Когда нет розетки

Intro

Что такое для современного человека электронные устройства? Странный вопрос, не правда ли? Почти ни один из нас не представляет свою жизнь без мобильного телефона, наладонника, MP3-плеера или чего-нибудь подобного, постоянно живущего в кармане и приносящего удобство, удовольствие или радость. Или все это в совокупности.

Но, будучи существами лукавыми, люди иногда говорят, что устали от городской суеты, хотят немного отдохнуть, пообщаться с природой, пожить без привычных удобств. И при этом, выезжая в лес, на дачу, в горы или к реке, берут с собой все, что используют каждый день, и то, от чего они, якобы, устали! А потом жалуются друг другу в форумах и курилках, что вот-де на том побережье отдыхать не очень хорошо, ибо там не берет GPRS.

Впрочем, больше не будем морализировать. Это факт — электронные штуковины стали не только жить с нами на даче, выезжать на пикники, но и ходить с нами в походы, экспедиции, на охоту — на длительный срок, а не на пару дней. И, что немаловажно, электронные спутники в удаленных от цивилизации районах не всегда являются просто роскошью: часто они используются для гораздо более важных целей (телефон для экстренного звонка, GPS-навигатор и т. д.).

И здесь перед нами возникает проблема: как «прокормить» наших питомцев электричеством при отсутствии розетки и максимально обеспечить надежность и бесперебойность этого питания?

Какие есть варианты?

Самое простое — иметь запасной комплект аккумуляторов. Недостатки этого способа в том, что к каждому электронному устройству требуется свой тип аккумулятора, который далеко не всегда легко найти в продаже, к тому же он может оказаться дорогим или тяжелым, или он может разрядиться от влажности или холода при хранении. Не всегда заранее можно сказать, как часто будет использоваться какое-либо электронное устройство, а следовательно, очень сложно предугадать, сколько комплектов к какому устройству брать, сколько это будет весить и сколько места это займет — нужен немалый опыт, чтобы рассчитать все эти нюансы. К тому же при более-менее длительной пешей вылазке этот способ не подходит, ведь большое количество аккумуляторов просто тяжело носить.

Комплект для прямой зарядки КПК: две батареи и стабилизатор

Второй способ — иметь зарядник от прикуривателя и автомобиль с этим самым прикуривателем. Способ хорош и самодостаточен, если путешествие автомобильное.

Третий вариант по сути — просто модификация второго, но вместо автомобиля берем 12-вольтовый свинцовый аккумулятор большой емкости, а к нему приделываем вход прикуривателя. В Москве их можно найти в сети магазинов «Чип и Дип». «Свинцовый» вовсе не означает очень тяжелый, как можно подумать. Такие батареи сравнительно компактны и могут весить от двухсот граммов до килограмма. Например, батарея с емкостью 2200 мА*ч будет весить почти килограмм. А вот 4500 мА*ч, которых должно хватить надолго, имеют массу более чем в полтора килограмма. При этом стандартные габариты таких аккумуляторов составляют около 10х5х6 сантиметров.

Потребуется немного ручной работы по припайке разъема типа «гнездо прикуривателя» к клеммам аккумулятора. Кроме того, придется выбрать и найти подходящий экземпляр. Как мобильный вариант хороши необслуживаемые свинцовые гелевые батареи (электролит в них не жидкий, а в виде геля). Алгоритм выбора прост: чем больше емкость, тем больше и тяжелее сам аккумулятор. То есть под конкретный набор приборов и под предполагаемое количество зарядок нужно взять соответствующей емкости батарею, то есть максимально доступную или приемлемую по габаритам и массе.

Четвертый вариант — солнечная батарея. Это относительно недорогой вариант, позволяющий питать различные устройства и заряжать аккумуляторы. Достоинства — умеренный вес, габариты и стоимость (может, еще некая универсальность — заряжай что хочешь). Недостатки — требует солнца, является «полуфабрикатом», т.е. напрямую заряжать от нее устройства часто небезопасно, ибо электрические параметры зависят от освещенности и сильно меняются, а потребители хотят качественного стабильного питания. Поэтому, чтобы безопасно заряжать современные мобильные игрушки, требуется наличие электронных схем стабилизации напряжения, покупных или самодельных.

