Zonne-batterijlader: apparaat en werkingsprincipe van opladen op zonne-energie

Steeds meer kenners van actieve recreatie geven er de voorkeur aan hun vakanties en weekenden dichter bij de ongerepte natuur door te brengen.Maar het is voor een modern mens moeilijk om de voordelen van de beschaving te weigeren - wie van ons neemt geen mobiele telefoon, laptop of camera mee op reis?

Maar als u een oplader op zonne-energie in uw bagage heeft, is het probleem met het voeden van uw apparaten opgelost. Het enige dat overblijft, is uitzoeken hoe u het juiste apparaat kiest. Het artikel dat we presenteren zal effectieve hulp bieden bij het verduidelijken van alle kwesties.

Wat is zonne-opladen?

Deze laders zijn in staat zonne-energie om te zetten in gelijkstroom. Ze kunnen werken met verschillende modellen navigators, spelers, laptops, telefoons, camera's en andere draagbare apparaten.

Maar de oplaadtijd hangt rechtstreeks af van de kracht van het apparaat zelf en het type ontladen apparaat. Om een ​​echt praktisch en universeel apparaat te kiezen, is het daarom de moeite waard om de kenmerken ervan te begrijpen.

Ontwerpkenmerken van het apparaat

Het apparaat zelf bestaat uit een kristallijn paneel, een laad-/ontlaadniveauregelaar en een omzetter van zonne-energie naar elektrische energie.

Sommige modellen zijn ook uitgerust met een bufferbatterij bestaande uit meerdere lithiumcellen, waardoor het apparaat niet alleen energie kan omzetten, maar ook kan accumuleren om zelfs in het donker een lading vrij te geven.

Nog maar een paar jaar geleden waren zonneladers vrij dure apparaten, maar tegenwoordig zijn ze een massaproduct met een betaalbare prijs

Voordelen van zonneladers:

• Universeel - aangepast voor verschillende apparaten (USB-connectoren zijn aanwezig op de behuizing en de meeste modellen zijn bovendien uitgerust met speciale adapters voor verschillende soorten elektrische apparatuur).
• Neemt weinig ruimte in in reisbagage.
• Er is een ruime keuze aan vormen, kleuren, maten en kracht om aan verschillende behoeften en esthetische smaken te voldoen.

Het belangrijkste nadeel van alle zonneladers is de lange tijd die het kost om ‘stroom’ te verzamelen.Bovendien moet worden begrepen dat als bijna elk model een mobiele telefoon of camera van stroom kan voorzien, een actieve "absorber" van energie, zoals een laptop, al een indrukwekkend vermogen nodig heeft van een zonnebatterij en een capacitieve batterij.

Hoe het apparaat werkt

Draagbare opladers op zonne-energie zijn autonome systemen die energie kunnen verwerken, zowel uit straling als uit het lichtnet, fluorescentielampen of een computer. Bovendien hebben veel modellen geen intense zon nodig - ze accumuleren zelfs op bewolkte dagen lading, hoewel de efficiëntie natuurlijk daalt (van 20 naar 70%).

Als u een apparaat koopt dat op een stopcontact kan worden aangesloten, kunt u bij bewolkt weer aanzienlijk tijd besparen op het accumuleren van de lading

Het apparaat werkt als volgt: kristallen op het paneel absorberen zonne-energie, de omvormer "verwerkt" deze tot elektrische stroom, die aan de stroombron wordt geleverd. Wanneer een mobiele telefoon of ander apparaat met een snoer op deze bron wordt aangesloten, stroomt de verzamelde energie geleidelijk naar het ontladen apparaat.

Soorten zonneladers

Wat het uiterlijk betreft, hebben fabrikanten al geprobeerd om niet alleen het kleurenschema en de vorm van de apparaten te diversifiëren, maar ook om het apparaat zo gemakkelijk mogelijk te maken voor gebruik in verschillende situaties. Laten we eens kijken naar de meest populaire opties.

Monoblok – een compact apparaat bestaande uit een paneel en een schijf ingesloten in een stevige metalen of plastic behuizing. Zo'n apparaat "redt" een lege telefoon op het strand of tijdens een picknick en neemt niet veel ruimte in beslag in een gewone tas.

