Зарядные устройства на солнечных батареях для автомобиля и смартфона

Как подготовить аккумулятор к зарядке

Подготовка устройства к зарядке проводится по следующему алгоритму:

1. Снять АКБ с автомобиля или отсоединить его от бортовой сети, отключив оба провода или хотя бы провод «минус». В холодное время года нужно занести батарею в помещение с температурой не менее +10°С и оставить на несколько часов, чтобы электролит успел согреться.
2. Очистить клеммы от оксидов, сульфидов и смазки. Протереть поверхность батареи тряпкой, смоченной раствором соды или нашатырного спирта (10%).
3. Если аккумулятор относится к обслуживаемому типу, открутить пробки, расположенные на банках, и сложить их рядом. Слить часть электролита, чтобы проверить цвет и наличие примесей. Если АКБ является необслуживаемым, то снять заглушку с вентиляционного отверстия на устройстве. Это обеспечит свободный выход паров реактива и сделает процедуру более безопасной.
4. Пробки обслуживаемой батареи позволяют добавлять в секции воду. Если пластины в банке погружены в реактив менее чем на 0,5 см, то необходимо долить в нее немного дистиллированной воды и выровнять уровень в других секциях. Для необслуживаемого устройства данная процедура не проводится, т.к. реактив остается на необходимом уровне в течение всего срока эксплуатации.

Установка гелиопанелей на автомобиле

Часто солнечные панели можно встретить в исполнении для установки на крышу автомобиля. Такие модели позволяют получить высокую отдачу и достаточно быструю зарядку. Для этого необходим модуль солнечных батарей, площадь которого примерно один метр квадратный. В местах с жарким климатом и большим количеством солнечных дней некоторые автовладельцы применяют несколько фотомодулей. Они закрепляют их на специальных стойках. В результате на крыше автомобиля находится мобильная электростанция, используя которую вы сможете заряжать аккумулятор.

Такие решения очень популярны в местах, которые удалены от цивилизации. Есть примеры, когда благодаря солнечным панелям из автомобиля убирали генератор. Вместо него зарядка аккумулятора велась от гелиопанели. В результате этого снимается некоторая нагрузка на двигатель и уменьшается расход топлива. Но такие решения не носят массовый характер. Для этого требуется достаточное количество солнечных батарей и наличие солнечного света.

Компактные солнечные батареи могут также размещаться и в салоне. В этом случае они применяются для питания приёмника, телевизора и некоторых других потребителей тока в салоне. Для зарядки автомобильного аккумулятора они не подойдут, а способны лишь освободить его от лишней нагрузки. Если цель в том, чтобы заряжать автомобильный аккумулятор, то потребуется более мощная модель.

При необходимости раскладываете их, подключаете к аккумуляторной батарее и подзаряжаете. Также можно рассмотреть вариант с несколькими компактными модулями. Они соединяются друг с другом, чтобы достичь необходимой выходной мощности.

Практически все современные солнечные батареи для автомобильных аккумуляторов предлагают для подключения два варианта:

• С помощью клемм напрямую к аккумулятору;
• Через прикуриватель.

В любом случае обязательно ознакомьтесь с инструкцией производителя батареи. Неправильное подключение может повредить, как саму батарею, так и электрооборудование автомобиля.

Крыша авто

Недостатком этого варианта является необходимость как-то фиксировать панели на крыше, поскольку они имеют относительно небольшой вес и могут быть сдвинуты или сброшены обычным порывом ветра. При движении проблема многократно возрастает, так как встречный поток воздуха создает значительное давление и может сорвать панели. Во время движения есть риск не сразу заметить этот момент, что вынудит разворачиваться и ехать на поиски.

Кроме того, светочувствительные элементы, расположенные на крыше автомобиля, в городских условиях легко могут стать добычей для асоциальных личностей, что также осложняет монтаж в этом удобном, но слишком открытом месте.

Приборная панель

Верхняя плоскость приборной доски удобна для размещения солнечной панели подходящего размера. Устройство находится внутри салона, что обеспечивает ему защиту от атмосферных проявлений или посягательств нечистых на руку граждан.

Дополнительным удобством является возможность присоединения к прикуривателю или соответствующим клеммам, что гораздо удобнее, чем при установке панелей на крыше, когда с проводами возникает небольшая проблема. Можно заряжать аккумулятор как на стоянке, так и во время движения без принятия дополнительных мер для усиленной фиксации устройства.

Еще одним недостатком является возможность получения эффективного солнечного потока только при определенном направлении движения или расположении машины во время стоянки. Если направление движения не совпадает с положением солнца, эффективность работы панелей резко падает. Несмотря на заявления производителей о способности работать в пасмурную погоду, устройство заметно теряет производительность при ограничении доступа к прямому потоку света.

