Прислал:
Рассмотрены возможности зарядки ноутбуков от солнечных батарей с использованием двух универсальных аккумуляторов различных производителей. Показаны "внутренности" и некоторые измеренные параметры универсального аккумулятора AcmePower UC-7.
Достаточно давно появились ноутбуки с длительным временем работы от встроенного аккумулятора (не менее 6 часов). Однако, даже этого иногда может не хватить. На помощь приходят солнечные батареи. Однако, не все так просто: в ноутбуках используются контроллеры заряда аккумулятора. И очень часто встречается, что они работают только от установленного напряжения. Да и что делать если ноутбук на 9 В, а солнечная батарея выдает 15-18 вольт? Или наоборот: напряжение солнечной батареи 12В, а напряжение питания ноутбука 19В?
Данную статью не стоит рассматривать как рекламу определенных фирм или приборов. Это скорее личный опыт питания ноутбука в полевых условиях.
Вариантов зарядки ноутбука от солнечной батареи множество. Остановимся на самых простых:
Вариант 1. Подзарядка ноутбука непосредственно от солнечной батареи.
Необходимо выбрать солнечную батарею так, что бы ее напряжение немного превышало необходимое для ноутбука. К примеру, для MSI U100 идет сетевой адаптер на 20 В, получается что нужна батарея которая выдает не менее 20 В. Однако не стоит подключать солнечную батарею с большой разницей напряжений - это приведет к выходу из строя ноутбука.
Считаю, что зарядка ноутбука таким способом конечно возможна, однако, в неумелых руках это может привести к поломке ноутбука. Ведь напряжение выдаваемое солнечной батареей не штатное для ноутбука. Когда разрабатывали ноутбук - ему подобрали зарядное устройство на требуемое напряжение. И разработчики не закладывали, что напряжение на входе может быть другим.
Вариант 2. Подзарядка ноутбука, используя промежуточный преобразователь.
Этот вариант уже не опасный. Осталось подобрать преобразователь на требуемое напряжение - и дело сделано. Однако и тут не все так просто как оказалось. Солнечные батареи как правило имеют напряжение 12- 24 В. И необходимо найти преобразователь который будет преобразовывать напряжение солнечной батареи в требуемое.
На первый взгляд хорошо должны подойти преобразователи для питания ноутбука в автомобиле. Однако при поиске таких преобразователей было обнаружено, что они почти все повышающего типа. Т.е. при входных 12 В преобразователь выдает только большее напряжение. А что делать тем у кого ноутбук с напряжением питания 9 В? А если еще захочется заряжать телефон или GPS от 5 В, то что делать?
Чисто случайно был обнаружен в продаже преобразователь китайского производства, продаваемый в России под маркой NEODRIVE. Универсальный адаптер питания NEODRIVE mobil energy.
Преобразователь работает при входном напряжении на входе 11 В-28 В. Выходное напряжение - 5В, 6В, 7В, 9В, 12В, 16В, 19В, 21В, 24В. Такой диапазон выходных напряжений должен подойти для всех распространенных мобильных устройств. В комплекте идёт неплохой набор разъемов питания, включая разъем USB.
При подключении различных типов солнечных батарей проблем обнаружено не было.
Выставляем необходимое напряжение и подключаем заряжаемое устройство. Можно заряжать и приборы, которые заряжаются от 5В (USB), благо переходник такой идёт в комплекте.
Вариант 3. Подзарядка ноутбука, используя аккумуляторный накопитель.
Конечно, же самым лучшим вариантом зарядки (да и не только зарядки, но и работы) портативных устройств является стабилизатор со встроенной аккумуляторной батареей. На сегодняшний день ёмкость, масса и габариты литиевых аккумуляторов позволяют производителям делать весьма и весьма интересные устройства. К примеру, аккумуляторный накопитель AcmePower UC-7 массой всего 590 грамм обладает энергоемкостью 75 Вт*ч.
Рассмотрим этот девайс более детально.
Производителем заявлены следующие параметры устройства:
Производитель КНР;
- Использует литиево-ионные аккумуляторы;
- Входное напряжение 14-24 В;
- Выходное напряжение 5/9/12/16/19 В;
- Энергоемкость 75 Вт*Ч (20 А*ч х 3,7 В);
- Мощность нагрузки до 90 Вт;
- Рабочая температура -10 - + 50 С;
- Размеры, мм 112х175х24;
- Вес 590 г;
- Время зарядки до 6 часов;
- Разрядка без нагрузки менее 350 мкА.
