Зарядное устройство от солнечной батареи своими руками

В этом уроке мы покажем вам, как заряжать литиевую батарейку 18650, используя чип TP4056 и солнечную энергию.

Комплектующие

Было бы здорово, если бы вы могли заряжать батарею мобильных телефонов, используя солнце вместо зарядного устройства USB, неправда ли?

Общая стоимость этого проекта, за исключением батареи, составляет чуть менее 5 долларов США. Батарея добавит еще от $4 до $5 баксов. В итоге у нас получится портативный блок питания.

Таким образом, общая стоимость проекта составляет около 10 долларов США. Все компоненты доступны на АлиЭкспресс по действительно хорошей цене.

Для этого проекта нам понадобятся:

1. 5В солнечная батарея (убедитесь, что она составляет 5В и не меньше);
2. монтажная плата общего назначения, макетная плата;
3. 1N4007 высоковольтный высокоомный диод (для защиты от обратного напряжения). Этот диод рассчитан на ток в прямом направлении 1А с пиковым значением обратного напряжения 1000 В;
4. Медный провод;
5. 2x клеммные колодки PCB;
6. держатель батареи 18650;
7. аккумулятор 3.7V 18650;
8. плата защиты аккумулятора TP4056 (с защитой IC или без нее);
9. усилитель мощности 5В;
10. некоторые соединительные провода;
11. оборудование для пайки.

Как работает TP4056

Если посмотреть на саму плату, то мы увидим, что она имеет чип TP4056 наряду с несколькими другими компонентами, представляющими для нас интерес.

На плате один красный и один синий светодиод. Красный загорается, когда он заряжается, а синий — при полной зарядке. Также есть мини-USB-разъем для зарядки аккумулятора от внешнего USB-зарядного устройства. Еще есть также два места куда вы можете припаять свою собственную зарядную единицу. Эти места отмечены как IN- и IN +.

Мы будем использовать их для питания этой платы. Батарея будет подключена к этим двум точкам, обозначенным как BAT + и BAT-. Плата требует входного напряжения от 4,5 до 5,5 В для зарядки аккумулятора.

На рынке доступны две версии этой платы. Один с модулем защиты от разряда батареи и один без него. Обе платы имеют ток зарядки 1А и отключении по завершении.

Кроме того, один с защитой отключает нагрузку, когда напряжение аккумулятора падает ниже 2,4 В, чтобы защитить батарею от слишком низкого тока (например, в пасмурный день), а также защищает от перенапряжения и обратной полярности (обычно уничтожает себя вместо батареи), однако, пожалуйста, проверьте, правильно ли вы всё подключили в самый первый раз.

Схема устройства

Эти платы действительно очень сильно нагреваются, поэтому мы будем паять их немного над печатной платой. Для этого мы будем использовать жесткий медный провод, чтобы сделать ножки для печатной платы. У нас будет 4 кусочка медных проводов, чтобы сделать 4 ножки для монтажной платы. Для этого вы также можете использовать — штыревые разъемы вместо медного провода.

Солнечный элемент подключается к клеммам IN + и IN-платы зарядки TP4056 соответственно. Диод вставлен в положительный конец для защиты от обратного напряжения. Затем BAT + и BAT- платы подключаются к + ve и -ve концам батареи. Это все, что нам нужно для зарядки аккумулятора.

Теперь для питания платы Arduino нам нужно увеличить выход до 5В. Итак, мы добавляем усилитель напряжения 5 В к этой схеме. Подключите -ve батареи к IN- усилителя и ve+ к IN+, добавив переключатель между ними. Мы подключили бустерную плату прямо к зарядному устройству, но мы рекомендуем установить там SPDT-переключатель. Поэтому, когда устройство заряжает батарею, она заряжается и не используется.

Солнечные элементы подключены к входу зарядного устройства литиевой батареи (TP4056), выход которого подключен к литиевой батарее 18560. Усилитель напряжения 5 В также подключен к аккумулятору и используется для преобразования от 3,7 В постоянного тока до 5 В постоянного тока.

Напряжение зарядки обычно составляет около 4,2 В. Вход усилителя напряжения варьируется от 0,9 до 5,0 В. Таким образом, он увидит около 3,7 В на его входе, когда батарея разряжается, и 4.2 В, когда она подзаряжается. Выходной сигнал усилителя до остальной части цепи будет поддерживать его значение 5 В.