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.

Как часто нужно подзаряжать аккумулятор?

Автомобильный аккумулятор — это изнашиваемая часть. Как долго она проработает, зависит от двух вещей:

• качество самой батареи;
• индивидуальные условия использования.

АКБ из первоначального оборудования автомобиля работают дольше, чем так называемые послепродажные батареи. Диапазон стоимости новой батареи очень широк и зависит от ее емкости, технологии и, в конце концов, от ее качества. Например, хорошая обычная свинцово-кислотная батарея 50 A стоит около 90 евро, а хорошая батарея на 100 A – около 240 евро.

Чтобы продлить срок службы АКБ, после завершения зарядки батарею следует промыть и просушить. Это обусловлено тем, что на корпус может попадать кислота. Такие дефекты требуют быстрого реагирования, иначе возможна разрядка автомобильного аккумулятора, т. к. корпус пропускает напряжение. При попадании кислоты необходимо протереть место поражения содовым раствором. Данную процедуру следует проводить аккуратно, чтобы влага не попала внутрь секций.

Можно ли заряжать аккумулятор на машине, не снимая клеммы

Владельцы современных автомобилей, оснащенных электронными девайсам, предпочитают производить зарядку АКБ непосредственно на его стандартном месте, не извлекая. Это обусловлено тем, что при отсоединении аккумулятора во многих транспортных средствах происходит сбой настроек климатической системы, обнуление памяти запоминающего оперативного устройства и т. д.

Именно по этой причине многие автовладельцы предпочитают проводить зарядку, не отсоединяя токоприемные провода. В таких действиях нет ничего плохого, но делать это нужно правильно. Если не придерживаться рекомендаций, то возможно превышение допустимых показателей напряжения, которое поступает в бортовую сеть.

По статистике, большинство аккумуляторов «безболезненно» переносит напряжение от 15,3 до 15,7 В. Поэтому можно со спокойной совестью заряжать стационарным ЗУ, не отсоединяя клеммы.

Производя подзарядку на автомобиле, необходимо придерживаться следующих рекомендаций, которые наверняка не будут лишними:

1. При подсоединении ЗУ сначала подключите клемму «+», а только потом «-». Отключение следует проводить в обратной последовательности соответственно.
2. Проследите, чтобы провода не дотрагивались до поверхностей, кузова автомобиля.
3. Включите зарядное устройство в сеть, рассчитанную на 220 В. Отключение из розетки возможно только после того, как клеммы будут сняты.
4. Во время зарядки не включайте освещение, магнитолу и т. д. Это обусловлено неизбежными перепадами в сети. Реакция электроники при этом может быть непредсказуемой, поэтому лучше не рисковать.

Также не стоит забывать о том, что при зарядке АКБ необходимо обеспечение хорошей вентиляции в помещении. Все остальные моменты подзарядки будут аналогичными, что и в случае со съемом аккумулятора.

Особенности зарядки автомобильного аккумулятора от солнечной батареи

Состояние автомобильного аккумулятора — предмет постоянного внимания и заботы автолюбителей. Не вовремя разрядившееся устройство доставит массу хлопот даже в городе, а если такое произойдет вдали от оживленных автомобильных дорог, то проблема окажется весьма сложной. Удачный вариант решения вопроса — использовать солнечную панель для зарядки автомобильного аккумулятора, дающую возможность «оживить» севший аккумулятор без привлечения посторонней помощи.

Автомобильный аккумулятор постоянно отдает запасенную энергию, как во время движения, так и на стоянке. Работа различных устройств — приемника, CD-чейнджера, авторегистратора, холодильника, кондиционера и прочих установок требует повышенного расхода энергии АКБ. Нередки случаи, когда владелец автомобиля в спешке оставляет включенным радиоприемник или другое устройство, а когда возвращается к автомобилю, обнаруживает безнадежно севший аккумулятор. Хорошо, если найдется, у кого «прикурить», но такая удача случается не всегда.

Таким образом, особенностями зарядки автомобильной АКБ от солнечной батареи являются:

• зависимость от времени суток;
• зависимость от погодных условий;
• зависимость от размеров светоприемной панели.

Кроме того, на работу комплекта влияют технология и качество производства, страна и фирма-производитель и прочие обычные факторы, действующие в отношении любого оборудования.

