Добавляем в смартфон солнечную батарею

 

Добавляем в смартфон солнечную панель

В данной статье мы рассмотрим, как сделать зарядное устройство для мобильного телефона на солнечной батарее. Данное устройство легко изготавливается, имеет малый вес и габариты, но выполняет очень полезную функцию. Оно станет незаменимым помощником во время путешествий, а ваши гаджеты будут всегда заряжены. С помощью ее можно запитать любые устройства, будь то мобильный телефон, планшет, MP3-плеер или даже Power Bank. Скорость работы будет зависеть от размеров и мощности солнечной батареи, которую вы будете использовать при сборке. Приятным моментом станет крайне низкая стоимость деталей.

Понадобится

Из инструментов нам нужны только паяльник, нож или ножницы.
Все комплектующие покупал на Али Экспресс. Там есть масса вариантов на выбор, можно поэкспериментировать с размерами солнечных элементов или выбрать другой разъем, если у вас, к примеру, айфон.

Процесс сборки

К минусовому параллельно припаиваем еще один. Теперь плюсовой провод необходимо соединить с крайней ножкой стабилизатора, а минусовой в месте соединения с центральной.

Свободную ножку соединяем с крайним контактом USB порта. Оставшийся провод паяем к второму боковому контакту разъема.

Наличие под рукой пинцета и увеличительного стекла облегчат работу, так как все детали имеют маленькие размеры и расстояния между контактами. Это касается и размера жала паяльника – чем меньше, тем лучше.
Вставляем разъем в гнездо смартфона, батарею располагаем на солнечном свету.

Разрядка идет. Устройство готово к работе!
Теперь хорошей идеей будет закрепить данную зарядку на задней части чехла или корпуса сотового телефона или другого устройства. Это можно сделать при помощи двухстороннего скотча или же горячего клея. Используя тонкие проводки провести во внутрь под крышку питание. Для компактности использовать малогабаритный чип-корпус стабилизатора 7805, тогда можно аккуратно вмонтировать все во внутрь.
Теперь зарядное устройство будет невозможно забыть дома, а процесс зарядки станет еще проще. В пасмурную погоду работает не так, как хотелось бы, но все же работает. Но стоит заметить, что вы больше никак не сможете зарядить свое устройство, находясь на пляже или в лесу, тем более бесплатно.

Смотрите видео

Как собрать зарядку для телефона из солнечных панелей

В этом материале разберём интересную и довольно простую самоделку, позволяющую заряжать телефон и многие другие гаджеты от солнечной энергии. Не сказать, что это практично и позволит забыть об обычных способах питания устройств, но зарядка для телефона из солнечных панелей своими руками — интересный опыт, который должен пройти каждый, кто увлекается альтернативной энергетикой.

Солнечная зарядка без аккумулятора

Самый простой вариант — это сразу заряжать гаджет от солнечных батарей. Единственная загвоздка в том, что телефону нужна подзарядка со стабильным напряжением 5V, а солнечные панели могут иметь разный диапазон этой характеристики. Проблема решается добавлением в схему преобразователь напряжения — устройство, которое изменяет входное напряжение на нужное нам.

Комплектующие

1. Солнечные панели.
2. Преобразователь напряжения на 5V с USB-выходом.
3. Монтажная плата (при необходимости).
4. Провода.

Солнечная панель или набор из нескольких пластин должен в совокупности выдавать не меньше 5V. В противном случае зарядка будет невозможна. Лучше перестраховаться и взять панелей с совокупным напряжением 6-8V.

Лучше сразу брать преобразователь с USB, чем мучится с правильностью подключения контактов порта. Бывают преобразователи, понижающие напряжение и повышающие. При питании напрямую от солнечных батарей будем использовать понижающий преобразователь. Если мы сначала заряжаем аккумулятор от панелей, а потом телефон, то скорее всего понадобится повышающий преобразователь — зависит от мощности аккумулятора. Выглядит нужное нам устройство так:

Всё несложно найти на AliExpress, отечественных интернет-магазинах или поискать на местных рынках радиоэлектроники.

Из инструментов понадобится только паяльник, набор для пайки и нож.

Сборка

Если у вас несколько солнечных панелей, каждая из которых выдаёт на выходе не менее 5V, то можно спаять их параллельно. Так можно повысить их итоговую мощность, а следовательно увеличить скорость зарядки. Подключаем панели к преобразователю и всё готово. Схема выглядит так:

Солнечные панели можно закрепить на плоской поверхности, например, дощечке. А преобразователь размещается на обратной стороне.

Если нужна зарядка на солнечных батареях с аккумулятором (Powerbank)

Будет круто, если ваше самодельное зарядное устройство оборудовать батареей, накапливающей поступающий с панелей заряд.

Кроме аккумулятора, к комплектующим необходимо добавить плату защиты аккумулятора TP4056 и диод 1N4007, который обеспечит защиту от обратного напряжения. Защитная плата поможет избежать предельных значений для аккумулятора: превышение заряда и разряда, высокое напряжение. Плата TP4056 имеет два светодиода: красный — идёт зарядка, синий — аккумулятор заряжен.

Также можно заморочиться с держателем для аккумулятора и SPDT-переключателем. Теперь схема будет выглядеть так:

Солнечные панели припаиваются к местам IN+ и IN- защитной платы, на батарею выводим через BAT+ и BAT-, соблюдая полярность. Диод должен расположиться на плюсовой клемме панелей. Учтите, что плата TP4056 сильно греется, поэтому для вентиляции её лучше разместить немного выше над монтажной платой.

От батареи выводим схему на преобразователь напряжения, не забывая переключатель. Если использовать аккумулятор, как в примере на 3.6V, то преобразователь должен быть повышающий, чтобы на выходе мы получали стабильные 5V.

Осталось собрать конструкцию, как вам будет удобно. Учтите, что аккумулятор лучше не размещать на солнце.

Солнечная зарядка для литиевого аккумулятора

Мой добрый давнишний друг – турист-водник. Когда-то очень давно, еще в прошлом веке, как говорит мой сын, я подарил другу солнечную батарею для зарядки аккумуляторов видеокамеры.

Тогда я купил в Чипе и Дипе пяток солнечных элементов отечественного производства, соединил их последовательно, добавил диод КД213. Получилась батарея с напряжением около 9 вольт и током порядка 300 мА. Механически элементы батареи были соединены полосками синей изоленты, батарея складывалась гармошкой, мой друг сделал для нее самодельный чехол. С тех пор прошло лет 15, батарея эта много раз бывала в походах и с неизменным успехом заряжала разнообразные Ni-Cd аккумуляторы.

Сейчас модно использовать литиевые источники питания как для фото-видео приборов и для фонарей на светодиодах. Все классно, но литиевые элементы требуют осторожного обращения – их надо аккуратно заряжать до напряжения 4.2 вольта, разряжать до определенного напряжения, иначе можно необратимо повредить аккумулятор или устроить пожар.

В поход мой друг берет налобный фонарь на аккумуляторах 18650. Зарядного механизма в таком фонаре нет, поэтому он попросил меня придумать, как заряжать эти элементы в походных условиях. Попутно есть задача подзарядить телефоны-смартфоны и другие гаджеты.
Я изучил предложения на Ebay.com, нашел любопытный прибор – аккумулятор емкостью 10000 мач, в одном корпусе с солнечной батареей и электроникой, управляющей зарядом-разрядом аккумулятора и обеспечивающей на двух USB разъемах напряжение 5 вольт при токе до 2А. Цена в 1000 р показалась адекватной, прибор был заказан. Название прибора: Solar Panel Power Bank Charger Battery for Mobile Samsung Iphone5s HTC 10000mAh

Также я нашел зарядку для 18650, состоящую из отличного корпуса-держателя и встроенного в разъем USB контроллера зарядки. Это стоило примерно 80 р. Этот предмет называется New USB 18650 Battery Function Charger.

Первоначальная идея состояла в том, что солнечным днем Power bank заряжал внутреннюю батарею, а потом отдавал энергию в 18650 через зарядку.

Довольно быстро оба прибора приехали из Китая и я приступил к их изучению. Зарядка для 18650 никаких сюрпризов не преподнесла – отличный корпус, заряжает 18650 емкостью 2400 мАч от порта USB током около 300 мА.