Прочие варианты. Назовем их «экзотическими», поскольку в природе они встречаются редко и примеров их реальной эксплуатации маловато. Тут вспоминаются всевозможные динамо-машины с приводом от мускульной силы или ветра и элементы на основе термопары или химические источники. В интернете есть описания подобных устройств; как правило, они или громоздки, или дороги, или не слишком удобны в эксплуатации.

Если вы отправляетесь в поход или туда, где электроэнергии нет и еще долго не будет, то самым разумным вариантом подпитки взятого с собой оборудования остается схема питания на основе солнечных батарей. Носить с собой в поход кучу тяжелых аккумуляторов — не лучший вариант. Минули те времена, когда фотоэлементы были сказочно дороги и редки. Сейчас можно без особого труда раздобыть солнечную батарею той или иной мощности как серийного, так и полукустарного производства. Можно купить собственно фотоэлементы и собрать несложную схему самостоятельно, но это исключительно для любителей рукоделия.

Солнце в электричество

Фотопластина, подобная той, что встречается в калькуляторах, но большей площади, способна улавливать энергию светового потока и преобразовывать ее в электрический ток.

Пластины бывают двух основных типов, различающихся технологией изготовления: фотоэлементы на основе кристаллического кремния (жесткие) и на основе аморфного кремния (гибкие). Последние получают послойным (до 30 и более слоев) осаждением вещества на металлическую подложку.

Между ними есть различия по нескольким основным параметрам.

Прежде всего, вес и устойчивость к механическим воздействиям. Жесткие фотоэлементы более хрупкие, поэтому нуждаются в механической защите, и батарея из них получается тяжелее. Гибкие же фотоэлементы, как говорит само название, гнутся, но не ломаются, и являются более живучими в экстремальных полевых условиях.

Не весь свет, попавший на фотоэлемент, превращается в электричество: часть света отражается, часть переходит в тепло. Поэтому можно говорить о коэффициенте полезного действия пластины — отношении выходной электрической энергии к принимаемой солнечной. На практике КПД пластин составляет от 6 до 14%. При этом жесткие пластины имеют в среднем КПД примерно в 1,5-2 раза более высокий, чем гибкие. Поэтому солнечные батареи равной мощности на гибких элементах будут иметь большую площадь (в разложенном состоянии), чем на жестких.

Имеет значение диапазон длин волн, для которых КПД фотопластины максимален. Кристаллические (жесткие) элементы будут прекрасно работать даже при освещении лампами накаливания, так как используют более «красную» часть спектра света, а гибкие, имеющие максимум в более «фиолетовой» части, лучше покажут себя в горах, где много ультрафиолета, но вот под лампочкой или в помещении за стеклом они обычно бесполезны.

При выборе своей солнечной батареи нужно обращать внимание на тип фотоэлемента, мощность батареи, выходное напряжение, присутствие вспомогательной электроники. И, конечно, на дизайн конструкции: внешний вид, прочность, размеры, наличие подходящих разъемов.

Кристаллические пластины имеют больший срок службы, нежели гибкие — конечно, если их раньше не сломают в рюкзаке. Гибкие же пластины со временем «выгорают» и вырабатывают меньше тока. Производители упоминают приблизительно о 15% снижении тока за 600 часов вылеживания в «стандартных» условиях (т.е. приблизительно как под жарким полуденным солнцем где-нибудь в пустыне). В наших условиях это составляет порядка нескольких лет.

В основном это все отличия. В продаже есть батареи, собранные на пластинах обоих типов, а на основании типа уже можно делать некоторые выводы.

Теперь — особенности этого источника питания, а также требования, которые мы должны выставить при выборе своей солнечной батареи.

Основной параметр батареи — мощность. Мощность измеряется в ваттах и характеризует способность батареи обеспечить тех или иных потребителей электричеством. Чем прожорливее потребители, тем более мощной должна быть батарея.

Выходное напряжение (то, что измеряется в Вольтах) — еще один показатель батареи. Важно, чтобы напряжение, выдаваемое батареей, было равно или больше на 10% напряжения, на которое рассчитан питаемый прибор.