Лучшая универсальная зарядка на солнечных батареях

За звание лучшей универсальной зарядки на солнечных батареях бьются 2 модели по схожей цене:

Обе модели сочетают в себе все необходимые качества и выдают достаточную мощность для одновременной зарядки двух смартфонов за пару часов. И несмотря на то, что зарядка от CHOE имеет меньшую мощность, она не уступает Anker 21W в конверсии солнечной энергии и также обещает переводить до 23% энергии солнца в энергию заряда.

В карман они не поместятся, но зато комфортно будут себя чувствовать в рюкзаке, не занимая много места. У обеих моделей по 3 солнечных панелей, этого достаточно для телефонов, но маловато для ноутбука (для него — следующая модель).

Что касается совместимости — все необходимые интерфейсы в наличии. Подключить получится все современные мобильные гаджеты как на iOS,так и Android.

Благодаря металлическим кольцам на поверхности каждой из этих моделей, вам не не понадобится останавливаться на привал и раскладывать их — достаточно просто закрепить прибор на рюкзаке и ловить солнце прямо на ходу.

Цена: 

Установка панели на автомобиль

Отдача от владения солнечной панелью резко ограничивается, если нет возможности надежно закрепить её на кузове и использовать непосредственно во время поездки.

Вместо панорамного окна в данный автомобиль аккуратно вмонтирована солнечная панель, мощности которой вполне хватит на подзарядку АКБ

Ведь в этом случае речь шла бы просто об обладании портативным генератором низкой мощности, для эксплуатации которого нужны продолжительные стоянки в течение светового дня.

Существуют три основных способа установки на автомашину модулей с фотоэлементами:

1. На крышу, при помощи стоек (багажника). Данный способ установки простой и быстрый. Панели можно в любой момент демонтировать. Применяется в основном для поездок за город: на природу или отдых. Однако, установка на крышу ухудшает аэродинамику машины и требует очень надежной фиксации панели, но зато позволяет закрепить модуль большой площади (до 1 кв.м.) или несколько модулей размером поменьше. В условиях «солнечных» широт и стабильно ясной погоды такие устройства способны заменить собой генератор, работая в связке с АКБ.
2. В салоне, в освещенной его части (над приборной панелью или у заднего стекла). Из-за малой площади размещения и процента потерь солнечного света при переходе через стекло возможно разместить только портативные модели. Основное назначение – освобождение АКБ от энергозатрат на обслуживание периферийной электроники, устройств мультимедиа, средств связи и прочих гаджетов. Основательно зарядить от них аккумулятор невозможно из-за их невысокой мощности.
3.  Интеграция в кузовную деталь автомобиля. Первые попытки внедрения солнечных панелей в кузов автомобиля предпринимали давно (70-80 года), однако, из-за малой эффективности панелей в то время они не вошли в обиход. Сейчас ситуация изменилась, как и панели. Солнечные модули есть гибкие, прозрачные, тонкие. Это позволяет легко монтировать панели в кузовные детали или приклеивать поверх без потери аэродинамики.

Важно. Установка гелиопанелей сильно упрощается и становится более гибкой, если производитель предлагает специальные подставки и крепления с варьируемыми углами

Это позволяет выбирать положение для наилучшей освещенности рабочей поверхности модуля и, как следствие, существенно повысить его КПД на время стоянки.

Еще один пример применения солнечной батареи на крыше автомобиля:

Панель вмонтирована в крышу автомобиля и покрыта слоем инея. однако, все равно выдает заряд. В морозное время года, когда емкость АКБ падает, солнечная панель на крыше может помочь даже завести автомобиль.

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.

Схема устройства

Эти платы действительно очень сильно нагреваются, поэтому мы будем паять их немного над печатной платой. Для этого мы будем использовать жесткий медный провод, чтобы сделать ножки для печатной платы. У нас будет 4 кусочка медных проводов, чтобы сделать 4 ножки для монтажной платы. Для этого вы также можете использовать — штыревые разъемы вместо медного провода.

Солнечный элемент подключается к клеммам IN + и IN-платы зарядки TP4056 соответственно. Диод вставлен в положительный конец для защиты от обратного напряжения. Затем BAT + и BAT- платы подключаются к + ve и -ve концам батареи. Это все, что нам нужно для зарядки аккумулятора.

Теперь для питания платы Arduino нам нужно увеличить выход до 5В. Итак, мы добавляем усилитель напряжения 5 В к этой схеме. Подключите -ve батареи к IN- усилителя и ve+ к IN+, добавив переключатель между ними. Мы подключили бустерную плату прямо к зарядному устройству, но мы рекомендуем установить там SPDT-переключатель. Поэтому, когда устройство заряжает батарею, она заряжается и не используется.

