Зарядное устройство на солнечных батареях своими руками. Солнечное зарядное устройство Солнечная батарея своими руками для зарядки

Всем привет, давно хотел сделать что-то подобное своими руками но никак не было где взять элементы для экспериментов .
Достал у людей, которые занимаются сборкой панелей на любительском уровне. Сами элементы имеют размер 4 дюйма на 6 дюймов, или 80 мм на 150 мм. Средняя мощность одного: 1,75 Вт, средний ток: 3,5 Ампер (но это в теории), среднее напряжение: 0,5 Вольта, толщина 0,2 мм. Собственно вот:

Моя прошлая .

Ну взял две битых для отработки навыков (тот кусочек что сверху и тот элемент что справа), предварительно промазав их специальным не дымящим флюсом. Вот он так выглядит (фото с интернета):

Читал что наши умельцы использовали обычный сосновый…

Так как 0.5 Вольт мало а элементов у меня только два пришлось их «резать»

«Резал» обычным канцелярским ножом. Подробнее о процессе резки:

Берём лист А4 обрисовываем наш элемент, потом делим его на три части по вертикали и по две горизонтали (я, как видите немного затупил поделив элемент на три части) и того должно получиться меньших 6 элементов, то есть не пол вольта а три должен вырабатывать этот кусок кремния. А теперь как же их резать? Берём линейку выставляем её по предварительно прорисованных линиях(см. фото выше), кстати сначала желательно начинать из вертикальных линий, скребём аккуратно наш элемент как бы на себя, потом ещё раз так же, потом немного сильнее, но не забываем наш элемент имеет толщину 0.2 мм что в 4 раза толще человеческого волоса, очень осторожно, потом нож должен как бы «провалится», кстати обязательно подложите какую-то досочку под листочек потому что можно поцарапать наш стол или на чём там Вы будете работать. Так вот, нам нужно сделать как можно больше таких «провалов», но такие провалы должны быть только по вертикали, по горизонтали элемент довольно легко ломается. Всю «резку» делаем с обратной стороны элемента, тоесть не той что на солнце.

Вот так, неаккуратно, но я ведь только учусь 🙂

Вот те два элемента которые были в первом фото, каждый кусочек выдаёт на солнце по своих пол вольта.

Такс… подробнее о процессе пайки элементов лучше меня расскажет этот дядька:

Паял 40 ваттным паяльником, что ой как непросто, кремний он как бы радиатор, распределяет тепло по всей своей поверхности…

Взял шину (фото с интернета):

Шина это такой себе проводок на котором уже есть припой, думаю можно изготовить самому из скажем компьютерного сетевого кабеля предварительно залудив его… Купить шину можно там же где и элементы.

Спаял все элементы, пришлось использовать свой припой ещё (ну не научился пока 😉)

Вот что получилось:

Склеил это всё дело чем попало 😉

Так как на улице была уже ночь сделал фото при лампе накаливания, ток при коротком замыкании несколько миллиампер…

Тестирование:

Телефон бодро принялся кушать «солнечное электричество»

Первые 0.74 Вт ! Мало, но всё мне обошлось бесплатно, так что дарёному коню…

Выставил за окно:

На промышленном уровне резка элементов производится лазером… вторую СБ сделаю на уровень лучше, на стекле и думаю не буду прибегать к резке элементов так как хочу использовать вот такой гаджет который преобразует 1-1.5 вольт полученных из двух элементов в 5 вольт что собственно годится для моей цели — самостоятельно заряжать мобильники от солнца в условиях отсутствия электричества.

Правда не уверен, хватит ли мощности ему, но время покажет 😉

Удачи Вам в поделках. Часть 2 не за горами, только это уже будет вполне рабочий прототип.

Солнечная зарядка для сотового телефона уже давно перестала быть «имиджевым гаджетом», демонстрирующим статус владельца. Сегодня это вполне привычный повседневный аксессуар, который позволяет оставаться на связи вне зависимости от наличия электророзеток и уровня заряда самого телефона. Продаются такие устройства во многих магазинах, причем практически наравне с обычными зарядниками.

