlődésének hajnalán.

A PWM vezérlő áramkör működési elve impulzusszélesség modulációs algoritmusokon alapul. Az ilyen eszközök funkcionalitása némileg gyengébb, mint az MPPT sorozat fejlettebb eszközei, de általában meglehetősen hatékonyan működnek.

A társadalom egyik népszerű napelemes töltésvezérlő modellje, annak ellenére, hogy a készülék áramköre PWM technológiával készült, ami elavultnak számít

A Maximum Power Point Tracking technológiát (a maximális teljesítményhatár nyomon követését) alkalmazó kialakítások eltérőek modern megközelítésáramköri megoldásokhoz, nagyobb funkcionalitást biztosítanak.

De ha összehasonlítjuk mindkét típusú vezérlőt, és különösen a hazai szféra felé torzulva, akkor az MPPT készülékek nem néznek abban a rózsás fényben, amelyben hagyományosan reklámozzák őket.

MPPT típusú vezérlő:

• magasabb költséggel rendelkezik;
• összetett konfigurációs algoritmussal rendelkezik;
• csak nagy területű paneleken ad teljesítménynövekedést.

Ez a fajta berendezés alkalmasabb globális napenergia-rendszerekhez.

Napelemes rendszer részeként történő működésre tervezett vezérlő. Az MPPT-eszközök osztályának képviselője - fejlettebb és hatékonyabb

A háztartási környezetből származó közönséges felhasználó igényeihez, aki általában kis területű panelekkel rendelkezik, jövedelmezőbb azonos hatású PWM vezérlőt (PWM) vásárolni és működtetni.

A vezérlők blokkdiagramjai

A PWM- és MPPT-vezérlők sematikus ábrái ahhoz, hogy laikus szemmel megvizsgáljuk őket, túl bonyolultak az elektronika finom megértéséhez. Ezért logikus, hogy csak szerkezeti diagramokat vegyünk figyelembe. Ez a megközelítés sokak számára érthető.

1. lehetőség – PWM eszközök

A napelem feszültsége két (pozitív és negatív) vezetőn keresztül jut el a stabilizáló elemhez és az elválasztó ellenállási áramkörhöz. Az áramkör ezen részének köszönhetően a bemeneti feszültség potenciálkiegyenlítése érhető el, és bizonyos mértékig megszervezik a vezérlő bemenetének védelmét a bemeneti feszültséghatár túllépése ellen.

Itt hangsúlyozni kell: minden egyes készülékmodellnek van egy meghatározott bemeneti feszültséghatára (a dokumentációban feltüntetve).

Nagyjából így néz ki a PWM technológián alapuló eszközök blokkdiagramja. Kis háztartási állomások részeként történő üzemeltetéshez ez az áramköri megközelítés eléggé megfelelő hatékonyságot biztosít

Ezután a feszültséget és áramerősséget a teljesítménytranzisztorok a kívánt értékre korlátozzák. Ezeket az áramköri alkatrészeket viszont a vezérlő chip vezérli a meghajtó chipen keresztül. Ennek eredményeként egy pár teljesítménytranzisztor kimenete beállítja az akkumulátor feszültségének és áramának normál értékét.

Az áramkör egy hőmérséklet-érzékelőt és egy meghajtót is tartalmaz, amely vezérli a teljesítménytranzisztort, amely szabályozza a terhelési teljesítményt (védelem az akkumulátor mélykisülése ellen). A hőmérséklet-érzékelő figyeli a PWM vezérlő fontos elemeinek fűtési állapotát.

Általában a hőmérsékleti szint a házon belül vagy a teljesítménytranzisztorok hűtőbordáin. Ha a hőmérséklet túllépi a beállításokban beállított határértékeket, a készülék kikapcsol minden aktív tápvezetéket.

2. lehetőség – MPPT eszközök

Az áramkör bonyolultsága ebben az esetben annak köszönhető, hogy számos olyan elemmel egészül ki, amelyek alaposabban, a működési feltételek alapján építik fel a szükséges vezérlési algoritmust.

A feszültség- és áramszinteket komparátor áramkörök figyelik és hasonlítják össze, és az összehasonlítási eredmények alapján meghatározzák a maximális kimeneti teljesítményt.

A fő különbség az ilyen típusú vezérlők és a PWM eszközök között az, hogy képesek a napelem modult maximális teljesítményre állítani, függetlenül az időjárási viszonyoktól.

Az ilyen eszközök áramköre számos vezérlési módszert valósít meg:

• zavarok és megfigyelések;
• a vezetőképesség növelése;
• jelenlegi sweep;
• állandó feszültség.

És az átfogó művelet utolsó szegmensében egy algoritmust is használnak ezen módszerek összehasonlítására.

Vezérlő csatlakozási módok

A csatlakozások témáját tekintve azonnal meg kell jegyezni: minden egyes készülék beszerelésénél jellemző, hogy egy adott napelem-sorozattal dolgozik.

Így például, ha olyan vezérlőt használnak, amelyet legfeljebb 100 voltos bemeneti feszültségre terveztek, a napelemek sorozatának ennél az értéknél nem nagyobb feszültséget kell kiadnia.

Minden napelemes berendezés a teljesítmény és a teljesítmény közötti egyensúly szabálya szerint működik bemeneti feszültség első fázis. A vezérlő feszültség felső határának meg kell egyeznie a panel feszültség felső határával

Az eszköz csatlakoztatása előtt el kell döntenie a fizikai telepítés helyét. A szabályok szerint a beépítési helyet száraz, jól szellőző helyen kell megválasztani. Kerülje el a gyúlékony anyagok jelenlétét a készülék közelében.