Monoblokken zijn handig voor het dagelijks leven - ze nemen niet veel ruimte in beslag en kunnen niet alleen worden opgeladen door de zon, maar ook tijdens het werken op een laptop of computer

Flexibel paneel – een dun op- of uitklapbaar paneel met fotocellen. Hij neemt weinig ruimte in in je bagage en weegt veel minder dan zijn stevige, gesloten concurrent. Maar ondanks het behoorlijke ‘dekkingsgebied’, flexibele platen accumuleren zonnelading bijna twee keer zo langzaam als monoblokken.

Bovendien werken de meeste panelen alleen in direct zonlicht, zonder energie op te slaan voor toekomstig gebruik - ze hebben geen ingebouwde batterij. U kunt het opladen echter altijd aanvullen met een extern opslagapparaat met het benodigde vermogen.

Flexibele panelen zijn dus een goede optie voor het oplossen van het probleem van het opladen van apparaten met een laag vermogen tijdens een "stilstaande" vakantie - op het platteland, vissen, met een tent. Maar voor een wandeltocht is het beter om naar een andere optie te kijken.

Tijdens het rijden kan het flexibele paneel compact worden opgevouwen en in de kofferbak worden geplaatst of op het dak van de auto worden bevestigd, en in rusttoestand kan het eenvoudig in de zon worden uitgespreid.

Ingebouwd opladen – het apparaat bestaat uit zonnepanelen, die aan de buitenkant van tassen of reisrugzakken worden bevestigd. Hiermee kunt u apparaten onderweg opladen of de lading opslaan in de ingebouwde batterij.

Dit accessoire kan ook worden gebruikt waarvoor het bedoeld is: het vervoeren van voorwerpen of elektronica, wat erg handig is voor degenen die graag wandelen of buitenshuis werken.

Hoewel ‘energierugzakken’ er aantrekkelijk en stijlvol uitzien, kun je net zo gemakkelijk elk ander type oplader tijdelijk aan je tas bevestigen (veel modellen zijn zelfs uitgerust met speciale karabijnhaken) en hoef je je geen zorgen te maken over de veiligheid van het apparaat tijdens regen of schoonmaken

Opklapbare bedden – dit kunnen meerdere flexibele panelen zijn, compact opgevouwen in een “stapel”, of een variant van twee monoblokken ingesloten in een stevige koffer in de vorm van een uitklapbaar boek.

Het belangrijkste doel van een dergelijk apparaat is om de “inname” van bruikbare ruimte in het volume van uw bagage te minimaliseren en de efficiëntie te verhogen dankzij een groter aantal fotocellen. Leuk extraatje is dat de meeste modellen zijn voorzien van bevestigingen voor een rugzak of autoruit.

De grootte van de clamshell kan worden geselecteerd op basis van uw behoeften: om een ​​mobiele telefoon op te laden is een apparaat ter grootte van de telefoon zelf voldoende, maar voor laptops en tablets zal het paneel, zelfs in opgevouwen toestand, niet kleiner zijn dan een A5 laken

Maar ongeacht het ontwerp werken alle zonneladers volgens hetzelfde principe, dus laten we eens kijken naar belangrijke technische nuances die zullen helpen bij de aanschaf van een apparaat.

Hoe kies je de juiste optie?

Eerst moet u beslissen over het aantal en de soorten apparaten die u wilt opladen met behulp van zonne-energie. Het vermogen van het apparaat en het type uitgangspoort zijn afhankelijk van deze parameters.

Als het apparaat meerdere USB-poorten heeft, kunt u tegelijkertijd verschillende apparaten aansluiten en opladen, het belangrijkste is dat de batterij dit toelaat

De kenmerken van verschillende apparaten kunnen worden verduidelijkt door naar de gebruiksaanwijzing te kijken, en bij sommige apparaten wordt de bedrijfsspanning ook aangegeven op de oplader die in de set zit, dus het zal niet moeilijk zijn om te navigeren. Als laatste redmiddel kunt u altijd de benodigde adapter aanschaffen.

Basisparameters en leuke toevoegingen

De kenmerken van de laadstroom bepalen de tijd die het apparaat nodig heeft om verschillende apparaten op te laden. Deze indicator wordt gemeten in ampère en wordt aangegeven op de poorten van het apparaat.