Иными словами, приобрести подходящую гелиозарядку не составляет никакого труда. А можно использовать другой подход и собрать ее своими руками. Конечно, этот процесс займет несколько больше времени, чем поход в магазин. Зато в конечном итоге получится стильный и функциональный аксессуар оригинального дизайна, который будет выгодно отличаться своим внешним видом на фоне серийных изделий.

Внешний вид

По сути, дизайн такой зарядки для телефона может быть абсолютно любым. Единственное ограничение – функциональность и особенности использования. То есть если устройство будет постоянно носиться в сумке или кармане, то оно должно быть компактным (обычно – складным), а его корпус обязан выдерживать легкие механические воздействия. Если же зарядник планируется использовать только дома (или, скажем, в офисе) то в качестве корпуса подойдут любые детали (включая декоративные элементы), в которых разместится «начинка» устройства без ущерба для функционала.

Фотоячейки

Фотоэлементы – главная часть зарядного устройства для мобильного телефона. Именно солнечная батарея будет отвечать за насыщение аккумулятора телефона энергией, поэтому выбирать ее нужно особенно тщательно. Лучше всего покупать наборы фотоячеек с припаянными к ним проводниками. Причин тому несколько. Во-первых, батареи в них подобраны по выходным параметрам (это очень важно, так как напряжение выхода фотомодуля должно быть таким же, как указанное на телефонном аккумуляторе). Во-вторых, известны и мощность, и ток на выходе. В-третьих, не придется возиться с очень трудоемкой пайкой проводников к ячейкам, достаточно просто соединить их согласно выбранной схеме.

Дополнительные элементы

Корпус и солнечные батареи – это еще не все. Потребуются также диоды Шоттки (они сыграют роль «запирающего клапана», предотвращающего обратный разряд), двужильный кабель, разъем для подключения самого телефона. Также потребуется аккумулятор, который и будет накапливать заряд от батареи.

Порядок работы

Порядок сборки гелиозарядки своими руками довольно прост:

Закрепление фотоячеек на жестком основании (подложке, элементе корпуса и т.д.). Фотоячейки должны быть предварительно соединены таким образом, чтобы на выходе получалось напряжение, соответствующее аккумулятору телефона. В готовых наборах нередко продают уже ламинированные ячейки, их можно просто приклеить на термоклей.
Пайка двужильного кабеля. Он должен быть подсоединен к выходам солнечной батареи (GB1) и к зарядному штекеру телефона. Естественно, с соблюдением полярности.
Пайка диода Шоттки к плюсовой клемме гелиомодуля. Это необходимо для предотвращения «обратных разрядов» аккумулятора через фотоэлементы.
Подсоединение аккумулятора (GB2) для накопления заряда. Чтобы мобильник начал заряжаться сразу же, вне зависимости от солнечной активности, зарядное устройство должно иметь аккумулятор. Его параметры подбираются исходя из энергоемкости телефона. Паяют аккумулятор к одноименным «солнечным» клеммам.

Финальный этап – окончательное размещение «начинки» в корпусе. Конечно, зарядка телефона от солнечной батареи будет длиться дольше, чем от электророзетки, однако ее вполне хватит для того, чтобы остаться на связи, если мобильник внезапно «сядет». В походных же условиях гелиозарядка и вовсе останется единственным доступным средством поддержания работоспособности телефона.

Сегодня в тренде технологии, которые позволяют экономить электроэнергию и являются экологически чистыми. Очень многие люди предпочитают использовать солнечные батареи для самых разнообразных целей. Такому устройству всегда найдется применение в домашнем обиходе. Например, для той же зарядки мобильного телефона.

Такое зарядное устройство на солнечных батареях своими руками может сделать каждый человек, и наша статья поможет вам в этом.