A rezgés-, hő- és páraforrások jelenléte a készülék közvetlen közelében elfogadhatatlan. A telepítési helyet védeni kell a csapadéktól és a közvetlen napfénytől.

Csatlakozási technológia PWM modellekhez

A PWM vezérlők szinte mindegyik gyártója megköveteli, hogy az eszközöket a pontos sorrendben csatlakoztassák.

A perifériás eszközöket az érintkezők kijelölésének megfelelően kell csatlakoztatni:

1. Csatlakoztassa az akkumulátor vezetékeit a készülék akkumulátor csatlakozóihoz a jelzett polaritásnak megfelelően.
2. Kapcsolja be a védőbiztosítékot közvetlenül a pozitív vezeték érintkezési pontján.
3. Csatlakoztassa a napelem akkumulátorból érkező vezetékeket a napelem panelhez tervezett vezérlő érintkezőkhöz. Ügyeljen a polaritásra.
4. Csatlakoztasson egy megfelelő feszültségű (általában 12/24V) tesztlámpát a készülék terhelési kapcsaira.

A megadott sorrendet nem szabad megsérteni. Szigorúan tilos például napelemeket először csatlakoztatni, ha az akkumulátor nincs csatlakoztatva. Ezzel a felhasználó azzal a kockázattal jár, hogy „elégeti” a készüléket. A napelemek akkumulátorral történő összeszerelésének diagramját részletesebben ismertetjük.

Ezenkívül a PWM sorozatú vezérlők esetében nem megengedett feszültséginverter csatlakoztatása a vezérlő terhelési kapcsaira. Az invertert közvetlenül az akkumulátor kapcsaira kell csatlakoztatni.

Az MPPT-eszközök csatlakoztatásának eljárása

Az ilyen típusú eszközök általános fizikai telepítési követelményei nem térnek el a korábbi rendszerektől. De a technológiai beállítás gyakran némileg eltér, mivel az MPPT vezérlőket gyakran nagyobb teljesítményű eszközöknek tekintik.

Azokhoz a vezérlőkhöz, amelyekhez készült magas szintek kapacitásokról, csatlakozásokról tápáramkörök Fémvéggel ellátott, nagy keresztmetszetű kábelek használata javasolt

Például a nagy teljesítményű rendszerek esetében ezeket a követelményeket kiegészíti az a tény, hogy a gyártók legalább 4 A/mm 2 áramsűrűségre tervezett tápvezetékekhez javasolják a kábel használatát. Vagyis például egy 60 A áramerősségű vezérlőhöz legalább 20 mm 2 keresztmetszetű kábelre van szükség az akkumulátorhoz való csatlakozáshoz.

A csatlakozókábeleket rézsarukkal kell ellátni, amelyeket speciális szerszámmal szorosan össze kell préselni. A napelem és az akkumulátor negatív pólusait biztosítékokkal és kapcsolókkal ellátott adapterekkel kell ellátni.

Ez a megközelítés kiküszöböli az energiaveszteségeket és biztosítja biztonságos működés installációk.

Nagy teljesítményű MPPT vezérlő csatlakoztatásának blokkvázlata: 1 – napelem; 2 – MPPT vezérlő; 3 – sorkapocs; 4,5 – biztosítékok; 6 – vezérlő tápkapcsolója; 7.8 – földbusz

A készülékhez való csatlakoztatás előtt győződjön meg arról, hogy a kapcsokon lévő feszültség megegyezik vagy kisebb, mint a vezérlő bemenetére táplálható feszültség.

Perifériák csatlakoztatása az MTTP eszközhöz:

1. Kapcsolja a panelt és az akkumulátorkapcsolókat „ki” állásba.
2. Távolítsa el a védőbiztosítékokat a panelről és az akkumulátorról.
3. Csatlakoztassa az akkumulátor kivezetéseit egy kábellel az akkumulátor vezérlőkapcsaihoz.
4. Csatlakoztassa a napelem panel kivezetéseit egy kábellel a megfelelő jellel jelölt vezérlőkapcsokhoz.
5. Csatlakoztassa a földelő csatlakozót a földbuszhoz kábellel.
6. Szerelje fel a hőmérséklet-érzékelőt a szabályozóra az utasításoknak megfelelően.

Ezen lépések után vissza kell helyezni a korábban eltávolított akkumulátor biztosítékot, és a kapcsolót „be” állásba kell fordítani. A vezérlő képernyőjén megjelenik egy elemérzékelő jel.

A készülék képernyőjén megjelenik a napelem feszültségértéke. Ez a pillanat jelzi a napelemes létesítmény sikeres üzembe helyezését.

Következtetések és hasznos videó a témában

Az ipar olyan eszközöket gyárt, amelyek áramköri kialakítása sokrétű. Ezért lehetetlen egyértelmű ajánlásokat adni az összes berendezés csatlakoztatására vonatkozóan kivétel nélkül.

A fő elv azonban minden típusú készülék esetében ugyanaz: az akkumulátor vezérlő buszokhoz való csatlakoztatása nélkül elfogadhatatlan a fotovoltaikus panelekhez való csatlakoztatás. Hasonló követelmények vonatkoznak a rendszerbe való felvételre is. Külön modulnak kell tekinteni, amely közvetlen érintkezéssel kapcsolódik az akkumulátorhoz.

Ha rendelkezik a szükséges tapasztalattal vagy tudással, kérjük, ossza meg olvasóinkkal. Hagyja észrevételeit az alábbi blokkban. Itt tehet fel kérdést a cikk témájával kapcsolatban.