Заряжаем ноутбук от солнечной батареи Дата: 06.01.2011 Раздел: Обзоры и тесты
Рассмотрены возможности зарядки ноутбуков от солнечных батарей с использованием двух универсальных аккумуляторов различных производителей. Показаны "внутренности" и некоторые измеренные параметры универсального аккумулятора AcmePower UC-7. Автор: Скороходов Антон, г.Томск.
Достаточно давно появились ноутбуки с длительным временем работы от встроенного аккумулятора (не менее 6 часов). Однако, даже этого иногда может не хватить. На помощь приходят солнечные батареи. Однако, не все так просто: в ноутбуках используются контроллеры заряда аккумулятора. И очень часто встречается, что они работают только от установленного напряжения. Да и что делать если ноутбук на 9 В, а солнечная батарея выдает 15-18 вольт? Или наоборот: напряжение солнечной батареи 12В, а напряжение питания ноутбука 19В ?
Данную статью не стоит рассматривать как рекламу определенных фирм или приборов. Это скорее личный опыт питания ноутбука в полевых условиях.
Вариантов зарядки ноутбука от солнечной батареи множество. Остановимся на самых простых:
Вариант 1. Подзарядка ноутбука непосредственно от солнечной батареи.
Необходимо выбрать солнечную батарею так, что бы ее напряжение немного превышало необходимое для ноутбука. К примеру, для MSI U100 идет сетевой адаптер на 20 В, получается что нужна батарея которая выдает не менее 20 В. Однако не стоит подключать солнечную батарею с большой разницей напряжений - это приведет к выходу из строя ноутбука.
Считаю, что зарядка ноутбука таким способом конечно возможна, однако, в неумелых руках это может привести к поломке ноутбука. Ведь напряжение выдаваемое солнечной батареей не штатное для ноутбука. Когда разрабатывали ноутбук - ему подобрали зарядное устройство на требуемое напряжение. И разработчики не закладывали, что напряжение на входе может быть другим.
Вариант 2. Подзарядка ноутбука, используя промежуточный преобразователь.
Этот вариант уже не опасный. Осталось подобрать преобразователь на требуемое напряжение - и дело сделано. Однако и тут не все так просто как оказалось. Солнечные батареи как правило имеют напряжение 12- 24 В. И необходимо найти преобразователь который будет преобразовывать напряжение солнечной батареи в требуемое.
На первый взгляд хорошо должны подойти преобразователи для питания ноутбука в автомобиле. Однако при поиске таких преобразователей было обнаружено, что они почти все повышающего типа. Т.е. при входных 12 В преобразователь выдает только большее напряжение. А что делать тем у кого ноутбук с напряжением питания 9 В? А если еще захочется заряжать телефон или GPS от 5 В, то что делать?
Чисто случайно был обнаружен в продаже преобразователь китайского производства, продаваемый в России под маркой NEODRIVE. Универсальный адаптер питания NEODRIVE mobil energy.
Преобразователь работает при входном напряжении на входе 11 В-28 В. Выходное напряжение - 5В, 6В, 7В, 9В, 12В, 16В, 19В, 21В, 24В. Такой диапазон выходных напряжений должен подойти для всех распространенных мобильных устройств. В комплекте идёт неплохой набор разъемов питания, включая разъем USB.
При подключении различных типов солнечных батарей проблем обнаружено не было.
Выставляем необходимое напряжение и подключаем заряжаемое устройство. Можно заряжать и приборы, которые заряжаются от 5В (USB), благо переходник такой идёт в комплекте.
Вариант 3. Подзарядка ноутбука, используя аккумуляторный накопитель.
Конечно, же самым лучшим вариантом зарядки (да и не только зарядки, но и работы) портативных устройств является стабилизатор со встроенной аккумуляторной батареей. На сегодняшний день ёмкость, масса и габариты литиевых аккумуляторов позволяют производителям делать весьма и весьма интересные устройства. К примеру, аккумуляторный накопитель AcmePower UC-7 массой всего 590 грамм обладает энергоемкостью 75 Вт*ч.