Далее. Солнце никогда не светит одинаково. Интенсивность потока будет меняться в зависимости от времени суток и погоды. Поэтому сложно ожидать от солнечной батареи стабильной неизменной работы. Ток, который она дает, будет непостоянен по силе и напряжению и может даже прерываться от налетевшей тучи или тени кого-либо из товарищей. А если батарея при этом заряжала, скажем, мощный свинцовый аккумулятор? Это чревато тем, что процесс зарядки закончится, и ток пойдет обратно, из аккумулятора в солнечную батарею. То есть уйдет в никуда. Практическое требование таково: солнечная батарея — это не только фотопластины. Также должны быть электронные устройства, препятствующие возникновению нештатных ситуаций. В простейшем случае это обычный диод, предотвращающий разряжение заряженного аккумулятора и повреждения солнечной батареи.

Здесь же можно упомянуть о желаемой возможности получать разные напряжения. Все устройства требуют своего, строго определенного напряжения для зарядки. Ситуацию можно исправить использованием автомобильных адаптеров, которые обычно есть отдельно в продаже или входят в комплект поставки КПК или телефона. Одним концом они подключаются к прикуривателю автомобиля, а другим — к заряжаемому устройству. Они же сами корректируют напряжение до нужной величины. У этого способа есть очевидный недостаток: понадобится брать с собой в дорогу адаптеры для каждого из устройств. Если такая перспектива не радует, желательно приобрести такую батарею, у которой можно настраивать выходное напряжение. Конечно, это не свойство фотопластин — такая возможность обеспечивается дополнительной электроникой. Стабилизатор напряжения со всевозможными защитами и регулировкой будет вполне достаточным вариантом. И лучше, если такой стабилизатор будет импульсного типа, поскольку его потери при работе минимальны, он даже может иметь на выходе ток больший, чем сам получает от солнечной батареи.

Итого, при выборе своей солнечной батареи нужно обращать внимание на тип фотоэлемента, мощность батареи, выходное напряжение, присутствие вспомогательной электроники. И, конечно, на дизайн конструкции: внешний вид, прочность, размеры, наличие подходящих разъемов.

Предварительный расчет схемы электропитания

Теперь, когда мы определились с основными параметрами, присущими солнечным батареям, для окончательного выбора подходящего экземпляра следует разобраться с характеристиками, которые целиком зависят от нас. А именно: какое путешествие нам предстоит (от этого зависят условия, в которых будет проходить процесс зарядки, и время, которое мы сможем на этот процесс выделить, например, в день или неделю) и какое электронное оборудование берем с собой (по этому параметру мы подбираем себе характеристики солнечной батареи), а также насколько интенсивно планируем его использовать (это определяет, как часто придется осуществлять зарядку). И, наконец, насколько критично не оказаться с полностью разряженным и неработоспособным оборудованием (это скажется на количестве и качестве подстраховывающих мероприятий).

Поясняю на своем примере. Я собрался в туристический поход летом в горы (Алтай). Это район с крайне неустойчивой погодой: обычно много солнца, но очень велика вероятность непогоды с плотной облачностью и осадками в виде дождя и снега по нескольку дней кряду. Электроники с собой беру не так много: наладонник с GPS, фотоаппарат (большая цифромыльница Canon G5) и несколько фонариков с питанием от батареек AA и AAA. Наладонник при активном использовании (а зачем его брать, если не использовать активно?) полностью разряжает свой литий-ионный аккумулятор емкостью 1300 мА*ч и напряжением 3,5 В за 8-10 часов (предполагаю постоянно включенный GPS). Фотоаппарата при умеренном использовании хватает на неделю (у него литий-ионный аккумулятор емкостью 1100 мА*ч и напряжением 7,4 В). Фонарики в расчет можно не принимать — обычно аккумуляторов, которые в них есть, хватает на все время путешествия. Очень хорошо, что мои КПК и фотоаппарат имеют внутри схемы зарядки для встроенных Li-Ion аккумуляторов (на входе наладонник требует 5 В, фотоаппарат — 9,5 В).

Таким образом, солнечная батарея должна обеспечивать заряд устройств с различными напряжениями питания, т.е. кроме обеспечения требуемой мощности давать возможность переключать выходное напряжение. При этом хотелось бы эффективно расходовать то ограниченное количество энергии, которое эта батарея может произвести. Эта задача решается с помощью импульсного стабилизатора, который позволяет получать более низкие напряжения с очень малыми потерями, поскольку использует импульсные принципы преобразования энергии.