Солнечные элементы подключены к входу зарядного устройства литиевой батареи (TP4056), выход которого подключен к литиевой батарее 18560. Усилитель напряжения 5 В также подключен к аккумулятору и используется для преобразования от 3,7 В постоянного тока до 5 В постоянного тока.

Напряжение зарядки обычно составляет около 4,2 В. Вход усилителя напряжения варьируется от 0,9 до 5,0 В. Таким образом, он увидит около 3,7 В на его входе, когда батарея разряжается, и 4.2 В, когда она подзаряжается. Выходной сигнал усилителя до остальной части цепи будет поддерживать его значение 5 В.

Этот проект будет очень полезен для питания удаленного регистратора данных. Как известно, источник питания всегда является проблемой для удаленного регистратора, и в большинстве случаев нет доступной розетки.

Подобная ситуация заставляет вас использовать некоторые батареи для питания вашей цепи. Но в конце концов, батарея умрет. Наш недорогой проект солнечного зарядного устройства станет отличным решением для такой ситуации.

Как выбрать подходящую модель?

Автономное уличное освещение для загородного владения выбрать не так просто. Этой операции «мешает» большое количество разнообразных моделей на прилавках магазинов. Даже приборы, выглядящие почти одинаково, могут иметь разную цену

Чтобы найти самую подходящую модель, надо обратить внимание на характеристики, обдумать, как и куда будет устанавливаться устройство

Мощность

Чтобы автономное уличное освещение давало необходимое количество света, надо учитывать площадь участка, а также число ламп, которые способны обеспечить отсутствие затемненных участков. В более привычных — обычных и люминесцентных — лампах многие разбираются без труда, однако эффективные светодиодные приборы имеют другие показатели.

Если мощность энергосберегающих (люминесцентных) изделий меньше, чем у обычных, в 5 раз, то светодиодные устройства имеют эту величину уже в 10 раз ниже. Например, светодиодные модели 4 Вт дают такой же световой поток, как приборы накаливания 40 Вт.

Класс защиты

Автономное уличное освещение, как и традиционное, будет работать надежно и без перебоев только в том случае, когда корпус (плафон) максимально защищен от влаги и пыли. Поэтому класс защиты IP44 — необходимое требование (больше — лучше, меньше — нельзя).

Отдельно надо сказать о материале. Прочность и устойчивость к механическим воздействиям — условия, обязательные для него. Самыми лучшими вариантами будут фонари, изготовленные из алюминия либо из ударопрочного пластика. Идеальное стекло — закаленная его разновидность.

Вид модели, способ монтажа

Первый определяет второй. При выборе способа монтажа обязательно учитывают то, какую площадь должен будет освещать прибор, насколько легко в выбранной точке принимать солнечные лучи, нет ли потенциальной опасности для модели. Есть несколько вариантов установки, все светильники делятся на такие конструкции:

Грунтовые. Эти устройства используют для освещения дорожек, а также в качестве декорации участка. Особенности конструкции — небольшая высота, наличие штыка, прикрепленного к стойке. С его помощью фонарь надежно фиксируют в грунте.
Светильники-столбы. Эти приборы — самые высокие, они могут быть полутораметровыми или выше. Большая масса требует надежного монтажа. Для таких конструкций выкапывают лунку, после фиксации светильника ее засыпают грунтом, его тщательно уплотняют. Есть модели, предназначенные для твердых покрытий — асфальта, плитки и т. п.
Настенные автономные фонари. Их выбирают для освещения придомовой территории, для декоративной подсветки стен, заборов

В этом случае монтаж уже более требователен: для настенного осветительного прибора важно правильное ориентирование по сторонам света. Солнечная батарея должна находиться там, где его больше.
Подвесные. Эти конструкции можно прикрепить в любом удобном месте

Фиксация может быть как гибкой (например, тросы), так и жесткой (кронштейны, балки). Главное условие для монтажа такое же, как и в предыдущем случае: максимум света на протяжении дня.
Встраиваемые. Их монтируют в одной плоскости с какой-либо поверхностью. Места для монтажа — ступеньки, края дорожек, зоны отдыха.
Декоративные. Основная их функция — украшение ландшафта. Их просто ставят в выбранное место.

Эти конструкции можно прикрепить в любом удобном месте. Фиксация может быть как гибкой (например, тросы), так и жесткой (кронштейны, балки). Главное условие для монтажа такое же, как и в предыдущем случае: максимум света на протяжении дня.
Встраиваемые. Их монтируют в одной плоскости с какой-либо поверхностью. Места для монтажа — ступеньки, края дорожек, зоны отдыха.
Декоративные. Основная их функция — украшение ландшафта. Их просто ставят в выбранное место.

