Мобильная подзарядка (типовые решения). Часть 2 Дата: 14.03.2010 Раздел: Сделай сам
Продолжаем рассматривать варианты зарядки различных мобильных устройств в походных условиях. Представлены наиболее "ходовые" наборы, подходящие многим туристам.
Продолжаем разговор о типовых наборах для зарядки мобильной электроники в полевых условиях, начатый в . Сегодня рассмотрим два набора, которые можно условно назвать "Оптимальный-Компактный" и "Оптимальный-Стандартный". Почему именно такое название. Потому что, такой набор обеспечивает большинство типовых потребностей туриста, и подходит для решения большинства задач.
Базовый состав набора очень прост:
- солнечная батарея 6Вт(в "компактном" наборе) или 8Вт (в "стандартном" наборе) и - накопитель "Вампирчик" ("Литий" или "Цифра" - неважно)
Рис.1. Солнечные батареи 8Вт(серая с комплектом проводов), 6Вт (черная), "Вампирчик".
Опционально к нему можно добавить ещё несколько устройств, которые мы рассмотрим в конце заметки. Как обычно, вначале краткие характеристики элементов.
1. Солнечные батареи.
Рис.2. Солнечные батареи 8Вт (вверху) и 6Вт.
Солнечная батарея 6Вт Характеристики:
- Выходная мощность 6Вт, - Выходное напряжение - 6В(рабочее), 8В(без нагрузки), - Выходной ток - 1А(рабочий), около 1.3А(при коротком замыкании), - Габариты сложенной - 20х20х1см, раскрытой 20х60см - Вес около 350г. в зависимости от ткани - Цена на март 2010г - 4900р.
Солнечная батарея 8Вт Характеристики:
- Выходная мощность 7.8Вт, - Выходное напряжение - 13В(рабочее), 16В(без нагрузки), - Выходной ток - 0.6А(рабочий), около 0.75А(при коротком замыкании), - Габариты сложенной - 21х35х0.8см, раскрытой 42х35см - Вес около 480г. - Цена на март 2010г - 5500р.
Они имеют те же особенности, что и солнечная батарея на 4Вт, описанная в , т.е. - гибкие, прочные, герметичны, не выгорают,
Электрические характеристики фотоэлементов подробнее были описаны .
2. Накопители на Li-Ion аккумуляторах "" и "".
Рис. 3. Накопители "Вампирчик-Литий" и "Вампирчик-Цифра".
Характеристики (общие для обеих типов): - внутренний аккумулятор - 2шт по 2800мАч 3.7В - 20.7Втч - выходные напряжения от 3.5В до 15В - максимальный выходной ток 0.5А или 1.5А (устанавливается пользователем) - напряжение зарядки от 5В до 18(20)В - возможность настройки на солнечную батарею 6В или 12В, чтобы брать от неё максимальную мощность.
"Вампирчик-Цифра" дополнительно имеет цифровую индикацию выходного напряжения, тока, и ещё нескольких напряжений в различных точках. Также в его микроконтроллер записана программа для быстрой зарядки внешних литиевых аккумуляторов 3.7В и 7.4В, которые можно подключить к выходу накопителя.
Более подробно все свойства этих накопителей расписаны на сайте .
Использование наборов.
Всё возможное время, накопитель "Вампирчик" должен быть постоянно подключен к солнечной батарее и заряжается, как показано на Рис.4. Солнечную батарею можно закрепить на рюкзак, байдарку и т.п. Главное, чтобы она как можно большее время находилась на солнце и работала, работала, работала. Почему, подробно описано .
Нагрузка подключается к выходу "Вампирчика" в любое время, когда требуется зарядиться - вечером или днём в процессе зарядки.
"Вампирчики"оптимизированы для работы с солнечными батареями 5…10Вт. Т.к. при зарядке накопитель потребляет мощность максимум около 6Вт, то на очень ярком солнце более мощная батарея выдаст большую мощность и она просто не сможет "усвоиться" "Вампирчиком" и пропадёт. Более слабая же батарея, например, 4Вт будет заряжать "Вампирчик" очень долго, реально день-другой.
Солнечная батарея подключается к накопителю при помощи кабеля, идущего в комплекте с набором.
Рис.4. "Вампирчик" в процессе зарядки.
Как было написано выше, в комплекте используются солнечные батареи 6Вт и 8Вт. В чем различие и какую из них выбрать? С точки зрения зарядки "Вампирчика", разницы нет, он одинаково хорошо может заряжаться от обоих, благодаря возможности настройки на солнечную батарею. Естественно, от 6Вт он будет заряжаться чуть медленнее, чем от 8Вт, пропорционально мощности солнечной батареи, но разница не принципиальна.
