Испытание потребительских свойств солнечных батарей в экстремальных условиях высокогорья. Дата: 25.10.2008 Раздел: Обзоры и тесты
Отчёт об испытаниях гибких солнечных батарей SunCharger и электроники в горах. Добавлены комментарии разработчиков солнечных батарей и электроники.
Рис.1.
На испытания были представлены опытные экземпляры солнечных батарей "":
" Изделие 1 - модуль размером 185х210 мм, 6V, 2W, встроенный диод " Изделие 2 - модуль размером 200х355 мм, 12V, 4W (Рис.3.) " Изделие 3 - складной модуль типа "книжка", 12V, 4W, встроенный диод (Рис.2.) " аксессуары и соединительные кабели.
Дополнительно были предоставлены :
" " Накопитель на Li-ion аккумуляторах "".
(Вообще говоря, данные солнечные батареи представляют собой всего лишь ламинат с распаяными проводами. В стандартных солнечных батареях эти ламинаты пришиты на ткань, здесь же, она была удалена по просьбе заказчика для снижения веса. Прим.ред.)
Рис. 2. Солнечная батарея 12В 4Вт (складная).
Рис.3. Солнечная батарея 12В 4Вт. (единый лист)
Район испытаний - Северо-западный Памир, поляна Москвина, склоны пика Е. Корженевской (7105 м.) и пика Коммунизма (И. Самони) (7495 м.).
Испытания проводились в период 25.07 -24.08.2008.
В процессе испытаний проверялись:
" Механические свойства " Замерялись электрические характеристики " Проверялись потребительские свойства Согласно программе испытаний (см. Приложение к договору).
Основные выводы по солнечным батареям "SUN CHARGER":
" Подтверждена возможность применения Изделия 2 или 3 (12В 4Вт) для прямой подзарядки радиостанций YAESU VX-6R (Li-ion? 1500mAч) и FT-60R (Ni-MH, 1400mAч) без использования дополнительных устройств (при наличии диода в цепи зарядки) на высотах от 2000 до 7500 метров. Батареи работали с одинаковой эффективностью на всем диапазоне высот в диапазоне температур от +25 до -15 град. Цельсия в условиях облучения прямым солнечным светом. При этом в условиях пасмурной погоды зарядка (естественно) не обеспечивалась. Этот факт позволяет позиционировать эти изделия как аварийные источники энергоснабжения для портативных средств связи (радиостанций) в горах. Возможно продвижение в среде радиолюбителей и через компании, торгующие радиостанциями.
" Изделие 1 (6В 2Вт) - отличный аварийный источник питания для мобильного телефона (Но только в горах, внизу нужна вдвое большая мощность. Прим.ред.). Проверялась прямая зарядка телефона NOKIA 6022. Батарея работала с одинаковой эффективностью в диапазоне температур от +25 до -15 град. Цельсия в условиях облучения прямым солнечным светом. При этом, в условиях пасмурной погоды зарядка (конечно же) не обеспечивалась. Этот факт позволяет позиционировать это изделие как аварийный источник энергоснабжения для мобильных телефонов в горах. Следует учитывать, что популярные альпинистские районы Кавказа плотно покрыты сотовыми ретрансляторами основных операторов (БиЛайн, МТС, Мегафон). Сотовая связь доступна в большинстве ущелий и на подавляющем большинстве маршрутов. Сотовая связь на Кавказе уже стала неотъемлемым элементом обеспечения безопасности восхождений и туристских путешествий.
" Для обеспечения зарядки разнообразных аккумуляторов с использованием ANSMANN Digi Charger Plus, радиостанции с использованием быстрой зарядки CD-15(стакан), спутникового телефона требуется мощность двух параллельно соединенных модулей (Изделия 2 или 3 (чтобы получить Прим.ред.)), а также применение стабилизатора напряжения. (требуется 8W). Комплект из двух модулей (Изделие 2 или 3) + стабилизатор напряжения можно позиционировать как комплект для небольшой туристической группы (4-8 человек).