Этот проект будет очень полезен для питания удаленного регистратора данных. Как известно, источник питания всегда является проблемой для удаленного регистратора, и в большинстве случаев нет доступной розетки.

Подобная ситуация заставляет вас использовать некоторые батареи для питания вашей цепи. Но в конце концов, батарея умрет. Наш недорогой проект солнечного зарядного устройства станет отличным решением для такой ситуации.

Как подключить солнечную батарею к телефону

Повсеместное использование солнечных батарей — не плод фантазии киносценаристов. Если раньше источник энергии применялся только в промышленных масштабах, то сегодня доступ к нему получили обычные пользователи. Это экологичное и экономичное новшество, которое становится все более популярным. Если вы еще не знакомы с трендом и не знаете, как зарядить телефон от солнечной батареи, эта статья для вас.

Комплектация устройств и советы

Внешне солнечная батарея для телефона напоминает электронную книжку в чехле, которая вместо экрана снабжается фотоячейками. Чтобы не допустить разрядку батареи, производители снабжают приборы диодными вставками, которые «запечатывают» энергию внутри аккумулятора. В дорогих моделях предусмотрены защитные функции: в случае перегрузки батареи или короткого замыкания во внешнем устройстве система питания автоматически отключается.

Основные компоненты гелиогаджета:

• Солнечная батарея. Элемент отвечает за получение энергии.
• USB-разъем. Порт предназначен для присоединения мобильного устройства к батарее.
• Литиевый аккумулятор. Накапливает полученную энергию и позволяет воспользоваться ею в тот момент, когда не получается организовать зарядку напрямую от солнечных лучей (ночь, облачная погода).
• Фонарик. Для удобства пользователей некоторые модели снабжаются светодиодными элементами. Такой фонарик можно использовать для подсветки в случае отсутствия электроэнергии.

В целях безопасности некоторые производители оснащают солнечные батареи пластиковыми водонепроницаемыми корпусами. Это очень удобное решение не только для путешественников, но и для городских пользователей.

Особенности работы

Принцип действия модели зависит от того, предусмотрен ли в комплекте аккумулятор. Если панель снабжена накопителем, солнечные лучи попадают на поверхность прибора, преобразуются в энергию и заряжают аккумулятор, после чего можно подсоединять смартфон. При этом накопленная в носителе энергия не пропадает спустя время. Если аккумулятора нет, то зарядка телефона происходит непосредственно от преобразованных в энергию лучей.

Способы зарядки: какой лучше выбрать

Чтобы зарядить телефон от батареи напрямую от получаемых солнечных лучей, необходимо установить панель под углом 70°-80° к поверхности земли и подсоединить гаджет. Для полноценного заряда девайса, придется делать вынужденные привалы и терять драгоценное время. Кроме того, могут возникнуть трудности с проводами, особенно, если к одной батарее одновременно подключено сразу несколько потребителей.

Упростить задачу можно, используя пауэр-банк. Это зарядка внешнего аккумулятора, которая во время пути находится в рюкзаке путешественника и используется, например, ночью. Наиболее приемлемый вариант — отстегиваемый, а не прикрепленный к панели накопитель. Его следует хранить отдельно во избежании перегрева. В противном случае чрезмерное нагревание пауэр-банка станет причиной ухудшения его характеристик.

Рейтинг солнечных батарей для зарядки телефона с Алиэкспресс

Гелиогаджеты довольно дорогостоящие устройства, поэтому многие пользователи не торопятся покупать их в магазинах своего города, а заказывают у китайских продавцов.

KERNUAP

Стоимость: 1667-1882 рубля (в зависимости от комплектации)

Устройство номинальной мощностью 10000 мАч и максимальной мощностью 8 Вт — прибор с несколькими складными солнечными панелями из монокристаллического силикона. Батарея прекрасно подходит для зарядки смартфонов, планшетов и других устройств. Это удобное и компактное устройство пригодится пользователю как в условиях города, так и на природе. При заказе можно выбрать тип прибора (с 3 или 4 складными панелями).

FGHGF

Стоимость: 675 рублей

Это компактное устройство предназначено для зарядки телефона в экстремальных ситуациях. Материал панели — поликристаллический кремний. Прочный водонепроницаемый корпус позволяет защитить гаджет от случайного проникновения влаги. Батарея емкостью 15 000 мАч подходит для большинства моделей современных мобильных телефонов, планшетов, GPS-трекеров и прочих устройств. Достоинства:

• защита от перезаряда, перегрева, перенапряжения, короткого замыкания;
• возможность подключения двух устройств;
• индикатор заряда батареи;
• использование энергии солнца или электричества;
• компактность;
• стильный дизайн.