Waarden:

• 1 ampère – bedoeld voor mobiele telefoons, elektronische sigaretten, horloges, spelers.
• 2 ampère – geschikt voor tablets, smartphones, digitale camera's en videocamera's.
• 2,5-3 ampère – geschikt voor het opladen van netbooks en laptops.

Het is ook belangrijk om de uitgangsspanning te kennen, omdat de apparaten die worden opgeladen het vermogen van het opladen via zonne-energie kunnen overschrijden. Voor de meeste telefoons en eenvoudige tablets heb je dus een uitgangsvermogen van 5 volt nodig, voor digitale camera's en gaminggadgets - 9, en voor laptops en autokoelkasten - 12-24.

Maar toch is het belangrijkste kenmerk van de lader de kracht van het zonnepaneel. De oplaadtijd van de batterij is rechtstreeks afhankelijk van deze indicator. En hier hangt het allemaal af van de kenmerken van de lichtopvangpanelen.

Elementen met een vermogen van 5 W (standaard budgetoptie) hebben bijvoorbeeld een stroomsterkte van 900 mA-uren en 10 W heeft een stroomsterkte van 1500 mA. Dat wil zeggen, het opladen van een telefoon via een zonnelader van 5 W duurt 2-3 uur, maar een paneel van 10 W doet dit in anderhalf uur.

Voor krachtige apparaten zoals gametablets en laptops kun je beter opvouwbare modellen kopen met meerdere panelen die snel opladen genereren

Bovendien worden apparaten met panelen waarvan het vermogen niet groter is dan 2 W alleen gebruikt om de lading van de ingebouwde batterij te accumuleren. En om apparaten direct op te laden vanuit zonlicht heb je panelen nodig met een vermogen van 3 W of meer.

Andere belangrijke parameters:

1. Beschikbaarheid van de batterij – als het apparaat geen opslagapparaat heeft, kan het alleen werken op een verlichte plaats. Apparaten met batterijen kunnen op elk moment van de dag worden opgeladen, maar kunnen ook worden opgeladen via andere bronnen: een USB-poort van een laptop of een stopcontact dat is aangesloten op 220 V.
2. Type fotocellen – Er wordt aangenomen dat enkele kristallen zonlicht effectiever absorberen (hun efficiëntie is 13-18%). Voor polykristallen is dit cijfer lager: ongeveer 10-12%. Je kunt ze zelfs met het blote oog onderscheiden: polykristallijne panelen hebben een donkerblauwe tint, terwijl hun concurrenten zwart zijn.
3. Koppel – universele zonneladers zijn voorzien van informatieve USB, waarbij u afhankelijk van het type ontladen apparaat de gewenste optie kunt selecteren. Sommige apparaten zijn ook uitgerust met een indicator voor de intensiteit van zonlicht, die helpt bij het bepalen van de optimale locatie voor snel opladen.
4. Bescherming – a priori hebben alle apparaten een beveiligingssysteem waardoor ze buitenshuis kunnen worden gebruikt. Maar voor liefhebbers van extreme avonturen is het de moeite waard om te zoeken naar een apparaat met verbeterde bescherming tegen regen, stof, vuil, schokken en andere overmacht.

Extra functies worden meestal weergegeven door de functie "lantaarn" of "lamp". Dit kan niet alleen relevant zijn voor liefhebbers van buitenrecreatie, maar ook voor automobilisten: bij het verwisselen van een band of het uitvoeren van reparaties onderweg 's nachts, zal een helder licht een onmisbare assistent worden.

Fabrikanten kunnen naast andere bonussen ook een USB-hub of Wi-Fi-punt aanbieden. Maar uiteraard verhogen eventuele toevoegingen de uiteindelijke kosten van het product aanzienlijk. Of ze echt nodig zijn, is aan jou om te beslissen.

Onze toonaangevende modellen op het gebied van winkelintensiteit zijn:

Algemene aanbevelingen voor het gebruik van de oplader

Apparaten met ingebouwde accu moeten voor het eerste gebruik volledig worden opgeladen, niet in de zon, maar via het lichtnet. Sluit vervolgens een willekeurig apparaat aan op de lader, zodat deze energie ontvangt en de schijf ontlaadt.