Упаковка прибора выполнена на высшем уровне. Сразу чувствуется, что берешь в руки серьезную вещь.
Коробка с двойным дном. Первым этажом лежит само устройство:
Под устройством лежат различные переходники и сетевой блок зарядки устройства.
На сетевом зарядном устройстве написано, что оно выдает 19В, 3.16 А.
Комплект переходников позволяет подключать большинство типов ноутбуков. Также есть гнездо USB, что позволяет подключать устройства заряжаемые по USB.
Корпус устройства выполнен из окрашенного пластика. Окрашено очень качественно. Вверху и в низу наклеены пластины из алюминия, это придает устройству более качественный вид. Корпус закручен на 4 самореза, под резиновыми ножками с низу. Помимо этого корпус скреплен еще защелками.
На передней панели устройства кнопка включения/отключения питания и кнопка выбора выходного напряжения. На дисплее отображается шкала уровня заряда аккумулятора и уровень выходного напряжения.
Открыв устройство видим: аккумуляторная батарея из 8 элементов, плата индикации и плата преобразователя.
Плата индикации содержит контроллер HT1621B фирмы HOLTEK. Индикатор заказной. Подсветка синяя.
Плата индикации шлейфом соединяется с основной через шлейф. Основной микроконтроллер HT46R23, производитель тот же - HOLTEK.
У входного разъема стоит преобразователь, который отвечают за зарядку аккумуляторной батареи. В момент зарядки греется прилично (не меньше 60-70 С). Выходной преобразователь стоит соответственно у выходных разъемов.
Аккумуляторная батарея состоит из восьми элементом 18650. Соединены последовательно-параллельно, т.е. напряжение на них 4х4.2В=16.8В.
Плюсовой и минусовой провода припаяны к плате. Отводы от каждой группы аккумуляторов через разъем подключаются к плате. За перекос напряжения на последовательно соединенных элементах микросхема S-8254 фирмы Seiko Instruments. Но судя по описанию она может только отслеживать напряжение, но не устранять перекос!
При полностью разряженном устройстве подключаем зарядку от сети и получили следующие напряжения на элементах:
где Ток заряда - общий ток заряда от блока питания 19 В на входе устройства;
U1 - напряжение на первой паре элементов;
U2-U4 - соответственно, на 2-4 парах;
U - общее напряжение на аккумуляторной батарее.
При заряде выяснялось следующее:
1. Перекос в аккумуляторах есть (это естественно), и он не устраняется аппаратно;
2. Заряд происходит быстрее чем заявлено производителем (можно объяснить усталостью элементов, хотя прибор взят с прилавка);
3. Заряд начинается только при входном напряжении более 17.5 В.
4. При ограничении входного тока устройство сбрасывается и ток зарядки нарастает с 0 до 1.9 А плавно, и если использовать источник тока (солнечная батарея) с выходным током менее 2 А, то устройство будет циклически перезапускаться. Это увеличит время заряда от солнечной батареи, но не смертельно.
Для проверки работоспособности прибора от солнечной энергии возьмём солнечную батарею СФБ 24-15:
Её параметры:
Напряжение холостого хода - не менее 20 В;
- Ток короткого замыкания - не менее 1.5 А.
Как и предполагалось устройство заряжается от батареи, но постоянно перезапускается. И выходное напряжение тоже пропадает, т.е. питать от устройства в таком режиме ничего не получится.
Из положительных моментов использования устройства - если к выходу подключено что либо, то микроконтроллер не даёт переключать выходное напряжение. Это спасет питающее устройство от случайного нажатия кнопки выбора напряжения. Или наоборот, если ничего не подключено, то устройство со временем отключается, дабы экономить ценную энергию аккумуляторов.
Продолжение следует…
Все статьи на сайте разрешены к копированию, но с обязательным указанием ссылки на нас
Пользователь instructables.com под ником Khaleel123 рассказал, как он собрал и установил , потратив всего $100. Получившейся системы ему хватает для зарядки смартфонов, планшетов и ноутбука.
Если вы тоже хотите собрать солнечную батарею для дома , вам может пригодиться эта инструкция.
