Печать - Примеры типовых решений по электрообеспечению в походе

Приведены несколько самых "ходовых" вариантов как обеспечить электричеством потребителей в походе.
Статья будет постоянно дополняться новыми "рецептами", посему, советую периодически поглядывать, что изменилось.

Большой FAQ или "Сборник рецептов".
(FAQ - frequency asked questions – часто задаваемые вопросы)

Скажи, что ты хочешь получить, затем придумаем, как это сделать.

Какой-то умник ;о)
Введение.

В данном сборнике попробую собрать примеры различных вариантов решения типовых задач по обеспечению электричеством различных потребителей в полевых условиях. В основном для этого будут использоваться устройства и солнечные батареи, представленные на сайте www.vampirchik-sun.nm.ru . Но совсем не обязательно ограничиваться только ими.
Рецепты.
№1 Заряжаем NiCd-NiMh аккумуляторы.

Ингредиенты:

- Солнечная батарея 4Вт (6В, 0.66А),

- батарейный отсек под аккумуляторы.

Солнечная батарея может заряжать одновременно от 1 до 4х последовательно соединённых "пальчиков", которые подключаются непосредственно к её выходам через последовательный диод-клапан, который предотвращает разряд аккумуляторов через батарею когда нет солнца. Оптимально, с точки зрения, полноты использования энергии солнечной батареи – это одновременная зарядка 4-х последовательных NiCd-NiMh аккумуляторов.

Т.к. токи зарядки относительно невелики, то нет необходимости в специальном заряднике.

Конец заряда можно определить либо по времени, либо тестером, либо по температуре аккумуляторов (в конце заряда они начнут греться).

При своей простоте зарядка получается весьма эффективная, т.к. напряжение на 4-х заряжаемых "пальчиках" составляет примерно 5.5В, что близко к точке максимальной мощности данной солнечной батареи (6В), поэтому с неё будет сниматься почти вся мощность, которая она может дать при данных условиях освещения.

№2 Заряжаем NiCd-NiMh аккумуляторы.

Ингредиенты:

- Солнечная батарея 6Вт или более,

- Зарядное устройство.

При использовании более мощной солнечной батареи использование зарядного устройства становится желательным, т.к. с ростом тока зарядки увеличивается и опасность повреждения аккумуляторов.

Использование ЗУ на 2АА имеет следующие особенности. Ток зарядки составляет 0.9А, этот ток делится между двумя вставленными аккумуляторами. Можно вставлять и один, тогда весь ток достанется ему.

ЗУ импульсного типа, КПД около 66%. Ток, потребляемый ЗУ от солнечной батареи примерно от 0.2 до 0.5А, в зависимости от напряжения этой батареи.

Его использование можно рекомендовать, если количество АА аккумуляторов невелико и нужно быстро зарядить 1…2 шт.

№3 Заряжаем сотовый телефон (не коммуникатор).

Ингредиенты:

- Солнечная батарея 4Вт (6В, 0.66А),

- Разъем от сотового телефона.

Солнечная батарея 4Вт может заряжать большинство моделей простых сотовых телефонов непосредственно. Основная проблема заключается в том, где найти подходящий разъем. Чаще всего его можно отрезать от старого адаптера, либо купить самый дешевый китайский адаптер для такого случая и отрезать разъем у него.

Всё. ;о)

№4 Заряжаем гаджеты (сотовый, КПК и т.д.) от солнца.

Ингредиенты:

- Любая солнечная батарея с рабочим напряжением, выше, чем напряжение питания гаджета.

- Импульсный стабилизатор напряжения.

- Разъем от соответствующего гаджета или USB кабель для его зарядки.

Подсоединяем к солнечной батарее стабилизатор, к выходу которого подключаем наш гаджет.

Система будет работать до тех пор, пока светит солнце. Главное, чтобы мощность солнечной батареи была достаточной для непосредственного питания потребителя. А эта мощность зависит не только от самой солнечной батареи, но и от текущих параметров освещения.

Кстати, для некоторых мощных КПК может понадобиться весьма мощная батарея, эдак Ватт на 10…15, и это на хорошем солнце.

Вариант не слишком удачный, т.к. требует солнечной батарей заведомо избыточной мощности (вес, цена), и зарядка слишком привязана к наличию солнца, что не всегда удобно в движении.

Варианты получше даны ниже.

№5 Заряжаем гаджеты (КПК, коммуникатор, и т.д.).

Ингредиенты:

- Солнечная батарея с 6В выходом – 4Вт (6В, 0.66А), либо 6Вт (6В, 1А).

- Импульсный стабилизатор напряжения.

- Набор "пальчиков" (оптимально 8шт)

- Разъем для соответствующего гаджета либо USB кабель для его зарядки.

Поскольку солнечная батарея, особенно 4Вт, в большинстве случаев не может непосредственно зарядить наш КПК, то пусть она сначала заряжает набор NiCd-NiMh аккумуляторов. Оптимальное количество их 8 шт. Их нужно разбить на два блока по 4 шт и, соединив эти блоки параллельно, подключить непосредственно к солнечной батарее через диод, точно также, как это было описано в рецепте №1.

Такие два параллельных блока аккумуляторов также будут весьма эффективно впитывать всю энергию, что дает солнечная батарея, т.к. их напряжения близки к точке максимальной мощности солнечной батареи. Также в данном случае практически не требуется контроль зарядки аккумуляторов, т.к. ток, даже от 6Вт солнечной батареи делится на два блока и получается относительно небольшим и безопасным для аккумуляторов.

Питание же КПК осуществляется от блоков этих заряженных "пальчиков", но соединенных уже последовательно, и ОБЯЗАТЕЛЬНО через импульсный понижающий стабилизатор, который выдает стабильное напряжение зарядки и, при необходимости, ограничивает выходной ток.

К выходу стабилизатора можно подключиться либо непосредственно проводами от разъема заряжаемого устройства, либо с помощью USB кабеля, т.к. в стабилизаторе есть стандартный USB разъем.

Основной минус такой системы, это невозможность выполнять одновременную зарядку аккумуляторов и гаджета. Но, как показывает практика, никто этого и не делает, т.к. удобнее зарядить тот же КПК вечерком, в спокойной обстановке, а не на ходу.

Плюс в том, что всегда имеется запас энергии в буферных аккумуляторах, которым можно воспользоваться, невзирая на погоду. Также плюсом считаю то, что солнечная батарея работает все время, сливая в аккумуляторы даже малые токи, причем весьма эффективно, без лишних преобразований и потерь.

№6 Заряжаем гаджеты (КПК, коммуникатор, и т.д.).

Ингредиенты:

- Любая солнечная батарея мощностью от 3 до 20Вт и рабочим напряжением от 6 до 12В.

- Накопитель "Вампирчик-Литий".

- Разъем для соответствующего гаджета либо USB кабель для его зарядки.

Блок аккумуляторов, который использовался в предыдущем рецепте совместно со стабилизатором, может быть заменен накопителем "Вампирчик-Литий".

В отличие от предыдущего варианта, он может запитываться от любой солнечной батареи с данного сайта, т.е. на вход можно подавать напряжение от 5 до 20В. При этом эффективность зарядки практически не снижается, т.к. она выполнена импульсной для минимизации потерь.

При этом, в отличие от предыдущего варианта, зарядка накопителя и питание от него КПК и т.п. может выполняться одновременно.

Разъем для гаджета, также как и в предыдущем случае, либо отрезается от старой зарядки, либо используется USB кабель.

№7 Питаем видеокамеру или других мощных потребителей.

Ингредиенты:

- Любая солнечная батарея мощностью от 6 до 20Вт и рабочим напряжением от 6 до 12В.

- Накопитель "Проглот-М".

- Разъем для соответствующего гаджета либо USB кабель для его зарядки.

Накопитель "Проглот-М", в отличие от "Вампирчика", может отдавать ток до 1.5(2)А не только при напряжении 5В, но и при 8.4В, что позволяет запитать от него видеокамеры, либо другие устройства, потребляющие "приличный" ток при достаточно высоком напряжении.

Однако питать накопитель лучше всего от "высоковольтной" солнечной батареи, например, с рабочим напряжением 12…15В. В этом случае, напряжение с солнечной батареи можно сразу подавать на вход ограничителя тока. При этом получается хорошее согласование выходных параметров солнечной батареи и "Проглота", что позволяет почти без потерь передать энергию в аккумуляторы "Проглота".

При питании же его от "низковольтных" батарей приходится предварительно повышать их напряжение до необходимого, что вызывает лишние потери.

Зарядка "Проглота" и работа устройств от него, естественно, могут быть одновременны.

№8 Зарядка ноутбука (минимальная стоимость).

Ингредиенты:

- Солнечная батарея мощностью от 10Вт и выше и рабочим напряжением 12В.

- Герметичный свинцовый аккумулятор. (ссылка только пример, их много разных)

- Автоадаптер для ноутбука. (тоже только пример, ссылка на картинку)

Система в чём-то похожа на Рецепт №4. Точно также, солнечная батарея постоянно заряжает промежуточный аккумулятор, от которого, через автоадаптер питается, при необходимости, ноутбук.

Аккумулятор выбран свинцовым с напряжением 12В. Его ёмкость желательно иметь на уровне 7Ач или выше. Вес такого аккумулятора около 2.5 кг. Можно применять и меньшую ёмкость, но при этом ресурс этого аккумулятора снижается, но, поскольку его стоимость невелика, то на это пойти вполне возможно.

Автоадаптер для ноутбука, это преобразователь из 12В в нужное для ноутбука 19В (обычно в нём есть возможность регулировки от 16 до 24В). Т.е. не 12В в 220В, а именно 12В сразу в постоянное напряжение. Покупается обычно в компьютерных магазинах или рынках.

Желательно такую систему дополнить простеньким тестером для проверки напряжения на аккумуляторе, чтобы не разряжать его слишком сильно, либо, особенно если солнечная батарея мощная, чтобы не перезарядить.

Вообще, замечу, что рассчитывать на работу ноутбука напрямую от солнечной батареи не стоит.

Во-первых, необходимая мощность солнечной батареи оказывается очень большой.

Во-вторых, эта мощность сильно зависит от освещённости (а паспортные данные на батарею соответствуют ясному дню где-нибудь на юге), потому реально её надо бы было выбирать с большим запасом.

В-третьих, ноутбуку требуется достаточно стабильное напряжение, а напряжение на солнечной батарее может меняться вдвое и больше в зависимости от нагрузки, освещенности и т.д. Так и ноутбук сжечь недолго.

Кроме того, в полевых условиях ноутбуком пользуются, скажем час/два в сутки, а солнечная батарея может накапливать энергию в аккумуляторе в течение всего светового дня.

Именно поэтому солнечную батарею выбирают относительно небольшой мощности, но работать она должна как можно дольше. Обычно достаточно мощностей в 10…15Вт.

№9 Зарядка ноутбука (минимальный вес).

Ингредиенты:

- Солнечная батарея мощностью от 10Вт и выше.

- Один из накопителей на литиевых аккумуляторах.

Так же, как и в предыдущем варианте, солнечная батарея постоянно заряжает накопитель, от которого по необходимости питается ноутбук.

В подобных накопителях в едином корпусе собраны аккумуляторы, их схема зарядки, а также выходной преобразователь для получения требуемых для питания ноутбука напряжений. Получается достаточно компактное законченное устройство.

Аккумуляторы обычно используются литиевые, что сильно снижает вес накопителя.

Из минусов нужно отметить достаточно высокую цену таких устройств. Примеры некоторых из них приведены здесь.

Нужно обратить внимание на то, что эти накопители специально не рассчитываются на совместную работу с солнечной батареей, поэтому при покупке необходимо уточнять какие напряжения допустимо подавать на вход накопителя и может ли солнечная батарея их обеспечить.

№10 Зарядка ноутбука (единое решение).

Ингредиенты (пример одного из вариантов):

- Система автономного питания AcmePower AP MF2000

Здесь солнечная батарея, аккумулятор, преобразователь собраны в единую конструкцию.

Конечно, солнечная батарея слабовата, всего 8Вт, но часть пользователей она удовлетворит. К тому же сама идея единой складной конструкции неплоха.

Данные заметки будут дополняться по мере поступления вопросов.

Перепечатка разрешена при сохранении авторства и ссылок на сайт оригинала.

Оригинал статьи находится на сайте www.vampirchik-sun.nm.ru в разделе "Почитать".

А вообще, поскольку это всего лишь черновик и будет еще дописываться, проще заглядывать периодически на сайт за обновлением. ;о)

Автор Носов Николай.

Последнее обновление 24 марта2008г.

Реклама: