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 1.8 W, размером 17 см на 9 см, которая даёт хороший ток для заряда аккумуляторов. Её будем рассматривать далее в опытах и теории.

Зарядное устройство на солнечной панели.

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

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. Этот закон диктуется минимальным током зарядки аккумулятора.

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 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 работает и в тени и в сумерках хватает запада энергии! 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.