О цели проекта:
Моей целью была возможность мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки и другие девайсы, которые потребляют менее 100 Вт. Я также хотел постоянного доступа к полученной энергии.
Из чего сделать солнечную батарею
Приобретенные детали:
- Ячейки солнечной батареи - 0,5 V, 2,8 А, 1,4 Вт ($39)
- Контроллер заряда CMP-12 на 10 А ($11)
- Аккумулятор SLA на 10,5 А ($22)
- Старая рама от картины для крепления ячеек батареи ($5)
- Доски для подставки и корпуса зарядной станции ($12)
- Разъем на 12 V ($4)
- Батарея на 9 V, питающая LCD-вольтметр ($1)
- LCD-вольтметр ($5)
- Двойной внешний провод
- Провода и коннекторы для панелей
- Предохранители и держатели для них
- Крышка розетки
- Машинный инвертор на 150 Вт, 12 V
- Блокирующий диод 15 А
Схема сборки солнечной батареи
Шаг 1: создание солнечной панели
Проверьте выходное напряжение ячеек батареи, прежде чем припаять их друг к другу. В качестве основы для будущего солнечного модуля я использовал подложку от картинной рамы. После закрепления ячеек я снова собрал картинную раму и вывел провода сзади. После этого нужно проверить напряжение и выходной ток и убедиться, что все подключено правильно. Оказалось, что 2 из 40 ячеек имеют намного меньшую мощность по сравнению с остальными, поэтому я не использовал их в финальной панели. Я добавил блокирующий диод на 15 А вместе с клеммным блоком с внешней стороны, так как внутри рамы он бы не поместился. После всех проверок я закрепил панель на листе дерева и покрасил ее.
Шаг 2: изготовление подставки
Получившуюся подставку довольно просто изготовить, а панель с ячейками с нее легко снять в случае необходимости. Для закрепления панели я использовал металлические зажимы. Сколоченные рейки стоят на утяжеляющих конструкцию кирпичах. Провод, ведущий к дому, проходит на глубине порядка 23 см под землей. Помните, что сила тока уменьшается с расстоянием, поэтому постарайтесь сделать провод как можно более коротким. На своем я теряю около 50 мА. Моя панель генерирует чуть более 3 А при 19 V, так что я теряю меньше чем 1,7%.
Шаг 3: проведение энергии в дом
Для удобства я хотел провести электроэнергию от солнечной панели в дом. Кроме соображений удобства, это обеспечивает более длительную жизнь аккумулятору и контроллеру: слишком высокие и слишком низкие температуры снаружи быстро выведут их из строя. Я просверлил небольшое отверстие в стене, проверил, что проводу ничто не будет мешать, и после этого сделал отверстие сквозным. Я использовал соединитель панели постоянного тока и пустую крышку выхода для завершения работы.
Шаг 4: установка контроллера
Я хотел получить портативную систему, которую после зарядки можно применять где угодно. Поэтому я сделал небольшую стойку, которая держит аккумулятор, контроллер, разъем на 12 V, предохранители и вольтметр. Контроллер предотвращает перезарядку или слив энергии и удерживает заряд аккумулятора, пока тот подключен к панели на стене.
Я использовал предохранитель на 8 А на стороне нагрузки контроллера в 10 А. Такой же предохранитель я поставил на аккумулятор - просто на всякий случай. Батарейка на 9 V питает LCD-вольтметр. Он измеряет напряжение аккумулятора. Установка всего этого проходит очень просто.
Я взял машинный инвертор на 150 Вт, чтобы зарядить ноутбук, и все прошло хорошо. Я также заряжал несколько планшетов одновременно с помощью того же инвертора. Показателя меньше чем 11 V на вольтметре я еще не видел - аккумулятор солнечной батареи всегда был готов к использованию. В дальнейшем я планирую заряжать с помощью этой системы все свои .
Часто случается так, что предстоит долгое путешествие на машине или, например, поход в горы, где вы никак не можете остаться без такого важного рабочего инструмента, как ноутбук.
Если дома электросеть доступна в любую секунду, то в пути или в горах зарядить ноутбук можно только в гостинице. А если гостиниц нет, и не предвидится? В этом случае на помощь может прийти переходник с адаптером на прикуриватель в автомобиле (если путешествуешь на машине) или запасной элемент питания для ноутбука.
