Зарядное устройство на солнечной панели.

Солнечная панель для зарядки телефона или планшета.

Что бы усвоить  материал по солнечным панелям мы вспомним малость физики:

W- мощность солнечной панели.
I- ток солнечной панели.
V- напряжение солнечной панели.
 Мощность панели это вольты умноженные на амперы. W=I*V

Зарядный ток, выдаваемый панелью, это мощность панели, деленная на то напряжение, которое панель выдаёт. I=W/V

Ну и напряжение солнечной панели, это её мощность, деленная на величину выдаваемого ею тока. V=W/I

Солнечная панель должна давать хороший ток.

И когда речь заходит о таких панелях для самодельного зарядного устройства, мы можем предложить вам солнечную панель мощностью 1.8 W, размером 17 см на 9 см, которая даёт хороший ток для заряда аккумуляторов. Её будем рассматривать далее в опытах и теории.

Выбор солнечной панели для зарядки.

Тем, кто собирается самостоятельно изготовить подобные солнечные зарядные устройства мы можем дать совет не заморачиваться с размерами солнечных панелей малой площади и мощьности.

Наши неоднократные опыты подтверждали, что панелью площадью  10см*6 см и менее, мощностью 0.8-1.0W с напряжением 6V вы не зарядите свой телефон и на 1/50 часть за хороший световой день.

Даже, если у вас совсем примитивный сотовый аппарат с аккумулятором на 400-500 mah, панели площадью 10 см на 6 см ничего не дадут вам при самых высоких КПД солнечного элемента, и при самом сильном солнечном освещении. 

Но кстати - такие мало мощные панели круто заряжают ионисторы и конденсаторы.. Для этих целей они пригодны..

Закон зарядки аккумулятора диктуется минимальным током зарядки перезаряжаемых батарей .

На пример, для лития ёмкости 500 mah ток зарядки должен быть хотя бы 50 mah. На практике солнечная панель 1W при 6 вольтах даёт в лучшем случае 50-80 mah - это в идеальных условиях.

В реальных условиях средний ток зарядки будет 30 - 40 mah.

По нашей практике, даже ионистор на 500 фарад от такой панельки заряжается на 50% и выше его заряд не будет, даже если он простоит неделю на зарядке. 

Хотя не все так плохо: посмотрите например какой практичный а главное необслуживпемый стопсигнал получается из солнечной панели  6V_1W.

В такой системе вышеуказанная солнечная панель заряжает 4 последовательных ионистора на 10F. 

При этом солнечная панель свободно заряжает такую конструкцию ионисторов и у нас от такого питания свободно загорается smd светодиодная матрица мощьностью 1W_5V.

Система стопсигнала работает и в тени и в сумерках хватает заряда энергии! Этот результат мы достигли методом четкого подбора количества последовательно соединенных ионисторов к мощности солнечной панели.

См видео ниже:

По хорошему, для зарядки аккумулятора нормального телефона или смартфона нужна солнечная панель на 30-50 W, тогда зарядка будет достаточно быстрой, за 2-3 часа.

USB платы быстрой зарядки помогут зарядить телефон при солнце за 1 час на 80-90%, при том что ёмкость заряжаемого аккумулятора телефона будет равна 5000 mah. 

Солнечные модули 1.8 W_1V.

Что можно сказать про более слабые панельки, например модули солнечные 1.8 W_1V дали представление о работоспособности такой панели с аккумуляторами, ёмкостью от 500 до 1000 mah.

3 шт таких панели хватит, что бы заряжать планшет 2000-4000 mah аккумулятором.

Способность солнечной панели заряжать и зарядить аккумулятор-  это разные понятия.

Берём пример нашей 1.8 W панели и о ней расскажем далее:

Что может зарядить солнечная батарея на 1,8 W_1V за сутки.

Солнечная панель 1 шт 1.8 W может заряжать аккумулятор и на 5000 mah. Да, физически процесс зарядки идёт.

Но зарядить такую ёмкость за световой день один солнечный элемент на  1.8 W не сможет. Соответственно!!

Вы спросите, а почему солнечная панель мощностью на 1.8W/h не может зарядить Li-ion аккумулятор 3.7 V, хотя бы на 2000 mah емкостью, за один световой день?

Все просто: мощность такого аккумулятора= 7.4W. Солнечная панель на 1,8 W\h должна выдать её за 4,5 часа. Но свои 1,8 W/h панель развивает только при самом чистом солнечном свете и под строго правильном углом к солнцу.

Если такая панель будет стоять 100% правильно, то уже через 15-30 мин после смены верного угла к солнцу, она будет достигать мощности, лишь, в 1,5-1,6 W. А панели прикреплённые стационарно, в среднем, днём дают 50-70% от заявленной мощности.