GOLDFOX

Стоимость: 1428 рублей

Батарея — складная солнечная панель, поставляемая в водонепроницаемой ПВХ-упаковке. Максимальная мощность составляет 7Вт, что позволяет использовать батарею для обслуживания простых телефонов, плееров и других нетребовательных устройств. Прибор можно применять и для подзарядки мощных смартфонов, однако на это потребуется на 2 часа больше, чем если бы вы подключили свой гаджет к батарее 10-15Вт. Компактный и легкий прибор прекрасно подходит для походов.

Amzdeal

Стоимость: 611 рублей

Устройство — солнечная монокристаллическая силиконовая панель. Эта батарея прекрасно подходит для гаджетов на платформе Android, но не годится для обслуживания iPhone. Конструкция снабжена одним USB-портом. Максимальная мощность — 3,6 Вт, что не соответствует требованиям современных девайсов. В то же время это отличный выбор для обеспечения энергией нетребовательных устройств (простых телефонов, трекеров, часов).

Как выбрать

Если у вас ранее не было опыта работы с такими приборами, обратите внимание на следующие рекомендации:

• Выбирайте устройства нужной мощности. Планируете заряжать старый телефон? Вам вполне подойдет недорогая батарея на 5Вт. Смартфонам и планшетам нового поколения этого не достаточно, поэтому отдавайте предпочтение приборам мощностью 10-15Вт.
• Удостоверьтесь, что производитель предусмотрел функцию автоматической настройки. Это позволит пользователю в условиях переменной облачности не производить ручные запуски зарядки.
• Минимальные требования к установке. Хорошо, если модель не нуждается в особых условиях и большом количестве времени на установку.
• Учитывайте вес. Слишком тяжелые приборы вызывают трудности при транспортировке.
• Тип устройства. При выборе помните, что вы не сможете приобрести универсальный аппарат, который бы эффективно заряжал все ваши устройства.

• Тонкопленочная технология отвоевывает позиции на рынке солнечной энергетики
• Солнечная энергетика захватывает новые стихии
• Ложка дегтя в бочке с солнечными батареями
• Какая жизнь без света?

Топ-5 мобильных телефонов на солнечных батареях

Ещё несколько лет назад зарядка для телефона от солнечной энергии была на грани фантастики. Сейчас это распространённый тип батарей, которые позволяют зарядить аккумулятор любимого гаджета от солнца. Рассмотрим подробнее, как заряжается сотовый телефон с солнечными батареями.

Принцип действия солнечной батареи

Ничего необычного в работе аккумулятора нет. Выглядит как портативная зарядка со специальным фотоэлементом на поверхности, который генерирует ток из солнечной энергии. И также есть девайсы со встроенным аккумулятором, который заряжается от солнца, а затем может заряжать смартфон, например, в тёмное время суток.

Технические характеристики

Зарядка от солнца станет неотъемлемой частью для тех, кто периодически выезжают на природу и путешествует. Это лучшее решение, которое позволяет без всяких проблем зарядить телефон. А теперь узнаём, какими же характеристиками обладает солнечная батарея.

1. Вес 200 грамм.
2. Мощность 0,4 W.
3. Сила тока 1000 mA.
4. Входное напряжение 5 V.
5. Напряжение на выходе 5.5 V.
6. Ёмкость встроенного АКБ 2600 mA.
7. В комплекте с устройством множество переходников под разные гаджеты.

Рекомендации по выбору

Существуют различные модели батарей, и соответственно все они имеют разную стоимость. Как правило, самые дешёвые ЗУ не оснащаются встроенным аккумулятором и заряжают девайсы напрямую от солнца. Вариант бюджетный, но не самый лучший.

Если вы хотите всегда оставаться на связи, покупайте гаджет с дополнительным АКБ. Это позволит в тёмное время суток зарядить телефон.

Не все устройства являются универсальными, и могут подходить только к определённым моделям смартфонов. Это следует учитывать в первую очередь в момент покупки. Лучше доплатить, но приобрести универсальное устройство, имеющее множество переходников под большинство разъёмов.