Если учесть все эти обстоятельства, выслушать советы бывалых и произвести расчеты, выходит вот что: каждый день я должен заряжать КПК. А это никак не меньше двух часов при хорошем солнце и достаточно мощной батарее. Раз в неделю я должен тратить примерно 4-5 часов на зарядку фотоаппарата, причем тоже в условиях хорошего солнца. При этом вероятность хорошей погоды у меня 50 на 50; к тому же я не хочу тратить много времени на обслуживание своих электронных питомцев. В конце концов, я иду в поход, а не на исследование эффективности батарей! Да и солнечные дни лучше использовать для самого путешествия, а не для его обеспечения.

Типичный свинцовый аккумулятор на 3000 мАч. Как раз то, что нужно – компромисс между емкостью и габаритами.

На ум приходит мысль прицепить солнечную батарею к рюкзаку, а провод протянуть к КПК и заряжать его во время движения. Знающие люди из интернета сразу же отсоветовали делать так. Во-первых, провода, идущие к используемому прибору, будут мешать, во-вторых, это не решает проблему пасмурных дней, когда солнечная батарея хоть слабо, но еще работает, а КПК уже не способен взять от нее энергию. Да, в плохую погоду можно переходить в более экономичный режим, но вопроса это не снимет.

Оставался последний вариант — использовать промежуточный аккумулятор, например, свинцовый гелевый на 12 В. Почему именно на 12 В? Потому что это напряжение больше, чем требует самое прожорливое устройство — фотоаппарат. При помощи стабилизатора из 12 вольт можно будет получить и 9, и 5. Стало быть, я смогу от него зарядить и КПК и фотоаппарат. К тому же 12 вольт — это напряжение прикуривателя, и можно использовать стандартные зарядные устройства из комплекта.

В дороге я смогу заряжать этот аккумулятор подвешенными к рюкзаку батареями (количество проводов тут невелико), на длительных привалах подзаряжать наладонник через стабилизатор от солнечной батареи, а по вечерам в палатке дозаряжать его от свинцового аккумулятора через тот же самый стабилизатор. В случае непогоды промежуточный аккумулятор будет работать резервным источником электричества. К тому же риск повредить свинцовый аккумулятор перезарядом гораздо ниже, чем литий-ионный, да и стоит он намного дешевле. Кроме того, такой буферный аккумулятор будет забирать себе весь ток от солнечной батареи, даже самый маленький, который уже не способен запитать КПК.

Эта схема показалось оптимальной, мои интернет-консультанты убедили меня в ее состоятельности. Дело было за малым — выбрать и раздобыть такой свинцово-гелевый аккумулятор подходящей емкости. Его выбор — это всегда вопрос компромисса между массой и емкостью. Выбирал из двух 12-вольтовых штуковин: одна была на 1200 мА*ч при весе 580 г, другая — 2000 мА*ч при весе 970 г.

Достаточная емкость рассчитывается примерно таким образом. Наладонник с батареей 1300 мА*ч заряжается напряжением 5 В и, следовательно, берет на одну зарядку 5 х 1300 = 6500 мВт/ч работы тока. Cвинцовая батарея (маленькая) выдает 12В х 1200 мА*ч = 14400 мВт/ч работы тока. Соответственно, при отсутствии потерь, от одного полностью заряженного свинцового аккумулятора мы можем зарядить наладонник 14400 / 6500 = 2,2 раза. Я счел это для себя вполне достаточным показателем и отправился на поиски требуемого «железа».

Железяки

Основа для поиска, естественно, — интернет. Поисковые машины выдают множество разных ресурсов, которым стоит уделить свое внимание. Солнечные элементы есть в тех же «Чип и Дип», правда, выбор очень невелик. Однако среди всех мне больше всего понравился vampirchik-sun.nm.ru. Там предлагалось на выбор несколько батарей разной мощности, собранных на гибких элементах (для моей «рюкзачно-горной» схемы это было самое то), и в придачу к ним были разные электронные приспособления для оптимизации использования самих батарей. Был тут и вожделенный стабилизатор с регулировкой выходного напряжения. Все это, по всем признакам, делалось непромышленным способом небольшими партиями, продавалось в Москве и рассылалось почтой по России. Отрадно, что разработчики и производители всей этой продукции были не понаслышке знакомы с особенностями походной жизни, и разрабатывали оборудование с учетом требований прочности, водонепроницаемости и массы.

Поскольку солнечная энергия — не предмет моего ежедневного профессионального изучения, я с удовольствием почитал на сайте советы, рекомендации, расчеты наборов для той или иной ситуации. Там же были неплохие обзоры имеющихся на рынке батарей промышленного и непромышленного, отечественного и импортного производства. В конечном итоге я связался по электронной почте с владельцем сайта и после непродолжительного электронного совещания остановил свой выбор на двух батареях мощностью 3,1 Вт по 6,5 В, что при последовательном соединении давало 13 В при токе до 0,47 А и вроде бы как обеспечивало все мои потребности. Кроме мощности, выбирал по размерам, приспособляемости к рюкзаку и цене. Плюсом я заказал импульсный стабилизатор напряжения, позволяющий мне получать какое угодно напряжение в диапазоне от 3 до 13 В, и зарядное устройство для батарей AA на два «посадочных» места.

Свинцовыми аккумуляторами владельцы сайта не занимались, поэтому за ними я отправился в ближайший специализированный магазин, а посылка с двумя складными батареями, стабилизатором и зарядником пришла ко мне примерно через десять дней, не сильно повредив бюджету.

Сама батарея представляла собой кусок пластика, напоминающего толстый армированный полиэтилен, к которому нитками были пришиты четыре фотопластины, под двумя из которых был подложен более жесткий пластик для механической защиты в рюкзаке. Сверху пластины были защищены прозрачными пленками. Соответственно, это все могло быть сложено вчетверо и в таком виде напоминало старинный советский ежедневник. Провод, выходящий из «ежедневника», оканчивался двумя зажимами «крокодил».

«Крокодилами» же был снабжен и импульсный преобразователь в виде небольшой черной коробочки (туда вполне может поместиться пара «пальчиковых» батарей, но не более). Регулировка выходного напряжения осуществлялась с помощью колодки микропереключателей под крышкой коробочки. Имелся светодиод, показывающий работу прибора. Основным достоинством этой штуковины было то, что я мог подать на вход любое напряжение (в пределах выдаваемого солнечной батареей), а на выходе получал то, которое было выставлено микропереключателем. Список соответствий положений микропереключателя и напряжений на выходе мне пришлось написать на бумаге и приклеить с внутренней стороны крышки преобразователя.

Напряжения в стабилизаторе удобно переключать... стилусом!

Зарядное устройство для батареек напоминало гнездо для таких батарей в каком-нибудь плеере, было снабжено индикатором зарядки (диод) и колодками для подключения источника тока. Я немного вытянул пружинки (те, которые для «—» батарейки) и получил возможность вставлять туда и маленькие AAA-аккумуляторы.

Кроме того, в комплекте был диод, ни к чему с виду не принадлежащий.

Идея с «крокодилами» мне сразу не понравилась. Это неизолированные провода, которые могут расцепиться при малейшем воздействии. Времени до отправления оставалось уже немного, и самым быстрым вариантом было перепаять их на зажимы типа «тюльпан». Сделал схему из Y-образного провода, соединяющего последовательно батареи, — к нему через преобразователь подключался либо питаемый прибор, либо свинцовый аккумулятор.

Устройства (КПК и фотоаппарат) имели каждый по своему уникальному разъему питания, купить которые было нельзя, поэтому пришлось отрезать разъемы от их зарядных устройств, организовав «тюльпанами» присоединение их на исходное место, чтобы не терять возможности заряжаться от розетки. К аккумулятору присоединил два «тюльпана», один — входной от солнечной батареи — через диод, дабы при слабом солнце или заходе в тень не повреждать батарею аккумулятором.

К солнечным батареям приделал резинки для крепления на рюкзак.

Получилась немного корявая, но вполне рабочая схема, которая была успешно испытана на даче. К походу я на всякий случай дополнил ее маленьким мультиметром. Мало ли чего, вдруг придется контролировать заряд.

Практика. испытания в деле

До места — минимум три дня езды поездом. Что делать в вагоне? Естественно, читать книги на КПК! Свинцовый аккумулятор был заряжен полностью, но я его берег на «черный день». Инженерная мысль заставила подвесить одну из батарей к окну (там, знаете ли, такая удобная палочка для занавесочек) и через стабилизатор — в наладонник (этому устройству в теории должно было хватить одной батареи 3,1 Вт). Через пыльное окно — негусто, но тем не менее на чтение в течение двух дней вполне хватило.

А вот в такую погоду польза от солнечных батарей стремится к нулю.

Прибывши на место, мы застали хорошую погоду; пока собирались с утра, КПК сумел зарядиться с 30% до 70%. Мне показалось этого мало, и я, нарушив запреты, прицепил батареи длинным проводом к наладоннику, помещенному в карман. И что бы вы думали? Действительно, крайне неудобно! В подтверждение этих слов на первом же привале «сковырнул» девайс из кармана, зацепившись за провод. Прямо об камень! Свидетельства этой досадной неаккуратности — глубокие царапины на корпусе — до сих пор «украшают» устройство. А ведь мог отправить его и в расщелину какую-нибудь или в реку. Больше я не экспериментировал.

Сама батарея вела себя в высшей мере достойно. Оказалось, что можно за 2-3 часа зарядить КПК от 20% до 100%. По сравнению с розеткой — невелика разница. От свинцового аккумулятора заряжается также с некоторым отставанием, но вполне сравнимо по времени.

Зарядка в дороге идет без каких-либо проблем. Тут больше выступают технические неудобства: могут мешать ветки, цепляющиеся за батареи, трудно снимать рюкзак (приходится следить за сохранностью ценного оборудования). За погожий солнечный день свинцовый аккумулятор заряжается полностью.

Самые суровые испытания принесла непогода. Я предполагал, что она случится, но не предполагал, что на четыре дня кряду. Были довольно плотные облака, дождь и под конец — снег. Однако даже в такую погоду удавалось пользоваться благами цивилизации. На периоды без осадков выкладывал батарею и наладонник... не могу сказать, что под солнце. Скажем так, на большой плоский камень под рассеянный отраженный свет. Зарядка вяло, но шла. Удавалось по чуть-чуть, но все же подзаряжать приборчик. Вполне можно было бы читать параллельно процессу зарядки, но на холоде и ветре это было не очень интересно.

Специально батарею не мочили, но под моросящий дождик она попадала, что перенесла без каких-либо последствий. Впрочем, производители говорят, что фотоэлементы герметичны, и мочить их можно, хотя и нежелательно, т. к. через мокрую поверхность может идти ток и потихоньку повреждать провода электрохимическими реакциями.

С зарядкой фотоаппарата были проблемы. Но проблемы не по вине оборудования, а скорее по вине техники моего исполнения. Впрочем, зарядить его удалось, но ценой потери красивого солнечного времени (примерно часов четырех). Несколько выручило наличие второго сменного аккумулятора, но не будь его, я бы сам был бы умнее. Собственно о проблеме — чуть позже.

Вывод из полевых испытаний: все это прекрасно работает. Несмотря на плохую погоду и отсутствие опыта общения с подобными штуковинами, я сумел добиться постоянной ежедневной работы КПК практически на полную мощность (мало что так разряжает аккумулятор, как GPS в режиме непрерывной записи трека) в течение двадцати дней, и ни разу не было ситуации, когда он был бы непригоден к использованию. Ни разу не было ситуации, когда фото не состоялось «благодаря» севшему аккумулятору. Думаю, это весомый аргумент.

Недостаток, пожалуй, только один — добавка к весу снаряжения. Если так, как было у меня, то это плюс килограмм. Много это или мало — решать по ситуации. Если существует потребность в жесткой экономии веса, то резервы есть: можно отказаться от свинцового аккумулятора и выбрать другую батарею, сэкономив на весе, но проиграв в удобстве использования.

Солнце на потоке

Если вы хотите как можно быстрее приобщиться к мобильной выработке электричества, то совсем не обязательно заказывать «конструктор», а затем при помощи паяльника доводить его до ума. Некоторыми компаниями выпускаются готовые комплекты для зарядки портативных устройств при помощи энергии солнца.

AcmePower имеет в своем ассортименте пять разных комплектов, состоящих из солнечных панелей, аккумулятора и набора переходников для питания мобильных телефонов известных марок. Каждое такое устройство представляет собой раскладную коробочку с двумя фотопластинами из кристаллического кремния. К специальному разъему подключаются комплектные переходники, на концах которых — штекеры для телефонов Sony Ericsson, Samsung, Nokia, Siemens, и так далее. Сразу же пытаться зарядить мобильник при помощи этого комплекта лучше не стоит — из-за малой площади солнечных элементов ток будет слишком слабым. Для начала стоит положить раскрытые фотопластины на солнце, чтобы встроенный аккумулятор как следует зарядился. И вот тогда уже солнечная «зарядка» заработает в полную силу, питая подключенное к нему устройство и подпитывая собственный аккумулятор за счет энергии солнца.