В нашем случае от мощности в 1,8 W останется, лишь 1,0 W. Теперь если усреднить солнечный поток по утру и по вечеру + посчитать КПД схемы преобразователя солнечной панели, который переводит 1 V напряжения поступающих от солнечной панели в 5V для зарядки лития, то среднедневные значения мощности вливаемой в аккумулятор будут равны 0.3 -0.5 W/h. Не удивляйтесь, это честные значения итоговой средней мощности. И за день такая солнечная панель, в лучшем случае, отдаст 5W энергии в аккумулятор. 

А что может зарядить солнечная батарея на 1W_6V.

А если взять солнечную панель 10 мм*6 мм размером и мощностью 1W/h, то её основное отличие от более большей панели на 1,8 W\h мощности и размером 17 мм на 9 мм,  будет в напряжение, которое равно 6 V против 1V. 

То есть у маленькой панели солнечные пластинки (а их там много) уложены последовательно, что и дает ей 6 вольт номинального напряжения. У большой панели всего 4 солнечные пластины уложенные параллельно-последовательно и номинал напряжения 1 вольт.

При таком напряжении одно ваттная  панель даёт несколько малый ток, и стоит чуть спрятаться солнцу, такая панель вообще не даёт фиксируемых стрелочным вольтметром токов. Тут фиксируется лишь только напряжение, порядка 3-4v. Зарядка просто не идёт. М

По нашей практике максимум панелью 1W можно зарядить ионистор на 100 F_2,7V за сутки, это если не будет пасмурно и будет солнышко, хотя бы на 4 часа в этих сутках.  

Ионистор на 100 фарад, это эквивалент литиевому аккумулятору на 30-50 mah. Даже у блютуз гарнитуры встроенные литиевые аккумуляторы идут на 100 -250 mah и более. А какой зарядке телефона тут может быть речь.

Но не все так бесполезно в отношении 1W_6V солнечными панельками. Например при использование 4 ионисторов на 10F_2,7v такие панельки свободно заряжают систему стоп сигнализации у велосипеда, при чем в любую погоду и в солнечную и в пасмурную. см видео

P.S
 Понятие для солнечных панелей зарядить или подзарядить гаджет, можно присваивать тем солнечным элементам, которые за 1 световой день могут набрать 80-90% ёмкости в заряжаемый аккумулятор. И если следовать этим понятиям, то с современного рынка зарядных устройств на солнечной батарее можно убрать 90% всех солнечных зарядок. Ведь ни одна из них, толком, за 1 световой день не зарядит встроенный в нее аккумулятор.

Элемент 1,8 W может зарядить аккумулятор телефона или планшета?

1.8W панель способна зарядить за один световой день аккумулятор телефона емкостью от 500 до 1000 mah на 80-90%. И это результативная работа на солнце.

Нам важно, что бы устройство, взятое в поход, на работу, или в любое место, где нет розетки реально заряжало, реально работало.

И когда разрядиться его встроенный аккумулятор, чтоб за 2-3 часа проведённых на солнце был результат накопления заряда в аккумуляторе, а не визуальный эффект зарядки по светодиодам.

Зарядные устройства на основе солнечной батарей:

Мы к этим вещам привыкли.

Зарядные устойства на солнечных батареях должны иметь большую площадь солнечных панелей, что бы за 2-3 часа под солнцем зарядить телефон.

Сколько нужно ватт иметь солнечной панели, что бы зарядить телефон за 2-3 часа, хотябы на 30-40%. При средней ёмкости аккумулятора телефона в 2000- 3000 mah, солнечная панель должна быть на 10-15 W мощности.

И такими мощностями обладают складные солнечные панели. Так называемые солнечные панели гармошки, которые состоят из 3,4,5,6 солнечных элементов, каждый из которых развивает 1,5-2 W мощности.

Ну а что- то похожее на маленькую коробочку в виде Power Bank с одной солнечной панелью, площадью 12 см*6 см является просто заблуждением.

Такая солнечная батарея со встроенным аккумулятором, в лучшем случае, зарядит гарнитуру с аккумулятором на 50 mah за целый световой день.

Солнечная панель для зарядки 18650.

 Исходя из ёмкости 18650 элемента питания, а она бывает от 1300 до 3600 mah мы делаем вывод, что при средней ёмкости в 2600 mah мы можем подобрать солнечную  панель порядка 10 W для зарядки такой ёмкости.

Такая панель способна зарядить литиевый аккумулятор в хлроштй солнечный день за 4 часа.

Либо это должен быть целый день зарядки в погоду с переменчивой облачностью. 

Для зарядки 1 элемента 18650 лучше всего использовать солнечную панель напряжением в 6V.
При таком напряжение у нас минимальные потери энергии на конвертацию напряжения от солнечной батареи в преобразователе.

Зарядка осуществляется через контроллер-преобразователь с использованием платы защиты или с использованием преобразователя со встроенной защитой, как на фото ниже.