" Несомненным преимуществом Изделия 3 (складная) является компактный размер в сложенном состоянии. Однако стоит обратить внимание на конструкцию соединения пластин, аккуратность и долговечность электрических соединений.
" Преимущество Изделия 2 (единый лист) в отсутствии подвижных элементов и соединений. Прекрасный модуль для построения батарей мощностью более 10W. Недостаток - размер чуть больше формата А4 - лучше было бы равный А4 (можно положить в папку с документами, ноутбуком и т.д.)
" Малый вес изделий !
Критические замечания и предложения по улучшению потребительских качеств.
" Вызвало недоумение, что со стороны источника (солнечной батареи, накопителя, стабилизатора) применен разъем типа "МАМА". За редким исключением, обычно применяется разъем типа "ПАПА", что обусловлено возможностью короткого замыкания в разъеме типа "МАМА" при попадании капель воды в разъем. (Разъем "мама" должен ВСЕГДА применяться со стороны источника (розетка), т.к. он исключает случайное соприкосновение с его контактами. "Папа" же - это потребитель (вилка). Опасения, что влага, попавшая в разъём, вызовет его закоротку, безосновательны, т.к. закоротки не происходит в пресной воде (а в солёной никакой разъем не спасёт, кроме герметичных). К тому же, солнечная батарея не боится коротких замыканий. Прим.ред.) "Папа" "Мама" на солнечной батарее
" Изделие 3 (складная) - в случае запуска в производство, следует обеспечить плотное прилегание пластин в сложенном состоянии. Это обеспечит большую жесткость и меньшие изгибные нагрузки, что увеличит срок службы батареи.
" Изделие 2 (лист) - понравилось, как заделаны провода в панель батареи.
" Изделие 1 (2Вт) - следует переработать конструктив заделки проводов в панель батареи - крайне не эстетично, сильно диссонирует с общим качеством исполнения! (Не забываем, это не серийные изделия, а полуфабрикат для конкретного заказчика. Прим.ред.)
" В цепь зарядки ( в комплект батареи) должен быть включен индикатор зарядки (маломощный светодиод) индицирующий протекание тока в цепи (не наличие напряжения). (Хорошая идея! Стоит подумать. Спасибо. :) Прим.ред.)
Импульсный стабилизатор напряжения и Накопитель на Li-ion аккумуляторах "Вампирчик-Литий" - общие замечания:
Несомненно оба устройства имеют высокий технологический уровень,
" Понравилось, как индицируется зарядка накопителя. (И всё? ;) Прим.ред.)
Однако:
" Настроить или перестроить устройства без инструкции невозможно! (Первый раз. Поэтому, хотя бы один раз прочесть инструкцию придётся. Прим.ред.)
" Существенный недостаток - необходимость вскрывать устройства. (Всего лишь, открыть крышку на защелке. Прим.ред.)
" Использование ползункового многопозиционного переключателя выведенного на внешнюю поверхность корпуса + разметка на корпусе (или наклейка с подсказкой) были бы логичнее и удобнее.
" Накопитель должен иметь один вход и один выход ( или два - основной + USB, но на USB должно быть всегда стандартное напряжении (5V). Все остальные соединения с использованием комплекта переходников. (Не согласен, лишние переходники - это вес и возможность их потерять. Прим.ред.)
" Возможность подключения к базовому устройству ("Вампирчик Литий") расширенного блока аккумуляторов
" Желательно, чтобы электрические компоненты устройства были залиты компаундом - чтобы обеспечить работу устройства в условиях повышенной влажности и выпадения росы ( при работе в условиях отрицательных температур). (Платы и элементы уже покрыты лаком от влаги. Компаунд увеличит вес и стоимость вдвое. Надо ли? Прим.ред.)
" Желательно иметь индикацию выбранного режима.
" Накопитель должен быть штатно укомплектован адаптерами питания (220V) и от прикуривателя автомобиля (12V). (Это всё есть, просто, в данный поход не было запрошено. Прим.ред.)
