Зареждане на вашия лаптоп от слънчева батерия

nik34 изпратен:

Разглеждат се възможностите за зареждане на лаптопи от слънчеви батерии с помощта на две универсални батерии от различни производители. Показани са "вътрешните елементи" и някои измерени параметри на универсалната батерия AcmePower UC-7.
Автор: Скороходов Антон, Томск.

Лаптопите с дълго време на работа от вградената батерия (поне 6 часа) се появиха доста отдавна. Въпреки това, дори това понякога може да не е достатъчно. На помощ идват слънчеви панели. Не всичко обаче е толкова просто: лаптопите използват контролери за зареждане на батерията. И много често се случва да работят само от зададеното напрежение. И какво, ако лаптопът е 9 V, а слънчевата батерия произвежда 15-18 волта? Или обратното: напрежението на слънчевата батерия е 12V, а напрежението на лаптопа е 19V ?

Има много опции за зареждане на лаптоп от слънчева батерия. Нека се спрем на най-простите:

Вариант 1: Заредете лаптопа си директно от слънчевия панел.

Необходимо е да изберете слънчева батерия, така че нейното напрежение да е малко по-високо от необходимото за лаптоп. Например, за MSI U100 има адаптер за променлив ток 20 V, оказва се, че имате нужда от батерия, която произвежда поне 20 V. Въпреки това, не трябва да свързвате слънчева батерия с голяма разлика в напрежението - това ще доведе до отказ на лаптопа.

Вярвам, че зареждането на лаптоп по този начин със сигурност е възможно, но в неумели ръце това може да доведе до повреда на лаптопа. В крайна сметка, напрежението, произведено от слънчевата батерия, не е стандартно за лаптоп. При разработването на лаптоп му беше избрано зарядно устройство за необходимото напрежение. И разработчиците не предполагаха, че напрежението на входа може да е различно.

Вариант 2. Презареждане на лаптопа с помощта на междинен конвертор.

Тази опция вече не е опасна. Остава да изберете преобразувател за необходимото напрежение - и работата е свършена. Въпреки това дори тук не всичко е толкова просто, колкото се оказа. Слънчевите панели обикновено имат напрежение 12-24 V. И трябва да намерите преобразувател, който да преобразува напрежението на слънчевия панел до необходимото.

Чисто случайно в продажба беше открит конвертор с китайско производство, продаван в Русия под марката NEODRIVE. Универсален захранващ адаптер NEODRIVE mobil energy.

Преобразувателят работи при входно напрежение 11 V-28 V. Изходно напрежение - 5V, 6V, 7V, 9V, 12V, 16V, 19V, 21V, 24V. Този диапазон на изходното напрежение трябва да е подходящ за всички често срещани мобилни устройства. Предлага се с приличен комплект конектори за захранване, включително USB конектор.

Не бяха открити проблеми при свързването на различни видове слънчеви панели.

Задаваме необходимото напрежение и свързваме зареденото устройство. Можете също така да зареждате устройства, които се зареждат от 5V (USB), тъй като такъв адаптер е включен.

Вариант 3. Презареждане на лаптопа с помощта на батерията.

Разбира се, най-добрият вариант за зареждане (и не само зареждане, но и работещи) преносими устройства е стабилизатор с вградена акумулаторна батерия. Днес капацитетът, теглото и размерите на литиевите батерии позволяват на производителите да правят много, много интересни устройства. Например, батерийното устройство AcmePower UC-7 с тегло само 590 грама има енергиен капацитет от 75 W * h.

Нека разгледаме това устройство по-подробно.
Производителят декларира следните параметри на устройството:

- Китайски производител;
- Използва литиево-йонни батерии;
- Входно напрежение 14-24 V;
- Изходно напрежение 5/9/12/16/19 V;
- Енергийно съдържание 75 W * H (20 A * h x 3,7 V);
- Мощност на натоварване до 90 W;
- Работна температура -10 - + 50 С;
- Размери, mm 112x175x24;
- Тегло 590 g;
- Време за зареждане до 6 часа;
- Разтоварвайте без товар под 350 μA.