Но самым беспроблемным и компромиссным решением будет солнечная батарея для зарядки ноутбука от компании Goal Zero. Для путешественника это идеальный вариант, особенно если поход или поездка предстоят долгие. Ведь даже если брать запасной элемент питания ноутбука, сколько их понадобится на неделю? Целый патронташ.
Солнечную батарею для ноутбука можно купить в нашем магазине.
Давайте сразу оговоримся, что покупать одну солнечную батарею не самое лучшее решение. Вы просто не сможете полноценно зарядить ноутбук, ввиду того, что для его зарядки нужно напряжение 220 В. Лучше всего купить готовый комплект, например Goal Zero Sherpa 50 Kit с инвертором .
Комплект работает очень просто: от солнечной батареи Nomad 13 заряжается источник питания Sherpa 50, который через инвертор выдает необходимое напряжение 220 В. Вы просто подключаете к источнику питания свой ноутбук, как к обычной розетке.
Всем известно, насколько неудобно, когда ноутбук разряжается в тот момент, когда он нужен более всего. Хорошо, если под рукой есть практичная, надежная и мощная солнечная зарядка для ноутбука. Она способна продлить время работы переносного компьютера на 1-2 часа. Солидная емкость литиевого аккумулятора достаточна для подзарядки нескольких мобильных телефонов или таких устройств, как мп3-плееры, фотоаппараты , нетбуки, электронные книги, Iphone, iPad, GPS навигаторы , PSP, GPS трекеры, а также другие цифровые и электронные приборы.
Солнечная батарея для зарядки ноутбука подходит для приборов, которым необходимо напряжение в рамках 4,2 - 19 В. Такой гаджет может пригодиться в любой ситуации - в загородной поездке, на конференции, в транспорте, в командировке, в горах.
Зарядное устройство представляет собой, как правило, кремниево-полимерную панель, обладающую высоким КПД. Использование солнечной энергии значительно облегчает жизнь тем, кто в какой-то период имеет ограниченный доступ к электрической сети или не имеет его вообще. Достоинства изделия в том, что для того, чтобы что-то подзарядить, не нужно останавливаться, что весьма удобно в туристических походах и поездках. К тому же, от него можно зарядить и фонарик.
Солнечная подзарядка сама определяет, какое нужно напряжение, а универсальные адаптеры позволяют подзарядить основную массу приборов. Изделие надежно, безопасно и экономично, может пригодиться во многих жизненных ситуациях.
Зарядные устройства, работающие за счет энергии солнца, в настоящее время распространены широко. Кроме приборов, предназначенных для обеспечения питания ноутбуков в экстремальных условиях, есть еще и совсем небольшие, размером с пачку сигарет или зажигалку, их хватает для подзарядки мобильного телефона.
Современная солнечная батарея представляет собой легкую, устойчивую к износу, гибкую пластинку, хотя встречаются и морально устаревшие жесткие модели, которые легко бьются. Интересно, что новые зарядные устройства могут завести даже аккумулятор автомобиля, правда, для этого им придется накапливать энергию, как минимум, целый день.
Служат такие приспособления долго и надежно, физически они износятся не скоро, а вот морально…Они не боятся температурных перепадов, их можно использовать и в сильную жару, и в мороз. Заряжаются приборы даже в том случае, если на улице пасмурно. Времени на подзарядку уходит почти столько же, сколько и от источника электроэнергии. Их можно постоянно брать с собой - в путешествия, на отдых, на работу, много места они не занимают и помещаются в любую сумку.
Жизнь современного городского жителя трудно представить без интернета и мобильной связи. Даже во время отдыха на природе, на пляже или в туристическом походе непривычно, а иногда и опасно, отрываться от внешнего мира. К сожалению, встроенные аккумуляторы ноутбука, планшета, мобильного телефона и GPS навигатора имеют ограниченный ресурс.
Например, последние модели ноутбуков способны работать в автономном режиме до 10 часов, поэтому пользователи вынуждены брать с собой . Проверенным вариантом решения проблемы является солнечная батарея. С помощью доступных сегодня широким массам космических технологий, энергия солнца все чаще используется в качестве альтернативного источника электричества.