Дополнительные замечания
" Опыт применения радиостанций в сезоне 2008 года, с новыми аккумуляторами - полной зарядки хватает более чем на неделю работы в штатном режиме - 4 сеанса связи по 5-10 минут с соотношением передача/прием - 1:4. В случае аварийной ситуации радиосвязь может, назначается каждый час, т.е в день может быть до 8-10 сеансов связи, продолжительность обычно продолжительнее, 10-15 мин. Такая радио-активность обычно может продолжаться до двух суток.
" Исторически, к радиостанциям принято брать батарейные отсеки с резервным питанием (в случае применения радиостанций YAESU VX-6R/FT-60R элементы типа АА, 6 элементов).
" Базовые альпинистские лагеря в популярных районах восхождений на территории СНГ - стационарные сооружения с постоянным энергоснабжением 220/380V
" За 30 дней экспедиции потребовалась подзарядка аккумуляторов спутникового телефона, радиостанции и фотоаппарата (после съемки 150 снимков). Другие потребители не потребовали подзарядки (фонари, видеокамера, мз3 плееры).
Рис.4.
Приложение 1
Базовый лагерь, Высота 4340 м., 100% солнце, облачности нет, +20 С, 9:30
Изделие 2 12В, 4Вт (лист)
Изделие 3 12В, 4Вт (складная)
Изделие 2+3 12В, 8Вт
Изделие 1 6В, 2Вт
Напряжение холостого хода [В]
15.65
16.30
16.30
8.31
Нагрузка , VX-6R, Напряжение [В]
11.28
11.6
13.75
-----
Нагрузка , VX-6R, Ток [mA]
286
195 *)
315
-----
Нагрузка , Acme Power MF 18-28, 1800mAч, Напряжение , [В]
11.92
12.26
14.16
-----
Нагрузка , Acme Power MF 18-28, 1800mAч, Ток, [mA]
260
267
253
-----
*) Похоже здесь опечатка, надо бы 295мА, Прим.ред.
Зарядка аккумуляторов АА/ААА с использованием ANSMANN Digi Charger Plus оказалась возможной при параллельном подключении Изделий 2 и 3 + стабилизатор напряжения. Замеренный ток - 232-320(= мА) / 166-230 (в режиме переменный ток) - импульсный характер тока (Собственно, корректной цифрой является только 230мА. Прим.ред.). Стабилизатор был настроен: 11.3V / (0.5 или 1,5 А)
Приложение 2
Высота 5600 м., 100% солнце, облачности нет, -10 С, 8:40
Изделие 2 12В, 4Вт (лист)
Изделие 3 12В, 4Вт (складная)
Изделие 2+3 12В, 8Вт
Изделие 1 6В, 2Вт
Напряжение холостого хода [В]
13.86
16.47
17.00
-----
Нагрузка , VX-6R, Напряжение [В]
10.1
11.2
12.3
-----
Нагрузка , VX-6R, Ток [mA]
267
277
302
-----
Приложение 3
*) Провести испытания с зарядкой спутникового телефона ASCOM 21 (TURAYA) не представилось возможным из-за уникального штыревого разъема (данного телефона).
*) Попытка зарядить коммуникатор была неудачной (зарядка через mini USB) устройство не брало заряд ни от солнечной батареи, ни от накопителя. Причина непонятна. Все параметры были выставлены корректно. (Причина в USB-кабеле, подробнее и . Прим.ред.)
Сажин А.И. 2008 г.
Прим.ред. Общий итог. - Гибкие солнечные батареи в горах показывают лучшие результаты, чем внизу. Условия высокогорья не только не ухудшают характеристики, но позволяют снимать большую мощность с солнечных батарей. - К сожалению, не были сняты характеристики солнечной батареи в полдень, в частности, не померян ток короткого замыкания, который бы точно показал процент приращения тока в горах относительно равнины. - Возможности электроники, похоже, в данном походе практически не использовались - просто, не разобрались толком "с чем её едят". Но и отказов не было, отработала как положено.