Hierna kan het paneel worden blootgesteld aan de stralen en de verloren lading compenseren. Voor modellen die rechtstreeks vanuit de zon werken, werkt deze regel niet: ze kunnen onmiddellijk in verlichte ruimtes worden geïnstalleerd en op apparaten worden aangesloten.

De meeste zonneladers zijn ontworpen voor gebruik bij temperaturen van – 20 tot + 45 graden, maar er zijn ook speciale modellen die in extreme klimaten werken, alleen worden deze op bestelling gemaakt

Om de efficiëntie van het opladen met zonne-energie te maximaliseren, raden we het volgende aan:

1. Plaats het apparaat zo dat de stralen in een rechte hoek op het paneel vallen. Ook als de zon niet op zijn hoogste punt staat, kun je de lader de juiste positie geven door hem met behulp van een soort steun in een hoek van 40 graden op te tillen. Zo kun je 20-30% meer lading verzamelen dan wanneer je het paneel horizontaal op een verlichte plek plaatst.
2. Gebruik het apparaat samen met een opslagapparaat, niet alleen tijdens rustpauzes, maar ook tijdens het reizen met de auto of tijdens een wandeling.Zo'n tandem kan zelfs bij bewolkt weer zonder direct zonlicht energie verzamelen voor 2-3 telefoonladingen.
3. Houd er rekening mee dat bij de meeste vouwapparaten de panelen in serie zijn geschakeld, dus het is belangrijk dat alle elementen gelijkmatig worden verlicht. Zelfs als de schaduw bijvoorbeeld slechts de helft van het eerste van de vier panelen bedekt, zal het batterijvermogen met de helft afnemen.
4. Om ervoor te zorgen dat batterijen met een hoge capaciteit de aangegeven parameters bereiken, wordt aanbevolen om ze te “overklokken” - ze volledig te ontladen en vervolgens tot 100% op te laden. En dus 3-4 keer.
5. Bewaar de lader tijdens een lange bedrijfsonderbreking (een maand of langer) op kamertemperatuur. Als dit een apparaat is met een ingebouwde batterij, moet deze eerst tot 50-70% worden opgeladen.

En het laatste advies: zelfs als het opladen erger is geworden of volledig kapot is gegaan, demonteer het dan niet zelf, om de systeemelementen en de behuizing zelf niet te beschadigen. Bij een gedemonteerd apparaat vervalt automatisch de garantie. Het is dus beter om contact op te nemen met een erkend servicecentrum of leverancier.

Hoe maak je een oplader met je eigen handen?

Hoewel moderne opladers niet langer premium-apparaten zijn en redelijk betaalbaar zijn voor de gemiddelde consument, is er altijd de mogelijkheid om zo'n apparaat zelf te maken als je geld wilt besparen.

Een voorbeeld van een zelfgemaakt apparaat in een harde hoes gemaakt van een metalen blik, uitgerust met een USB-connector en een energieomzetter voor het opladen van apparaten met een laag vermogen

 Om een ​​eenvoudige zonnelader te maken, moet je een aantal basiselementen aanschaffen:

• poly- of monokristallijn paneel;
• batterijhouder;
• Schottky-blokkeerdiode;
• connectoraansluiting;
• laadregelaar (als het opladen echter 0,5-5V produceert, kunt u een goedkopere 5V-boostconverter gebruiken in plaats van de controller).

Wat het paneel zelf betreft, hier moet je een kleine berekening maken van het aantal elementen, gebaseerd op de kracht van het apparaat dat je wilt opladen.

Als de laadstroom voor de batterij bijvoorbeeld ongeveer 10% van de capaciteit bedraagt, vereist het opladen bij 20.000 mA een stroomsterkte van 2A, en duurt het ongeveer 14 uur om het apparaat van stroom te voorzien. Als je de stroom verdubbelt naar 4A, wordt de oplaadtijd teruggebracht tot 7 uur.

