Содержание
Обзор солнечной батареи 5В
В процессе эволюции человечество научилось добывать электрическую энергию, используя природные ресурсы. Это могут быть полезные ископаемые (теплоэлектростанции, использующие нефть, уголь или атомные, использующие ядерное топливо), водные ресурсы (гидроэлектростанции), поток ветра (ветроэлектростанции). Солнечные батареи – это набирающий популярность источник дешевого электричества, получаемого из солнечных лучей. Солнечная батарея состоит из фотоэлементов на основе кремния, которые прямо преобразуют солнечную энергию в постоянный электрический ток.
К преимуществам солнечных батарей относятся:
- высокая экологичность;
- безшумность;
- доступность;
- постоянство – если полезные ископаемые могут закончиться, то наcчет солнечной энергии беспокоиться не стоит;
- обширная область использования – могут применяться как в сельской местности, так и в космосе.
Однако у солнечных батарей есть и недостатки:
- дороговизна;
- cсолнечное освещение – непостоянная величина и КПД (коэффициент полезного действия) батареи будет снижаться в пасмурную погоду.
Солнечная батарея 5В 1.2 Вт (рис. 1) идеально подходит для зарядки небольших аккумуляторных батарей и питания маломощных устройств.
Рисунок 1
Технические характеристики
- Максимальная выходная мощность: 1.2 Вт;
- Напряжения холостого хода: 5 В;
- Рабочий ток: 200 мА;
- Коэффициент полезного действия (КПД) : 17%;
- Размеры: 70 х 55 х 3 (±0.2) мм;
- Вес : 17 г.
Пример использования
Перейдем к практическому использованию батареи. Проверяем напряжение холостого хода – 5 В, как и заявлено. Попробуем подключить к батарее светодиод (рис. 2).
Рисунок 2.
Мощность естественно зависит от освещенности. Ток КЗ на окне при ярком солнце 50-70 мА.
Проверим, насколько эффективно можно использовать данные солнечные батареи, точнее нескольких батарей, соединенных параллельно, для зарядки Li-ion аккумулятора 18650.
Список деталей:
- солнечная батарея 5 В, 1.2 Вт - 4 шт;
- Li-ion аккумулятор 18650 - 1 шт;
- Модуль для зарядки Li-ion батарей на микросхеме TP4056 - 1 шт;
По документации рабочий ток 200 мА на одну батарею. Соединим 4 данных солнечных батареи параллельно и проверим ток кз. На окне при ярком солнце 150-220 мА. Для зарядки аккумулятора 18650 будем использовать модуль для зарядки Li-ion батарей на микросхеме TP4056 (рис. 3).
Рисунок 3.
Контроллер заряда TP4056 отключается от аккумулятора при достижении на аккумуляторе заряда в 4.2 В, при заряде сила тока постепенно понижается.
Схема подключения показана на рисунке 4.
Рисунок 4
Собираем схему (рис. 5) и приступаем к испытаниям.
Рисунок 5,6,7.
Выставляем устройство на солнце. Пошел процесс зарядки. Об окончании зарядки сигнализирует синий светодиод. Скорость зарядки очень сильно зависит от освещения.
Рисунок 8,9.
Контакты OUT+ и OUT- выводим на USB-разъем и можем использовать заряженный аккумулятор, например для зарядки телефона.
Часто задаваемые вопросы FAQ
Батарея выдает недостаточный ток
- Ток батареи зависит от солнечного освещения, найдите более солнечное место;
- Объедините несколько батарей, подключив их параллельно.