Опаковката на устройството е на първо ниво. Веднага усещате, че взимате сериозно нещо в ръцете си.

Кутия с двойно дъно. Самото устройство е на първия етаж:

Под устройството има различни адаптери и мрежово зарядно устройство.

Зарядното устройство казва, че издава 19V, 3.16 A.

Комплектът адаптери ви позволява да свързвате повечето видове лаптопи. Има и USB гнездо, което ви позволява да свързвате заредени с USB устройства.

Корпусът на устройството е изработен от боядисана пластмаса. Много качествено боядисани. Алуминиевите плочи са залепени отгоре и отдолу, това придава на устройството по-качествен вид. Тялото се завинтва на 4 винта, под гумените крачета отдолу. Освен това корпусът е закрепен и с резета.

На предния панел на устройството има бутон за включване/изключване на захранването и бутон за избор на изходно напрежение. Дисплеят показва нивото на зареждане на батерията и нивото на изходното напрежение.

Отваряйки устройството виждаме: акумулаторна батерия от 8 елемента, индикационна платка и конверторна платка.

Дисплейната платка съдържа контролера HT1621B от HOLTEK. Персонализиран индикатор. Подсветка синя.

Дисплейната платка е свързана чрез контур към основната платка чрез контур. Основният микроконтролер HT46R23, производителят е същият - HOLTEK.

На входния конектор има преобразувател, който отговаря за зареждането на батерията. По време на зареждане се загрява прилично (поне 60-70 C). Изходният преобразувател е позициониран съответно на изходните съединители.

Батерията за съхранение се състои от осем клетки от 18650. Свързани последователно паралелно, т.е. напрежение върху тях 4x4.2V = 16.8V.

Проводниците плюс и минус са запоени към платката. Крановете от всяка група батерии са свързани към платката чрез съединител. За дисбаланс на напрежението на последователно свързани елементи, микросхемата S-8254 от Seiko Instruments. Но съдейки по описанието, той може само да проследява напрежението, но не и да премахва изкривяването!

Когато устройството е напълно разредено, ние свързваме зареждането от мрежата и получихме следните напрежения на елементите:

където Charge ток е общият ток на заряд от 19 V захранване на входа на устройството;
U1 - напрежение на първата двойка елементи;
U2-U4 - съответно, на 2-4 двойки;
U - общо напрежение на акумулаторната батерия.

При зареждане стана ясно следното:

1. Има изкривяване в батериите (това е естествено) и не се елиминира от хардуера;
2. Зареждането става по-бързо от заявеното от производителя (може да се обясни с умората на елементите, въпреки че устройството е взето от брояча);
3. Зареждането започва само когато входното напрежение е повече от 17,5 V.
4. Когато входният ток е ограничен, устройството се нулира и зарядният ток се повишава плавно от 0 до 1,9 A и ако използвате източник на ток (слънчева батерия) с изходен ток по-малък от 2 A, устройството ще се рестартира циклично. Това ще увеличи времето за зареждане от слънчевата батерия, но не и фатално.

За да проверите работата на устройството от слънчева енергия, вземете слънчевата батерия SFB 24-15:

- Напрежение на празен ход - не по-малко от 20 V;
- Ток на късо съединение - не по-малко от 1,5 A.

Както се очаква, устройството се зарежда от батерията, но постоянно се рестартира. И изходното напрежение също изчезва, т.е. захранването от устройството в този режим няма да работи.

От положителните страни на използването на устройството - ако нещо е свързано към изхода, тогава микроконтролерът не позволява превключване на изходното напрежение. Това ще спести захранването от случайно натискане на бутона за избор на напрежение. Или обратно, ако нищо не е свързано, тогава устройството се изключва с течение на времето, за да спести ценна енергия на батерията.