Door de controller te vervangen door een omvormer kunt u een oplader samenstellen, zelfs als u een batterij met een laag vermogen van een gazonlamp op zonne-energie gebruikt - u krijgt nog steeds de vereiste 5V-uitgang (hoewel het opladen lang zal duren)

Afhankelijk van de huidige parameters voor toekomstig opladen (2 of 4A) worden ook kristallijne elementen geselecteerd. Meestal produceert 1 onderdeel ongeveer 0,5 V, dat wil zeggen dat je voor minimaal 5 V 10-12 elementen nodig hebt.

Vervolgens moeten ze in serie aan elkaar worden gesoldeerd. Als je een zaklamppaneel gebruikt, kan zelfs een standaard 70*70 cm een ​​uitgangsspanning van 2,5 tot 4,5 V leveren, dus het is beter om dit met een voltmeter te controleren.

De laatste fase is om de zelfgemaakte oplader in een geschikt frame te plaatsen (zelfs een snoeppot is voldoende) en deze uit te rusten met een USB-connector. Vervolgens moet u een blokkeerdiode aan de connector solderen, evenals de draden van het zonnepaneel naar de omvormer en de houder volgens het onderstaande diagram.

Een Schottky-diode is nodig zodat wanneer het apparaat wordt ingeschakeld, de batterijen niet via het zonnepaneel worden ontladen. U kunt het, net als andere componenten, kopen op radiomarkten of op internet

Het enige dat overblijft is om de werking van het apparaat in de zon te controleren met elk ontladen apparaat.Als alles in orde is, kun je de juiste adapters gebruiken en verschillende apparaten opladen.

Foto-instructies voor doe-het-zelvers

Je stelt eenvoudig een compacte oplader met USB-poort in elkaar om je telefoon met je eigen handen van stroom te voorzien. Alle componenten zijn gratis te koop; in extreme gevallen kunnen ze worden besteld. Een zelfgemaakt product kost tientallen keren minder dan een in de fabriek vervaardigd product, vooral als er veel reclame voor wordt gemaakt.

Bij de aanschaf van componenten voor de montage van het apparaat moet u er rekening mee houden dat de zonnebatterij moet worden aangeschaft met een spanning van 5V of meer. We hebben het al gehad over de batterijspanning, deze is 3,7 V. We hebben echter geen belangrijke subtiliteit genoemd: "PCB-bescherming" moet worden vermeld op de batterijlabels of in de technische documenten. Dit betekent dat hij beschermd is tegen diepe ontlading en overladen.

Je hebt ook twee connectoren van 2,5 mm nodig: één met een vergrendeling op het paneel, de tweede met een draad. Je hebt ook een USB-boostcircuit nodig om gelijkstroom te leveren.

Heb jij alles wat je nodig hebt op voorraad? Laten we beginnen met het monteren:

Bovendien moet u de diode solderen. Het is aan de ene kant via een draad verbonden met de batterij, aan de andere kant met de middelste pin van de connector. Het is raadzaam om soldeerverbindingen zo dicht mogelijk bij de diode te maken; alle knooppunten moeten worden beschermd met krimpkous of op zijn minst lijmdruppels.

Hij zal u vertrouwd maken met de regels voor het selecteren van zonnepanelen voor de inrichting van een privéwoning of cottage. volgend artikelgewijd aan dit interessante onderwerp.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Om een ​​visueel idee te krijgen van zonneladers en de principes van hun werking, raden we u aan onze selectie video's te bekijken:

Praktisch advies en tips over hoe je een oplader kiest voor verschillende apparaten. Je kunt samen met de auteur van deze video naar binnen kijken en het candybar-diagram bestuderen:

Hoe u met uw eigen handen een oplader, aangedreven door zonnestralen, in elkaar zet:

Dankzij de technologische vooruitgang en de slimme geesten van uitvinders die zonne-energie toegankelijk hebben gemaakt voor gewone gebruikers. Dankzij dergelijke opladers hoeft u zich tijdens uw vakantie geen zorgen te maken dat u op het juiste moment zonder communicatie met de beschaving komt te zitten.

Als u problemen ondervindt bij het selecteren van een apparaat, kunt u altijd advies inwinnen bij professionals met kennis van elektrotechniek.

Vertel ons hoe u het opladen via zonne-energie hebt gebruikt tijdens het kamperen, tijdens een picknick of onderweg. Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok. Stel vragen, deel uw indrukken en nuttige informatie over het onderwerp, plaats foto's.