В основном, выбор батареи делается пользователем с точки зрения удобства работы с ней. Параметра выбора здесь два - размеры и выходное напряжение. Плюсом батареи 6Вт является её компактный размер в сложенном состоянии. Минусом (относительным) то, что её выходное напряжение равно 6В. С другой стороны, ток у 6Вт батареи в полтора раза больше, чему у батареи 8Вт. Соответственно, подключенные к ней до 4х штук пальчиковых аккумуляторов будут заряжаться также в полтора раза быстрее, чем от солнечной батареи 8Вт.
Выходное напряжение 12В является преимуществом солнечной батареи 8Вт. Т.к. это напряжение является стандартным для многих устройств, работающих от прикуривателя автомобиля, то в дальнейшем убираются многие потенциальные проблемы, связанные с поиском различных зарядок и переходников под конкретных потребителей. Многие автозарядки можно напрямую подключить к батарее 8Вт.
Кстати, в разложенном виде (см.Рис.2.) формат батареи 8Вт в некоторых случаях, оказывается более удобным, чем у 6Вт, т.к. он ближе к квадрату. Трехсекционную же шестиваттку бывает не слишком удобно крепить и ориентировать на солнце.
Какие устройства можно заряжать и как.
В "Вампирчике" есть 4 выходных разъёма: USB, два круглых и нажимная колодка для подключения обычных проводов.
Самый простой вариант, когда все потребители подключаются к USB выходу "Вампирчика". Это КПК, сотовые, некоторые навигаторы и т.д. В этом случае никаких дополнительных переходников не нужно - используется штатный кабель устройства и всё. Если подобрать состав оборудования, чтобы все устройства питались от USB, то получится очень простой комплект.
Если нужно зарядить сотовые телефоны, не имеющие в комплекте USB кабеля, то используется, упомянутый в предыдущей части набор переходников для мобильников, либо любые переходники для сотовых, имеющие на ответной части разъем 3.5х1.1мм ("толстая" Nokia). Эти переходники подключаются напрямую к "Вампирчику", у него есть ответный разъём рядом с USB выходом.
Рис.6. Набор переходников для зарядки сотовых телефонов.
Зарядку раций и спутниковых телефонов можно выполнять как от солнечной батареи 8Вт напрямую от штатного адаптера в прикуриватель для них, так и подключив этот адаптер к выходу "Вампирчика", предварительно выставив на нём напряжение 12…14В. (Кстати, это удобно делать, поставив в положение ON одновременно 4 и 3й контакты ДИП-переключателя, тогда на выходе будет около 13.5В.)
Если же устройство не имеет автоадаптера и не питается от USB, то "Вампирчик" позволяет получить любое другое в диапазоне 3.5…15В. В этом случае, обычно, нужно только где-то найти подходящий разъём для подсоединения к устройству. (Как ни странно, именно поиск подходящего разъёма чаще всего оказывается основной проблемой при формировании комплекта для зарядки.)
Питание и зарядка видеокамер может выполняться через "Вампирчик", если позволяет его мощность и если есть разъём для подключения к этой камере. Как показывает практика, мелкие видеокамеры, можно попробовать запитать от "Вампирчика", для более старых и прожорливых его мощности не хватает. Вероятность успеха, где-то, пятьдесят на пятьдесят. Для зарядки более мощных аккумуляторов видеокамер можно использовать внешний зарядник, как описано чуть ниже.
Рассмотрим, как можно расширить возможности базового набора "солнечная батарея - "Вампирчик"".
1. Можно добавить универсальный зарядник типа и запитав его от "Вампирчика", зарядить практически любые литиевые аккумуляторы 3.7 и 7.4В или пальчики АА, ААА.
Указанное зарядное устройство можно подсоединить и напрямую к солнечной батарее, но корректно работать оно будет только на ярком солнце. Как только набежит облако, процесс зарядки с большой вероятностью прервётся. Поэтому "Вампирчик" здесь выступает в роли буфера, обеспечивая непрерывность питания ЗУ.
Рис.7. Зарядка аккумулятора в ЗУ Ansmann Vario питающегося от "Вампирчика", который одновременно заряжается от солнечной батареи
2. Литиевые аккумуляторы 3.7В также удобно заряжать через зарядное устройство типа "лягушка", который питается от USB выхода "Вампирчика". Это универсальный зарядник, с подвижными контактами, которые можно сдвигать под любое расположение выводов аккумулятора. Полярность он, также как и Vario, определяет автоматически.
Рис.8. Зарядка LiIon аккумулятора 3.7В через лягушку.
3. В "Вампирчике-Цифре", как уже писал, заложены программы зарядки литиевых аккумуляторов 3.7 и 7.4В. Для их зарядки нужно просто подключить плюс и минус с выхода "Вампирчика" к плюсу и минусу заряжаемого аккумулятора. Правда, как это сделать пользователю предлагается додуматься самому, т.к. механического крепления аккумуляторов не предусмотрено. Например, вот так.
Рис.9. Подключение к контактам аккумулятора.