Особенности солнечных батарей
Чтобы зарядить мобильный телефон достаточно 9v выходного напряжения источника питания. Для зарядки ноутбука потребуется более мощное устройство с выходным напряжением не ниже 12v.
, предназначенные для подзарядки ноутбуков, способны также заряжать мобильные телефоны и GPS навигаторы. Поэтому, при вылазке на природу, они автоматически становятся универсальным источником энергии.
Солнечные батареи – это портативные генераторы, преобразующие энергию солнца в электрический ток. Основа конструкции – раскладывающаяся солнечная панель. В сравнении с традиционными устройствами автономного питания, такими, как динамо-машина или , блоки питания на основе солнечный батарей обладают более высокой надежностью. А неиссякаемое количество энергии и малый вес делают их незаменимыми во многих случаях. При правильной эксплуатации и отсутствии повреждений устройство профессионального типа может прослужить до 30 лет.
Возьмите на заметку: производители советуют для уменьшения нагрузки на солнечную батарею во время работы вынимать основной аккумулятор из ноутбука. Однако, если аккумулятор ноутбука полностью заряжен, этого делать не обязательно.
Для гарантированной зарядки ноутбука необходимо подбирать модели, мощность которых превышает 24v. Некоторые нестандартные модели могут не стыковаться с зарядными устройствами. В этом случае потребуются дополнительно приобрести соответствующие переходники.
Виды солнечной зарядки
Существует три основных вида зарядных устройств на солнечных батареях:
- Зарядка непосредственно от солнечной панели.
Напряжение на выходе батареи должно превышать входное напряжения ноутбука. Например, если входное напряжение ноутбука 18v, с выходным напряжением 18v-20v.
Повышенное напряжение может привести к неисправности входного адаптера, поэтому такой способ является самым опасным из всех видов зарядки. Однако, отсутствие встроенного аккумулятора в солнечной батарее значительно снижает вес устройства, что может оказаться решающим фактором при подборе снаряжения для длительного похода или профессионального туризма.
- Зарядка с помощью переходного преобразователя.
Этот вариант значительно безопаснее. Пользователю надо только правильно подобрать преобразователь, способный обеспечить на выходе требуемые параметры питания. Надо заметить, что если батарея способна при благоприятных условиях выдавать выходное напряжение от 12v до 24v, то промежуточный преобразователь расширяет этот диапазон в пределах 11v – 28v.
В комплекте преобразователя обязательно должны быть переходники с разъемами для разных типов подключаемых устройств.
- Зарядка от накопительного аккумулятора.
В этом случае от солнечной панели сначала заряжается промежуточный аккумулятор, входящий в комплект устройства, затем напряжение стабилизируется и подается на заряжаемый ноутбук. Использование встроенных стабилизаторов повышает удобство и безопасность работы.
Например, комплект поставки может быть такой: солнечная панель, аккумулятор, разъемы для подключения ноутбуков, разъемы для подключения мобильных телефонов, блок питания от сети, сумка.
Возможность регулировки напряжения на выходе позволяет подключать многие типы устройств.
Напряжение на выходе выбирается в пределах: USB (5v), 3v, 6v, 9v, 12v, 16v, 19v, 22v, 24v.
Встроенный аккумулятор полностью заряжается за 4 часа при питании от сети, а от солнца – до 25 часов, в зависимости от уровня освещенности солнечной панели.
Способы зарядки встроенного аккумулятора:
- oт сети 220v;
- oт ;
- oт автомобильного прикуривателя через переходник.
Стоит учесть: перед зарядкой ноутбука обратите внимание на входные параметры V, A, W (напряжение, ток, мощность), указанные на блоке питания ноутбука. После чего установите нужные значения на солнечной батарее. Убедитесь в индикации нужного индикатора и подсоедините ноутбук к зарядке.
Обязательно обращайте внимание на переключатель низкое - высокое напряжение, чтобы не подключить, например, мобильный телефон к высокому напряжению.
- При выборе панели необходимо особое внимание обратить на то, что характеристики устройства выполняются только при освещенности 1000 Вт/кв.м. При других погодных условиях, например, облачности, тумане, легкой дымке и т.п. время зарядки резко возрастает.
- Наибольшая достигается при перпендикулярном расположении к солнечным лучам.
Как заряжается ноутбук от солнечной батареи, смотрите в данном видео: