Добавлено: Пн 25 Окт, 2010 10:48 Заголовок сообщения: Потери вампирчика
Добрый день.
Сразу хочу предупредить, что я совершенно не разбираюсь в электричестве и прошу меня простить если вопросы будут совсем глупыми
Ситуация следующая:
есть телефон htc touch diamond с акком 3.7v 1340mah
и есть вампирчик с двумя аккумуляторами 3.7v 2800mah
Правильно ли я предпологаю, что при идеальных условиях, вампирчик с зарядом 100%, зарядит акк от телефона (2800*2)/1340= 4.17 раза?
На деле у меня он заражает 1 раз полностью и второй раз на 50%
То есть потери составляют 64%!!!
Объясните пожалуйста что я делаю не так? Или не верна моя математика?
То есть если заряжать телефон от СБ - понадобится например 2 часа.
Если же эти же 2 часа сливать энергию на вампирчика, а уж потом на телефон - получится заряд на 36% в телефоне.
И это еще без учета потерь при зарядке вампирчика от СБ, а они я уверен тоже есть...
Это нормально или мой вампирчик неисправен? Ведь основная идея в вампирчике, если я правильно понял, собрать максимум энергии с СБ - а он как вредитель разбазаривает то малое что успела собрать СБ
Просто получается, что использовать его целесообразно толко когда все потребители уже полностью заряженны напрямую от СБ - тогда можно с огромными потерями накопить энергии впрок.
И еще один вопрос: в каком режиме более выгодно заряжать вампирчика от такой батареи, чтобы минимизировать потери?
http://www.opticsplanet.net/brunton-portable-power-solarport-4-4.html
на самой батарее написано вот что:
4.4 watts
standart output: 7.52v@585ma / 15.04v@292mA / usb: 5.0v@530ma
Экспериментально это мне никак не выяснить из-за непостоянства нашего солнышка.
Ситуация следующая:
есть телефон htc touch diamond с акком 3.7v 1340mah
и есть вампирчик с двумя аккумуляторами 3.7v 2800mah
Правильно ли я предпологаю, что при идеальных условиях, вампирчик с зарядом 100%, зарядит акк от телефона (2800*2)/1340= 4.17 раза?
Нет, неправильно. Как минимум, Вы заряжаете напряжением 5В, а берёте из аккумулятора с напряжением 3.7В. Поэтому правильно будет сравнивать не Амперчасы, а энергию - Ваттчасы.
Давайте, посчитаем более точно.
Энергия, которую "проглатывает" коммуникатор при полной зарядке будет примерно равна:
5.4В*1.34Ач/КПДакк.=5.4*1.34/0.85=8.51Ваттчасов.
Максимальная энергия, которую теоретически способен выдать "вампирчик" от 2х полных своих аккумуляторов будет
2*2.8Ач*3.7В*КПД=2*2.8*3.7*0.8=16.6Втч
Таким образом, получается, что в идеальном случае, Вы сможете зарядить коммуникатор 16.6/8.5=1.95 раза, что не слишком сильно отличается от полученных Вами 1.5 раза.
Поясню некоторые потери.
КПД "вампирчика", как и любого стабилизатора, зависит от тока нагрузки. В пределах тока зарядки от 200мА до 0.7А КПД его выходного преобразователя будет около 80%. Но, как понял, Вы заряжаете коммуникатор "до упора", т.е. до 100%. В конце зарядки ток, потребляемый коммуникатором от "вампирчика", естественно, будет снижаться. Но при малых токах КПД также падает, т.к. при работе "вампирчик" какую-то долю тока берёт на свои нужды и это доля не зависит от его выходного тока. (т.е., грубо, он отдает, например, в нагрузку 20мА и потребляет для себя 20мА - КПД уже 50%)
Что можно порекомендовать.
1. не дожидайтесь конца зарядки коммуникатора. Как увидели на индикаторе "вампирчика", что ток упал, например, ниже 100...200мА, прекращайте зарядку, чтобы "вампирчик" не "молотил" наполовину вхолостую (глушите двигатель в пробках ).
2. можно сэкономить еще около 10% если питать коммуникатор напряжением не 5.4В, а 5В или даже ниже.
3. можно заряжать от "вампирчика" непосредственно аккумулятор коммуникатора, тогда можно сэкономить ещё четверть/треть энергии. Но, полагаю, этот вариант будет неудобен.
Но, в любом случае, при использовании первых 2х пунктов, мы никогда не сможем добиться количества зарядок больше, чем 1.95.
Олег писал(а):
На деле у меня он заражает 1 раз полностью и второй раз на 50%
То есть потери составляют 64%!!!
Вы испугались "страшной" цифры, но забыли, что из этих 64% "вампирчику" принадлежит всего 20%, т.е. менее трети. На остальные он повлиять не может - это не его дело.
Только не забывайте, что из них всего 20% приходится на "вампирчик", около 20% на потери в зарядной части коммуникатора (который разницу между подаваемыми 5.4В и 3...4.2В на заряжаемом аккумуляторе, просто превращает в тепло), и ещё около 15% на химических процессах в самом аккумуляторе коммуникатора (т.е. чтобы акк. выдал 1Ач в него надо "влить" 1.15Ач). Оставшиеся 64-20-15-20=10% - это разная неучтёнка.
Олег писал(а):
Объясните пожалуйста что я делаю не так? Или не верна моя математика?
Где Вы считали "не так", я уже расписал выше.
Вывод из всего - чудес не бывает, "вампирчик" с точностью до 25% укладывается в теоретическую модель. Т.е. исправен и ведет себя, как положено.
Олег писал(а):
То есть если заряжать телефон от СБ - понадобится например 2 часа.
Если же эти же 2 часа сливать энергию на вампирчика, а уж потом на телефон - получится заряд на 36% в телефоне.
Вы сами себя напугали, приплюсовав потери коммуникатра к потерям зарядного устройства.
Считаем. Пусть батарея работает 2 часа. (отдавая 5В, 0.5А)
В телефон, при непосредственной зарядке она вольёт 2*5*0.5=5Втч. (из них "усвоятся" только 5*0.85*0.8=3.4Втч, т.е. около 68%)
Теперь, с "вампирчиком". Он может отдать:
2часа*5В*0.5А*КПДзарядки*КПДакк*КПДвых=2*5*0.5*0.9*0.85*0.8=3.06Втч.
Т.е. "вампирчик" сохранит 3.06/5=61% от энергии солнечной батареи, а не 36%, как Вы написали выше.
Олег писал(а):
И это еще без учета потерь при зарядке вампирчика от СБ, а они я уверен тоже есть...
Это с учетом всех потерь. !!!
Олег писал(а):
Это нормально или мой вампирчик неисправен?
Исправен, мы это уже вывели выше математическим путем.
Олег писал(а):
Ведь основная идея в вампирчике, если я правильно понял, собрать максимум энергии с СБ - а он как вредитель разбазаривает то малое что успела собрать СБ
Совершенно верно,
1. собрать сколько получится. Он собирает и может отдать 61%.
2. отдать тогда, когда будет в этом нужда, а не когда есть солнце. (хороша ложка к обеду)
3. он собирает всё, что дает солнечная батарея (до 6Вт), а потребители обычно не берут всю эту мощность и она просто пропадала бы.
Но понимать, что ничего не дается бесплатно, в том числе, и по энергетике, нужно - чем мы сейчас и занимаемся - выясняем энергетичскую цену за возможности "вампирчика".
Олег писал(а):
Просто получается, что использовать его целесообразно толко когда все потребители уже полностью заряженны напрямую от СБ - тогда можно с огромными потерями накопить энергии впрок.
Огромные потери - это чуть больше трети - не думаю, что это повод для истерики. Не забываем, что при зарядке напрямую от солнечной батареи нам практически всегда потребуется стабилизатор, который тоже имеет свои потери - импульсный у меня, около 10% потерь (в указанной Вами солнечной батарее, около 40% и никто почему-то не возмущается такой расточительности . Хуже, чем у "вампирчика" в котором есть накопление, т.е. аккумулятор!!! ).
В принципе, Вы правы, что если есть такая возможность, то потребителей лучше заряжать напрямую от солнечной батареи, но эффективным такой способ будет если устройство способно взять всё от солнечной батареи. Но даже в лучшем случае разница между прямым питанием через стабилизатор с суммарным выходом 90% и через "вампирчик" с его выходом 61% будет не настолько принципиальна.
Если же устройство берет не всё, то эта разница нивелируется и часто "вампирчик" использовать более выгодно даже энергетически, про удобство я уже не говорю.
Олег писал(а):
И еще один вопрос: в каком режиме более выгодно заряжать вампирчика от такой батареи, чтобы минимизировать потери?
http://www.opticsplanet.net/brunton-portable-power-solarport-4-4.html
на самой батарее написано вот что:
4.4 watts standart output: 7.52v@585ma / 15.04v@292mA / usb: 5.0v@530ma
Вообще говоря, выход 7 и 15В равнозначны. Но не забудьте выставить джампер настройки на солнечную батарею в положение 14В при питании от 15В. Но, чтобы не мудрить, я бы в данном случае использовал напряжение 7.5В и указанный ждампер снял совсем.
Вообще, Вы можете определить, как лучше, измеряя ток зарядки аккумулятора "вампирчика"(другой временно удалите). В каком режиме зарядный ток будет больше, тот и эффективнее использует энергию от солнечной батареи, т.е. лучше с ней согласован. Видно сразу, ждать зарядки не надо.
Выход 5В использовать нежелательно, т.к. он идет уже после преобразователя, т.е. съедает около 40% мощности от солнечной батареи (т.е. 40% лишних потерь).
-------------------------------------------------------------
PS: Отвечая достаточно подробно на Ваши вопросы, хочется, чтобы люди, которые используют солнечные батареи, "вампирчик" и т.п. понимали, именно, суть процессов, за что приходится "платить" и не имели излишних ожиданий. Чудес не бывает, но можно научиться грамотно использовать любой инструмент (тот же "вампирчик").
О, загнул.
PPS: Спасибо за вопрос. Он важен. Я, пожалуй, даже вынесу эту тему в основной раздел новостей в виде заметки, т.к. он весьма полезен для рационального использования энергии от солнечной батареи.
Считаем. Пусть батарея работает 2 часа. (отдавая 5В, 0.5А)
В телефон, при непосредственной зарядке она вольёт 2*5*0.5=5Втч. (из них "усвоятся" только 5*0.85*0.8=3.4Втч, т.е. около 68%)
Теперь, с "вампирчиком". Он может отдать:
2часа*5В*0.5А*КПДзарядки*КПДакк*КПДвых=2*5*0.5*0.9*0.85*0.8=3.06Втч.
Т.е. "вампирчик" сохранит 3.06/5=61% от энергии солнечной батареи, а не 36%, как Вы написали выше.
Так потом, когда из вампира энергия пойдет в телефон, мы потеряем еще от того что сохранилось.... вот и получим что при прямой зарядке СБ->телефон в телефоне 68% энергии выработанной СБ, а если СБ->Вампирчик->телефон 68% от 61% = 41.48%
Спасибо за подробный ответ и за вампирчик - в целом отличное устройство
Единственное что хотелось бы улучшить это емкость - хотябы раза в 2.
Зарядив пару телефонов на рации, gps, и фотоаппарат его уже не хватает.
Вообще, Вы можете определить, как лучше, измеряя ток зарядки аккумулятора "вампирчика"(другой временно удалите). В каком режиме зарядный ток будет больше, тот и эффективнее использует энергию от солнечной батареи, т.е. лучше с ней согласован. Видно сразу, ждать зарядки не надо.
это возможно посмотреть как-то на самом вампирчике? в МК показания "ток зарядки" вроде отсутствует. Или нужен внешний прибор для измерения тока?
Считаем. Пусть батарея работает 2 часа. (отдавая 5В, 0.5А)
В телефон, при непосредственной зарядке она вольёт 2*5*0.5=5Втч. (из них "усвоятся" только 5*0.85*0.8=3.4Втч, т.е. около 68%)
Теперь, с "вампирчиком". Он может отдать:
2часа*5В*0.5А*КПДзарядки*КПДакк*КПДвых=2*5*0.5*0.9*0.85*0.8=3.06Втч.
Т.е. "вампирчик" сохранит 3.06/5=61% от энергии солнечной батареи, а не 36%, как Вы написали выше.
Так потом, когда из вампира энергия пойдет в телефон, мы потеряем еще от того что сохранилось.... вот и получим что при прямой зарядке СБ->телефон в телефоне 68% энергии выработанной СБ, а если СБ->Вампирчик->телефон 68% от 61% = 41.48%
Еще раз формулу выше гляньте, в ней уже учтён КПД выходного преобразователя "вампирчика". Т.е. сол.бат. со стабилизатором и "вампирчик" приведены к "одному знаменателю". Т.е. поставлены в равные условия - у них измеряется только то, что они выдают на выходе.
Что с этой выходной энергией делает телефон уже другая история, но она будет одинаковой, независимо от того, заряжаем ли мы через стабилизатор или "вампирчик".
А вообще, не заморачивайтесь сильно с циферками. Их задача - дать оценку потоков энергии с точностью хотя бы до нескольких десятков процентов. Иначе, можно так себе голову забить, крыша двинется.
Олег писал(а):
Спасибо за подробный ответ и за вампирчик - в целом отличное устройство
Единственное что хотелось бы улучшить это емкость - хотябы раза в 2.
Зарядив пару телефонов на рации, gps, и фотоаппарат его уже не хватает.
Согласен, емкости всегда мало.
У Вас коммуникатор (фактически КПК) с аккумулятором 1.34Ач, раньше это была приличная ёмкость, даже для КПК. А у обычных сотовых она от 0.6 до 1Ач - 4..5 зарядок обеспечивается.
Вообще, Вы можете определить, как лучше, измеряя ток зарядки аккумулятора "вампирчика"(другой временно удалите). В каком режиме зарядный ток будет больше, тот и эффективнее использует энергию от солнечной батареи, т.е. лучше с ней согласован. Видно сразу, ждать зарядки не надо.
это возможно посмотреть как-то на самом вампирчике? в МК показания "ток зарядки" вроде отсутствует. Или нужен внешний прибор для измерения тока?
Нужен внешний амперметр(мультиметр). На индикаторое "вампирчика" этот ток не отображается.
Вы можете начинать темы Вы можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете прилагать файлы к сообщениям Вы можете скачивать файлы
Форум Mobipower.ru - о солнечных батареях, аккумуляторах, зарядных устройствах, самоделках