Применение

Каждый год наступает лето. А это пора, когда все ездят отдыхать на моря или природу. И здесь совсем нелишним будет озаботиться, чтобы все нужное было на своих местах и работало как следует. А самой востребованной вещью является мобильный телефон. Его, как известно, нужно заряжать, а в лесу или на природе это не всегда удобно. Отличным решением будет использовать зарядку на солнечной батарее, которую легко можно сделать своими руками.
Такое устройство позволит вам:

не переживать по поводу зарядки смартфона где-нибудь вдали от розетки;
не тратить лишние деньги на приобретение подобных зарядок. Покупные модели таких приборов стоят довольно дорого;
не быть зависимым от электроэнергии;
постоянно находиться на связи и использовать все функции телефона в любом месте вашего отдыха;
и еще один плюс — компактные размеры такого зарядного устройства;

Обратите внимание! Можно сделать как мини зарядку так и устройство несколько больших размеров.

не таскать за собой много лишнего, чтобы подзаряжать электроприборы.

Такая мини солнечная батарея своими руками обладает массой преимуществ, которые будут неоценимы во время любого отдыха.

Внешний вид

Дизайн, который может иметь мини солнечная батарея своими руками, бывает различным и, в принципе, зависит от вас. Единственное, о чем нужно не забывать, так это про особенности использования и функциональность.

Дизайн зарядки

Предполагается что такое устройство, предназначенное для зарядки сотового телефона, должно отличаться портативностью, чтобы свободно умещаться в сумке или даже кармане. Поэтому зачастую зарядник такого плана делают складным. Также корпус самодельного изделия должен выдерживать незначительные механические воздействия. В противном случае он может просто развалиться в кармане при движении.
Вместе с тем, бывают ситуации, когда зарядное устройство для смартфона на солнечных батарейках предполагает использоваться в домашних условиях (офис, дом и т.д.) без транспортировки на значительные расстояния. Тогда о прочности корпуса можно не так сильно беспокоиться.

Обратите внимание! Чтобы придать красоты вашему самодельному заряднику, можно использовать различные декоративные украшения. Однако они в любом случае не должны влиять на комфортность использования самодельного устройства.

Чтобы устройство могло выполнять возложенную на него функцию, нужна правильная схема сборки. В зависимости от того, какой вид будет иметь зарядка, схема может несколько отличаться.

Что собираем

Рассмотрим, каким образом собирается мини солнечная батарея своими руками на примере складного зарядника для сотового телефона. Это устройство будет обладать следующими характеристиками:

Примерный вид

мощность — 20 ватт;
конструкция состоит из 2-х панелей (12в – 10 ватт). Размер панелей составляет 30х35 см, а в разложенном состоянии самодельная солнечная панель будет 35х60 см;
стабилизированное напряжения для выхода — 14в- 20 ватт;
в конструкции имеется встроенный аккумулятор на 14,8в – 4,3 ампер-часа. Такой аккумулятор обычно используется для питания планшета или ноутбука;
два USB выхода, каждый по 5в – 4,3 ампер-часа. В итоге в сумме получается примерно 5в – 8,6 ампер-час.

Как видим по фото, конструкция имеет вид дипломата. В закрытом виде она полностью предотвращает любого рода повреждения солнечной панели.
По сути такое зарядное устройство для сотового телефона представляет собой два зарядника со встроенными в них аккумуляторами 7,4в — 4,3 ампер-часа.
Чтобы собрать такой прибор, вам понадобятся:

две солнечных панели (в примере используются панели на 12в-10 ватт). Можно применять разнообразные модели с алюминиевыми рамками. Все зависит от ваших финансовых возможностей;

Обратите внимание! Можно использовать солнечные панели китайского производства. Они обойдутся гораздо дешевле.

петли. С их помощью будут соединяться между собой две панели нашего «дипломата». Их можно снять со старого шкафчика. Обычно нужна одна или две петли;
аккумуляторы;
USB гнезда. Их берем из старого системного блока. Также их можно отрезать от USB удлинителя;
два сверхярких светодиода. Они понадобятся для того чтобы создать индикацию зарядки, а также для подсветки окружающего пространства (если есть такая необходимость);
выключатели и прочие небольшие детали.