Невообразимое количество моделей дает шанс выбрать то автономное уличное освещение, которое будет оптимальным — не слишком дорогим, но функциональным и эффектным.

При выборе модели надо обращать внимание на качество всех элементов. Например, долговечность такого оборудования зависит от аккумуляторной батареи. Дешевый прибор прослужит не слишком долго: он может потребовать замены спустя год

Никель-кадмиевые аккумуляторы, наоборот, будут работать 10-15 лет

Дешевый прибор прослужит не слишком долго: он может потребовать замены спустя год. Никель-кадмиевые аккумуляторы, наоборот, будут работать 10-15 лет.

Правила безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.

Не рекомендуется производить зарядку в жилом помещении по причине того, что из аккумулятора выделяются взрывоопасный газ. Это актуально для обслуживаемых АКБ с пробками.

По этой же причине запрещается курить или производить любые другие работы с открытым огнем или искрообразованием.

Сначала подключается зарядное устройство к клеммам аккумулятора, а потом уже оно включается в сеть. Отключение производится в обратном порядке. Сначала отключаем зарядное устройство (ЗУ) от сети, затем отключаем клеммы. Такой порядок действий позволит избежать образования искры при подключении ЗУ к аккумуляторной батарее.

В обслуживаемых аккумуляторах обязательно выкручиваем все пробки. Это удобно сделать с помощью обычной монеты номиналом 2 или 5 рублей. После выкручивания пробки нужно положить обратно в отверстия, но не закручивать. Такое положение пробок позволит свободно выходить газам и одновременно защитить батарею от возможного попадания во внутрь неё пыли и грязи. Также это уменьшит потерю электролита при его испарении.

Пробки выкручены и вставлены в свои гнёзда.

Перед выкручиванием пробок обязательно стираем всю пыль и грязь с рабочей поверхности аккумулятора. Это также позволит избежать попадания грязи во внутрь батареи.

Если же зарядка аккумулятора производиться в квартире, то необходимо это делать на балконе с открытым окном или в помещении, где есть вытяжка, например, туалет.

5 мобильных телефонов на солнечных батареях

Нечасто встретишь на прилавках магазинов мобильники, которые могут заряжаться от солнца. Не все производители решаются внедрить эту технологию в новые смартфоны. Если вы захотите приобрести подобный аппарат, скорее всего, придётся осуществлять заказ в интернете.

Samsung Blue Earth

На вид это простой телефон от компании Самсунг, в функционале которого все обычные опции. Есть Bluetooth, поддержка Java, Wi-Fi. Но посмотрев на заднюю часть корпуса можно увидеть солнечную панель, которая способна зарядить телефон в дневное время.

Здесь же располагается и основная камера. Девайс считается экологичным, для его изготовления использовался вторично переработанный пластик.

1. TFT дисплей, 240 на 400 точек.
2. Поддержка MP3, MP4, 3GP.
3. Встроенный акселерометр.
4. Камера 15 Мп.

Samsung e1107 crest solar

Кнопочный телефон, где тыльная часть оборудована солнечной панелью. Устройство обладает минимальным функционалом, и, по сути, является обычной звонилкой. Заряжаясь от солнца в течение часа, заряда хватит примерно на двадцать минут разговора по телефону.

LG GD510 Sun edition

Сенсорные гаджеты производители тоже не обошли стороной. Модель Sun Edition оснащена солнечной батареей. Девайс обладает небольшим энергопотреблением. Экран по современным меркам маленький, диагональ составляет всего 3 дюйма.

Особенность телефона в том, что солнечный аккумулятор отсоединяется от корпуса. Аппарат можно заряжать от обычной розетки, а при необходимости, подключить солнечную панель.

1. АКБ 900 мАч.
2. Камера 3 Мп.
3. Вес 87 грамм.
4. Разъём для карты памяти.

Nokia Lokki

Недорогой телефон, который в первую очередь был выпущен для стран Ближнего Востока. Устройство обладает минимальным функционалом и подходит только для звонков. На задней стороне установлена солнечная батарея.

Качество устройства бюджетное, поэтому зарядка от солнца будет происходить несколько часов, чтобы телефон зарядился до приемлемого уровня

Немаловажно то, что гаджет получил водонепроницаемый корпус

TeXet TM 503rs

Недорогой телефон с солнечной батареей, который подойдёт для туристов и путешественников. Помимо зарядки от солнца, он защищён ударопрочным корпусом. Есть встроенное радио и светодиодный яркий фонарик.

Зарядив аккумулятор от солнца в течение 30 минут, можно свободно разговаривать около семи минут по мобильной связи.