Рассмотрим этот девайс более детально. Производителем заявлены следующие параметры устройства:
- Производитель КНР; - Использует литиево-ионные аккумуляторы; - Входное напряжение 14-24 В; - Выходное напряжение 5/9/12/16/19 В; - Энергоемкость 75 Вт*Ч (20 А*ч х 3,7 В); - Мощность нагрузки до 90 Вт; - Рабочая температура -10 - + 50 С; - Размеры, мм 112х175х24; - Вес 590 г; - Время зарядки до 6 часов; - Разрядка без нагрузки менее 350 мкА.
Упаковка прибора выполнена на высшем уровне. Сразу чувствуется, что берешь в руки серьезную вещь.
Коробка с двойным дном. Первым этажом лежит само устройство:
Под устройством лежат различные переходники и сетевой блок зарядки устройства.
На сетевом зарядном устройстве написано, что оно выдает 19В, 3.16 А.
Комплект переходников позволяет подключать большинство типов ноутбуков. Также есть гнездо USB, что позволяет подключать устройства заряжаемые по USB.
Корпус устройства выполнен из окрашенного пластика. Окрашено очень качественно. Вверху и в низу наклеены пластины из алюминия, это придает устройству более качественный вид. Корпус закручен на 4 самореза, под резиновыми ножками с низу. Помимо этого корпус скреплен еще защелками.
На передней панели устройства кнопка включения/отключения питания и кнопка выбора выходного напряжения. На дисплее отображается шкала уровня заряда аккумулятора и уровень выходного напряжения.
Открыв устройство видим: аккумуляторная батарея из 8 элементов, плата индикации и плата преобразователя.
Плата индикации содержит контроллер HT1621B фирмы HOLTEK. Индикатор заказной. Подсветка синяя.
Плата индикации шлейфом соединяется с основной через шлейф. Основной микроконтроллер HT46R23, производитель тот же - HOLTEK.
У входного разъема стоит преобразователь, который отвечают за зарядку аккумуляторной батареи. В момент зарядки греется прилично (не меньше 60-70 С). Выходной преобразователь стоит соответственно у выходных разъемов.
Аккумуляторная батарея состоит из восьми элементом 18650. Соединены последовательно-параллельно, т.е. напряжение на них 4х4.2В=16.8В.
Плюсовой и минусовой провода припаяны к плате. Отводы от каждой группы аккумуляторов через разъем подключаются к плате. За перекос напряжения на последовательно соединенных элементах микросхема S-8254 фирмы Seiko Instruments. Но судя по описанию она может только отслеживать напряжение, но не устранять перекос!
При полностью разряженном устройстве подключаем зарядку от сети и получили следующие напряжения на элементах:
где Ток заряда - общий ток заряда от блока питания 19 В на входе устройства; U1 - напряжение на первой паре элементов; U2-U4 - соответственно, на 2-4 парах; U - общее напряжение на аккумуляторной батарее.
При заряде выяснялось следующее:
1. Перекос в аккумуляторах есть (это естественно), и он не устраняется аппаратно; 2. Заряд происходит быстрее чем заявлено производителем (можно объяснить усталостью элементов, хотя прибор взят с прилавка); 3. Заряд начинается только при входном напряжении более 17.5 В. 4. При ограничении входного тока устройство сбрасывается и ток зарядки нарастает с 0 до 1.9 А плавно, и если использовать источник тока (солнечная батарея) с выходным током менее 2 А, то устройство будет циклически перезапускаться. Это увеличит время заряда от солнечной батареи, но не смертельно.
Для проверки работоспособности прибора от солнечной энергии возьмём солнечную батарею СФБ 24-15:
Её параметры:
- Напряжение холостого хода - не менее 20 В; - Ток короткого замыкания - не менее 1.5 А.
Как и предполагалось устройство заряжается от батареи, но постоянно перезапускается. И выходное напряжение тоже пропадает, т.е. питать от устройства в таком режиме ничего не получится.
Из положительных моментов использования устройства - если к выходу подключено что либо, то микроконтроллер не даёт переключать выходное напряжение. Это спасет питающее устройство от случайного нажатия кнопки выбора напряжения. Или наоборот, если ничего не подключено, то устройство со временем отключается, дабы экономить ценную энергию аккумуляторов.
Продолжение следует…
Автор: Скороходов Антон, г. Томск, Mosfet00@gmail.com 06.01.2011
Все статьи на сайте разрешены к копированию, но с обязательным указанием ссылки на нас .