4. Ну и нельзя забывать о последнем, аварийном способе зарядки любых литиевых и не только аккумуляторов с напряжениями до 12В - это просто подключить их к выходу солнечной батареи и ждать, когда напряжение на аккумуляторе поднимется до нужного, до полной зарядки.
Для этого потребуется какой-нибудь мультиметр (на сегодняшний день оптимальный выбор это либо DT-838 либо DT-181, Рис.10.). Либо, можно ориентироваться по времени зарядки, либо если в устройстве есть индикатор зарядки, использовать его, периодически вставляя в гаджет заряжаемый аккумулятор и проверяя уровень его заряда.
Способ прямой зарядки, конечно, экстремальный, но зато, работает всегда, если есть в наличии солнечная батарея и солнце. И, как ни странно, весьма практичный - т.к. все процессы зарядки достаточно медленные, то посмотреть как растёт напряжение на аккумуляторе раз в 15…30 минут труда не составляет. Зато, нет никаких потерь на преобразования в зарядниках.
Кстати, в этом случае, солнечная батарея 8Вт имеет преимущество перед 6Вт из-за своего более высокого напряжения. Если от 6Вт можно заряжать только пальчики АА(ААА), литиевые 3.7В и свинцовые 6В, то от 8Вт заряжаются пальчики, литиевые 3.7В и 7.4В, и даже 11.1В, свинцовые 6В и 12В.
Кроме того, этот способ позволяет заряжать любые нестандартные аккумуляторы, на которые не удалось найти штатного зарядника.
Рис.10. Мультиметры DT-838 и DT-181 сравнительные размеры.
5. О зарядке NiCd/NiMh "пальчиков".
Здесь тоже существует несколько вариантов зарядки. Самое простое, подключить к выходу солнечной батареи батарейный отсек, как это было описано в первой части. Заметим, что если батарея 6Вт может заряжать одновременно от 1-го до 5-ти последовательно соединенных пальчиков, то батарея 8Вт может заряжать уже от 1-го до 10-ти последовательных NiCd/NiMh аккумуляторов.
Контроля при такой зарядке особенно и не требуется, т.к. токи зарядки относительно невелики. Правда, батарея 6В уже может отдавать ток до 1А, поэтому если солнце достаточно жаркое, то лучше перестраховаться и почаще проверять температуру аккумуляторов (в конце зарядки она возрастает), либо не ориентировать батарею точно на солнце в конце зарядки, для снижения тока.
Второй путь заряда пальчиков - использовать любое магазинное зарядное устройство, способное работать от прикуривателя автомобиля. Его можно либо подключить к разъёму прикуривателя солнечной батареи 8В (12В на выходе), либо к выходу "Вампирчика". Замечу, что использовать самые быстрые зарядники здесь не имеет смысла - они должны брать ток меньший, чем может отдать "Вампирчик" или солнечная батарея. Иначе зарядник может отказаться работать или будет это делать некорректно.
Часто спрашивают, "а можно ли для зарядки обычных
NiCd/NiMh пальчиков использовать "Вампирчик"? Теоретически можно, практически не слишком удобно.
"Вампирчик" по своей идее - это не зарядник (кроме случая программ
зарядки лития на 3.7В и 7.4В), это именно адаптер питания который можно
настроить под конкретное устройство.
А зарядить пальчики от "Вампирчика" можно
просто соединив их последовательно от 3х до 10шт и подключив их к его выходу. При этом напряжение на выходе "Вампирчика" выставляется
выше, чем требуется для зарядки данного блока, а выходной ток
ограничивается на уровне 0.5А. Контроля зарядки при этом никакого,
только по времени, температуре, либо по напряжению на заряжаемых
пальчиках. Кстати 3шт пальчика эквивалентны одному литиевому 3.7В,
поэтому для их зарядки возможно использовать программу для зарядки
лития 3.7В, с автоматическим отключением в конце.
Выводы.
- Солнечные батареи мощностью 6Вт или 8Вт обычно достаточны для обеспечения потребностей одного туриста в реальных условиях освещения.
- Использование накопителя позволяет запитать устройства, требующие большей мощности, чем может дать солнечная батарея. И поэтому крайне желательны. Подробнее на эту тему было написано в статье "".
- Накопитель "Вампирчик" обеспечивает питание многих маломощных потребителей. Вместо него могут быть использованы накопители и других производителей, если их возможно подключить к солнечной батарее.
- Базовый набор может легко расширяться за счёт различных зарядников, адаптеров, переходников и т.д. Т.е. практически всю маломощную электронику можно зарядить - вопрос обычно стоит лишь в том, "как этом можно сделать максимально просто".
- Зарядку можно выполнить различными способами, выбирайте самый понятный и удобный для Вас. Даже использование голой солнечной батареи уже позволяет не остаться без электричества. Электроника лишь увеличивает её возможности.
Автор: Носов Николай 14.03.10
Все статьи на сайте разрешены к копированию, но с обязательным указанием ссылки на нас .