Обзор популярных моделей

Представляем вашему вниманию список самых известных и лучших представителей аккумуляторов, которые помогут вернуть гаджет к жизни без электричества. Выбирайте самый оптимальный вариант, и смело отправляйтесь в поход, прихватив с собой мобильник.

Solar-Charger P1100F-2600

ЗУ оснащено не только солнечной панелью, но и встроенным литий-ионным аккумулятором. Его ёмкость составляет 2600 мАч. Сам по себе девайс небольших и даже компактных размеров. Его можно взять на природу и не думать о том, что зарядка закончится.

На корпусе есть светодиодный индикатор и несколько разъёмов под разный тип смартфонов. Зарядить солнечной батареей можно не только мобильник, но и, например, фотоаппарат или смарт-часы.

PETC S09

Данная модель относится к бюджетной категории, но, несмотря на это имеет компактные размеры. Встроенная АКБ здесь тоже есть, но ёмкостью не более 600 мАч. Поэтому такая батарея может заряжать только один гаджет. Напряжение на выходе составляет 5.5V.

С помощью этого аккумулятора можно зарядить следующие устройства:

• MP3 плеер;
• мобильник;
• GPS навигатор;
• планшет.

PETC S08-2,6

Одна из самых простых моделей зарядок от солнца для телефона. Стоит устройство дешево, так как в оснащение не входит аккумулятор.

Пользоваться девайсом можно только днём, в тёмное время суток батарейка не осуществляет зарядку. Вы сможете зарядить смартфон без электричества, даже в открытом поле, и оставаться на связи.

5 мобильных телефонов на солнечных батареях

Нечасто встретишь на прилавках магазинов мобильники, которые могут заряжаться от солнца. Не все производители решаются внедрить эту технологию в новые смартфоны. Если вы захотите приобрести подобный аппарат, скорее всего, придётся осуществлять заказ в интернете.

Samsung Blue Earth

На вид это простой телефон от компании Самсунг, в функционале которого все обычные опции. Есть Bluetooth, поддержка Java, Wi-Fi. Но посмотрев на заднюю часть корпуса можно увидеть солнечную панель, которая способна зарядить телефон в дневное время.

Здесь же располагается и основная камера. Девайс считается экологичным, для его изготовления использовался вторично переработанный пластик.

1. TFT дисплей, 240 на 400 точек.
2. Поддержка MP3, MP4, 3GP.
3. Встроенный акселерометр.
4. Камера 15 Мп.

Samsung e1107 crest solar

Кнопочный телефон, где тыльная часть оборудована солнечной панелью. Устройство обладает минимальным функционалом, и, по сути, является обычной звонилкой. Заряжаясь от солнца в течение часа, заряда хватит примерно на двадцать минут разговора по телефону.

LG GD510 Sun edition

Сенсорные гаджеты производители тоже не обошли стороной. Модель Sun Edition оснащена солнечной батареей. Девайс обладает небольшим энергопотреблением. Экран по современным меркам маленький, диагональ составляет всего 3 дюйма.

Особенность телефона в том, что солнечный аккумулятор отсоединяется от корпуса. Аппарат можно заряжать от обычной розетки, а при необходимости, подключить солнечную панель.

1. АКБ 900 мАч.
2. Камера 3 Мп.
3. Вес 87 грамм.
4. Разъём для карты памяти.

Nokia Lokki

Недорогой телефон, который в первую очередь был выпущен для стран Ближнего Востока. Устройство обладает минимальным функционалом и подходит только для звонков. На задней стороне установлена солнечная батарея.

Качество устройства бюджетное, поэтому зарядка от солнца будет происходить несколько часов, чтобы телефон зарядился до приемлемого уровня. Немаловажно то, что гаджет получил водонепроницаемый корпус.

TeXet TM 503rs

Недорогой телефон с солнечной батареей, который подойдёт для туристов и путешественников. Помимо зарядки от солнца, он защищён ударопрочным корпусом. Есть встроенное радио и светодиодный яркий фонарик.

Зарядив аккумулятор от солнца в течение 30 минут, можно свободно разговаривать около семи минут по мобильной связи.

Источник https://arduinoplus.ru/zaryadnoe-ustrojstvo-ot-solnechnoj-batarei-svoimi-rukami/

Источник https://altenergiya.ru/sun/kak-podklyuchit-solnechnuyu-batareyu-k-telefonu.html

Источник https://phonenash.ru/ratings/top-5-mobilnyh-telefonov-na-solnechnyh-batareyah