Специально для описанного в статье случая в модельном ряду AcmePower существует рюкзак MF3000 с пристегнутыми к нему фотопластинами. Их площадь достаточна для выработки приемлемого тока, чтобы «на ходу» можно было заряжать наладонник, телефон или аккумуляторы фотоаппарата.

Но все-таки не стоит сбрасывать со счетов возможность создания «солнечного» зарядного устройства собственными руками — в большинстве случаев самодельные комплекты гораздо эффективнее производственных по ряду причин. Не говоря уже о том, что цена готовых зарядок порой в два раза может превышать себестоимость самодельной системы.

Досадные промашки. Подводные камни способа

Основной мой промах — это неправильное использование того самого, «лежащего в сторонке», диода. Собирая устройство дома, этот диод я поставил на вход свинцового аккумулятора, то есть он предохранял только от обратного тока из аккумулятора на солнечную батарею. Лучшим же вариантом, как я теперь считаю, было бы вынести его в отдельный прибор с теми же самыми «тюльпанами», которые использованы у меня везде. Это бы дало возможность помещать диод в любой точки цепи, препятствуя обратному току.

Вот что вышло у меня с аккумулятором фотоаппарата. Был полностью заряжен свинцовый 12-вольтовый аккумулятор. Я решил в течение ночи зарядить от него фотоаппарат, для чего подсоединил его к аккумулятору через преобразователь. Естественно, сам заснул и не контролировал процесс заряда. Пока я спал, фотоаппарат зарядился, потом процесс заряда закончился, и свинцовый аккумулятор вхолостую разряжался на преобразователь (да, этот прибор неидеален и отбирает часть заряда на свою работу). Когда аккумулятор разрядился полностью, стал разряжаться и фотоаппарат (ничего ведь этому не препятствовало!). Так что утром я обнаружил два полностью разряженных устройства. Диод, помещенный между преобразователем и фотоаппаратом, мог бы помочь ситуации — разрядился бы только свинцовый аккумулятор.

Другим подводным камнем я считаю те самые «тюльпаны». Если есть возможность, нужно использовать более качественные разъемы. «Тюльпаны» все же довольно легко отсоединяются друг от друга, контакты их ржавеют, да и размеры у них могли бы быть меньше. 2,5 мм моно-джеки могли бы быть более подходящим вариантом.

Других недостатков вроде бы и нет. Зато есть вещи, которые бы хотелось видеть усовершенствованными. Могли бы быть более изящными сами батареи, неплохо бы продумать получше крепление к рюкзаку, хочется большего КПД всей конструкции, более легкого и емкого свинцового аккумулятора (или его замены). Но, к сожалению, решение этих проблем — дело не пользователя, пусть даже и продвинутого, а производителя оборудования.

Эволюция

С тех пор прошел почти год. За год многое что изменилось. На рынке появились новые продукты, некоторые из которых весьма интересны. Батареи на жестких элементах набирают некоторую популярность, становятся легче; батареи на гибких элементах становятся дешевле. Появляются простые в эксплуатации устройства заводского изготовления, не требующие знания основ электроники. Правда, реальная полезность таких устройств пока сомнительна: слишком они маломощные.

Зашел на сайт «своего» производителя, там появились новые приборы. Понравился новый вариант преобразователя (добавлено плавное регулирование выходного напряжения, USB-выход)и буферное устройство для питания приборов, имеющее встроенный аккумулятор.

В заключении скажу, что использование солнечной энергии для электроснабжения мелкой электроники там, где нет «цивилизации», — это, пожалуй, самый верный способ обеспечить себя электричеством. Но пока этот способ требует к себе уважения: нужно представлять себе процесс работы аккумуляторов и солнечных батарей. На сегодняшний день, кроме того, желательно уметь пользоваться паяльником и мало-мальски разбираться в электротехнике, особенно если хочется получить максимально эффективную и работоспособную схему. Хотя уже сейчас промышленно выпускаются красивые, простые и удобные в эксплуатации солнечные зарядные устройства, не требующие мозговых усилий и знания электротехники при эксплуатации.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.