Некоторые детали для сборки

Так как нельзя допускать полной разрядки аккумулятора, в нашем самодельном устройстве необходимо применять блок контроля за разрядкой АКБ. Он состоит из встроенной батареи. Эта батарея отключается в ситуации
снижения напряжения на имеющихся литиевых аккумуляторах (до 6,1в).
Обратите внимание! Данная батарея легко перестраивается на необходимое вам напряжение.
Батарея может отключаться и при наличии на выходе кроткого замыкания.

Описание сборки

Сборка зарядного устройства для любого типа смартфона строго по схеме. В нашем случае будет использоваться следующая схема.

Схема сборки

Здесь представлена полная схема сборки для одного блока будущей зарядки. В данной ситуации допускается запараллеливания панелей для использования их в качестве одного блока.
Обратите внимание! На схеме имеются пунктирные линии, по которым следует делать подключение второй панели к единому блоку стабилизации.
Схема собирается на корпусе, которым могут выступать деревянные доски, сколоченные по типу шахматной доски или другие конструкции аналогичного строения.

Расшифровка обозначений

Как видим, на схеме нанесены специальные пометки, которые являются условными обозначениями деталей. Поэтому чтобы правильно подсоединить между собой составные компоненты, нужно знать расшифровку этих символов:

SZ1 – солнечная панель;
VD1 и VD2 — диоды. Эти элементы будут предохранять панель от переполюсовки, которая формируется на входе при заряде от сетевого адаптера;
DD1,DD2 — стабилизаторы. Они позволяют добиться стабильного напряжения при зарядке;
R1,R2 — резисторы. С их помощью устанавливается нужное напряжение для подзарядки аккумуляторов;
R4 — резистор, необходимый для ограничения тока при наличии разряженного аккумулятора;
R5 — резистор. Он устанавливает ток, идущий через светодиод подсветки и индикации;
R6-R9 — резисторы, на которых собраны делители, создающие для USB необходимые уровни;
SA1 — клавишный переключатель. С его помощью можно делать выбор режима использования. Если стоит режим 14В, можно производить зарядку аккумуляторов (внешний свинцовый и т.д.), а в режиме 8,4В — подключать в схему встроенный аккумулятор. На встроенный аккумулятор от солнечной панели будет подаваться напряжение.

Зная эту расшифровку, вы без проблем соберете портативный зарядник на солнечных батареях.

Как работать с устройством

Теперь, когда мы знаем, как собирается схема, необходимо разобраться, как она будет работать. При полностью разряженном аккумуляторе включение устройства возможно только в режиме SA1 8,4В. Здесь контактная группа SA1/2 разблокирует аккумулятор, а его подключение на зарядку произойдет автоматически.

Готовая зарядка

При заряженном аккумуляторе включение прибора произойдет в режиме SA1 8,4В в случае быстрого нажатия на кнопку КН1. Когда зарядка мобильного телефона будет завершена, переводим SA1 в положение 14В. Таким образом отключится встроенный аккумулятор, о чем просигнализирует выключившийся светодиод.

Заключение

При точном следовании схемы и правильном подключении всех ее компонентов, вы получите компактное портативное устройство для зарядки мобильного устройства от солнечных панелей. Такой самодельный зарядный прибор позволит вам комфортно отдыхать на природе и всегда оставаться на связи с цивилизацией.

Подробно о выключателе с датчиком движения
Выбираем уличный датчик движения для включения света

Приближение майских праздников и летнего отдыха означает, что скоро мы будем много времени проводить на открытом воздухе: ходить на пикники, ездить на дачу и в походы. Чтобы смартфон не разрядился в самый неподходящий момент и вы не зависели от портативного аккумулятора, можно сделать зарядку для смартфона на солнечных батареях. Это легко, быстро и очень дешево. Кроме того, к работе над этим устройством всегда можно привлечь ребенка - показать ему азы пайки и соединения цепей питания, а также рассказать о работе солнечных батарей и экологичных способах получения энергии. При наличии нужных деталей и инструментов, сама работа занимает не больше пяти минут, а по расходам на компоненты вы уложитесь примерно в 200 рублей.

Инструменты и материалы

Компактная солнечная панель на (6V) - около 70 руб .
- Цепь зарядного устройства USB (5V) - около 100 руб .
- Провод для подключения компонентов
- Пластиковая карточка для подставки
- Смартфон и кабель для тестирования
- Клеевой пистолет
- Паяльник
- Мультитул

Нужно выполнить пять простых шагов

1. Нарежьте провода такой длины, чтобы ими было удобно соединить панель с цепью зарядного устройства

2. Припаяйте провода к солнечной панели и соедините их с зарядным устройством, соблюдая полярность

3. Используйте клеевой пистолет для крепления зарядного устройства к панели и убедитесь, что контур порта USB не касается проводов

4. Согните пластиковую карту и приклейте ее к внутренней стороне панели для дальнейшего использования в качестве подставки

5. Подключите смартфон и проверьте работоспособность зарядного устройства

Производители телефонов почему-то не хотят выпускать нормальные самозаряжающиеся гаджеты. На картинке выше телефон Samsung E1107 . По заявлению производителя, в идеальных условиях он может полностью зарядится от солнца за 55 часов. Но в Москве нет таких идеальных условий.

Есть более эффективные солнечные батареи и телефоны с более низким потреблением. К примеру, с черно-белым маленьким экраном Alcatel ot-117 . Созрело у меня желание самому попробовать сделать солнечную панель для телефона и разместить на задней стороне, на крышке от аккумулятора.

У меня есть старый добрый друг Alcatel ot-117 :

Найти солнечную панель по разумной цене с нормальным КПД оказалось в Москве нереально. Купил китайскую зарядку.

Данную зарядку купил исходя из характеристик. Производитель обещал полную зарядку за 14-16 часов под солнцем встроенного аккумулятора на 500 mAh, т.е. как в моем телефоне. Меня это вполне устраивало, так как телефон разряжается за 4 дня и мощности солнечной панели, даже с учетом не идеальных условий, должно хватить, чтобы телефон не нужно было заряжать от стандартной зарядки вообще . А все это чудо на алиэкспрессе стоит 150р. Дешевле, чем покупать солнечную панель отдельно в наших магазинах. И более того, данная солнечная панель достаточно эффективна.

И так эксперимент

Пришлось разрезать microusb кабель NOKIA:

Получили microusb с одной стороны, а 4 провода с другой:

Солнечную батарею нужно соединять красным проводом с красным (плюс с плюсом), а второй провод солнечной батареи (у меня синий) со знаком (-) с черным проводом. Также чтобы пошла зарядка нужно замкнуть белый и зеленый провод. Схема проводов:

Получили данный образец для экспериментов:

Оказалось, что телефон заряжается от нее, лежа на моем офисном столе в солнечную погоду за 2 рабочих дня, а в облачную - за 3 рабочих дня. Работаю я с 8 утра до 5 вечера. Окна офиса выходят на восток. Эксперимент считаю удачным. Остается только все спаять под корпусом напрямую к microusb разъему и разместить в крышке от аккумуляторного отсека. Каких-то дополнений в виде диодов и других радиодеталей не требуется, так как саморазряда при подключении к microusb разъему телефона нет, а телефон заряжается естественным путем. Процесс зарядки отображается на экране телефона. Удивительно, как все легко получается.

В помощь выкладываю рисунок распиновки microusb:

Вот как выглядит сборка:

Солнечная панель будет крепиться на двусторонний мягкий скотч:

Я заказал на ебее более мощную солнечную панель. Также планирую подключить ее через диод SS14 (стоит 5 рублей) напрямую к контактам батареи без пайки, просто зажав контакты. Позже выложу схему подключения. Панель ждать придется 3 недели. Она в 2 раза эффективней этой и стоит всего 100р. Решил так сделать из-за постоянного появления раздражающего сообщения о подключении и отключении зарядки.

Features:
Max. power: 0.5W.
Max. current: 100mA.
Max. voltage: 5V.
Size: 8.6cm x 3.8cm x 0.2cm.