А вот PowerBank оказался с браком. Я измерил его емкость методом полной разрядки постоянным током около 300 мА – оказалось 1200 мАч. При заявленных 10000 мАч – обман.

Однако корпус был сделан очень добротно! Металлические крышки, все подогнано, в руках ощущается единым целым. Решил разобрать и посмотреть что там внутри.

Внутри оказалась вполне качественная электроника — плата контроллера зарядки литиевого элемента, совмещенная с преобразователем-стабилизатором на 5 вольт 2 А. Установить все типы микросхем не удалось, но сложилось впечатление, что плата сделана для многоэлементной литиевой батареи с индивидуальным контролем заряда-разряда каждого элемента. Однако все это богатство осталось не использовано, литиевые элементы просто соединены параллельно. Кстати сказать – пайка этой батареи развалилась буквально от касания паяльником… Разглядел потом отдельно элементы – имхо откровенный брак…

Преобразователь на 5 вольт сделан на современной микросхеме, работающей на частоте 500 кгц.

Попутно измерил максимальный отдаваемый ток – получилось 1.6А. При заявленных 2А – вполне адекватно.

На фото показана разрядная цепь. Проволочный переменный резистор 33 ома, два параллельно соединенных резистора по 2 ома (1 ом суммарно) для контроля тока разряда.

Поскольку в PowerBank имеется стабилизатор 5 в — то потребляемый ток достаточно выставить в начале эксперимента один раз.
Также на плате имеется светодиодный индикатор уровня зарядки батареи, работающий и в режиме разрядки и в режиме зарядки. Как водится – ярко синего «вырви глаз» цвета.

В общем, все хорошо, кроме батареи.

Списался с продавцом, потребовал вернуть часть денег за бракованную батарею. Продавец попытался смутить меня якобы неверной методикой измерения емкости – мол я не учел потери, но после моего второго письма, где я разложил все по полочкам – вернул часть денег.

Раз уж я разобрал PowerBank – решил попробовать, как он будет работать с 18650 и старой солнечной батареей. Результаты натурного эксперимента оказались вполне обнадеживающими: контроллер совершенно нормально работал с 18650, а солнечная батарея 15-ти летней давности обеспечивала зарядный ток около 370 мА. Измерение производилось в Москве 10 марта. Полагаю, что летнее Солнце даст еще больший ток заряда.

Измерение тока заряда-разряда производилось путем установки резистора номиналом 0.1 ом последовательно в цепь аккумулятора. Резистор 0.1 ом в моем случае состоял из двух параллельно включенных 0.2 ома. Мультиметром измерялось падение напряжения на этом резисторе. Ток пересчитывался из милливольт в миллиамперы умножением на 10.

Измерил ток, отдаваемый родным солнечным элементом – он оказался существенно ниже, впрочем, вполне ожидаемо – площадь поверхности намного меньше.

Таким образом, оптимальная конструкция стала выглядеть как держатель для 18650, обрезанный корпус с платой и отдельно подсоединяемая солнечная батарея. На держателе 18650 имеется штыревой разъем, ответную часть я отрезал от USB разъема и припаял к солнечной батарее. Из держателя 18650 выходит 4 провода – два от собственно батареи и два от солнечного элемента. Изолента в этот раз использована черного цвета, синяя прослужила 20 лет и находится в отличном состоянии, посмотрим, как поведет себя черная.

Пара часов с дремелем, дрелью и слесарными ножницами дали мне вот такую конструкцию:

В полностью собранном виде:

Получилась система, которая умеет заряжать 18650 от источника 5 вольт (USB) и солнечной батареи, умеет отдавать стабильные 5 вольт для заряда разнообразных гаджетов, благо в комплект PowerBank входило несколько переходников. Выявился глюк – если устройство долго находится без батареи – оно не включается от кнопки. Оказалось, что глюк обходится, если один-два раза вынуть-вставить аккумулятор.

Теперь это устройство будет испытано в очередном походе по Восточным или Западным Саянам или еще по какому-нибудь экзотическому месту России.

Источник https://sdelaysam-svoimirukami.ru/5156-dobavljaem-v-smartfon-solnechnuju-panel.html

Источник https://nova-sun.ru/solnechnye-paneli/zaryadka-na-solnechnyh-batareyah

Источник https://habr.com/ru/post/218747/