Солнечная батарея в автомобиль
Прошел год после покупки авто и установки солнечной батареи. Решил проверить ее работу.
После установки автосигнализации с обратной связью на Матиз улетел в отпуск на 2 недели, оставив авто. По возвращении обнаружил, что купленный до отпуска и установленный в авто новый аккумулятор умер до нуля. Ноль вольт! Катастрофа! Автоматический зарядник
не помог, т.к. "не видит" аккумулятор и на нем должно быть, хотя бы вольт 7, что бы автоматика начала его заряжать. Дело исправил зарядник "Катунь". Аккумулятор работает без проблем 2 год после разрядки "в ноль".
Фото из инета. Зарядник выпускается под разными брендами и с разными параметрами. У меня самый мощный, зарядко-пусковое вариант.
Для исключения разряда аккумулятора во время длительной стоянки была приобретена на Али солнечная батарея.
Солнечная батарея с крокодилами и штекером в прикуриватель. Но очень тонкие провода. 
Согласно характеристикам, мощность 4,5 В.т. Устройство опробовано для зарядки смартфонов и планшетов. Для этого подключаем крокодилы, в них зажимаем адаптер usb из прикуривателя, в него провод к планшету. Заряжает отлично!
Являясь пользователем альтернативной энергии в частном доме уже несколько лет, решил установить солнечную батарею в авто.
На крыше 3 модуля по 24В и по 300 Вт. Под лобовым 1 модуль 4,5 Вт
Провода провел под торпедой, модуль сунул в щель между стеклом и торпедой.
Были большие сомнения в работоспособности устройства, т.к. малые размеры не внушали доверия и тонкие (0,5 кв.мм.) провода вызывали сомнения, что могут пропустить хоть какой-то ток.
Я стал ездить на Матизе каждый день, (оставив Ленд Круизер в гараже))) и не было возможности проверить, работает батарея или нет?
Кстати, дабы избежать такой же проблемы в Крузаке, было приобретено на Али зарядное устройство, которое выключается после заряда и снова включается, если напряжение на аккумуляторе снова снизилось.
Ток заряда 3А. Поддерживает заряд без участия живых мысящих существ. 
Пришлось установить аллюминиевые радиаторы из подручных средств на транзисторы, которые очень грелись. Люблю все, что можно доработать! Теперь не страшно оставить без присмотра включенный зарядник на несколько месяцев!
Теперь к делу. В 10 утра отключаю солнечную батарею в авто, открываю капот, меряю напряжение:
12,88 Вольт
Включаю дальний свет на 5 минут, потом ближний на 15 минут. Выключаю, жду 5 мин, т.к. при нагрузке напряжение падает, но после отключения нагрузки напряжение может немного увеличиться. Меряю снова:
12,7 Вольт. Думал, будет меньше. Хороший аккумулятор Бош, он же Варта, он же самый дешёвый на момент покупки. Продавцы уговаривали взять что-то подороже, убеждая, что он не протянет больше года. Это означает лишь мотивацию продавца продавать дорогой товар. Аккумулятор отличный!
Теперь подключаю солнечную батарею, закрываю капот, что бы не давал тень и жду пол часа. Батарея на "штатном месте", частично закрыта дворником, засунута в щель за стеклом. Меряем снова:
12,86 Вольта
Оставляю на солнце ещё на 4 часа, снова меряю напряжение:
12,95 Вольт. Батарея явно работает.
Замерил напряжение холостого хода:
ЭДС 21,5 Вольт.
Очень хотелось замерить ток заряда. Он оказался больше 2000мкА. Точнее померить не удалось, т.к. тестер, рассчитанный на 2000мкА зашкалил, а другого под рукой нет.
Поместил батарею в тень и ток заряда показал 1750 мкА
Позже повторю замеры другим тестером и сообщу результат.
Вывод: портативная солнечная панель вполне способна подзарядить севший автомобильный аккумулятор и поддерживать его заряд, компенсируя разряд сигнализацией и другими маломощными устройствами.
P.S. Дополнение от 08.09.2018:
Сделал замеры нормальным тестером. Погода облачная, но солнце яркое. Итак:
Если положить модуль снаружи на стекло под прямые солнечные лучи в 11 утра, то ток заряда 0,12 А.
Если модуль внутри авто и засунут в щель между не грязным, но пыльным стеклом и торпедой
Замер через пыльное стекло
Ток заряда 0,06А.
Сигналка потребляет 0,03А в любом режиме.
Конечно, полностью севший аккумулятор такой штукой придется заржать неделю, при наличии солнечных дней. Но компенсировать разряд от сигналки самое то.
Зарядка аккумуляторов с помощью солнечных батарей
Для обеспечения работы из радио экспедиций часто применяют никель- кадмиевые аккумуляторы (НКА). Но, с течением времени работы в эфире НКА необходимо подзаряжать. В условиях экспедиционной работы одним из наилучших вариантов подзарядки аккумуляторов является использование солнечных батарей. Энергия Солнца вполне сможет обеспечить работу по зарядке аккумуляторов. Разберем принципы использования солнечных батарей для зарядки аккумуляторов.
Тип солнечной батареи
Наиболее распространённые в странах СНГ являются солнечные батареи типа БСК-1, БСК-2, Электроника МЧ/1. Эти батареи выпускают или ранее выпускали многие радиоэлектронные заводы. Иногда встречаются в продаже также импортные, в основном китайские и корейские, солнечные батареи, с параметрами сравнимыми с батареями типов БСК-1, БСК-2, Электроника МЧ/1.
Эти солнечные батареи могут обеспечить зарядный ток аккумулятора в пределах 35-50 миллиампер, не более того. Причем это будет при хорошем солнечном освещении. Следовательно, с помощью широко распространённых солнечных батарей можно обеспечить заряд маломощных аккумуляторов имеющих емкость не более 0,45 А/ч. Замечу, что широко распространенные аккумуляторы типа ЦНК-0,45 как раз имеют такую емкость.
Необходимо также учитывать, что в середине лета, в июле, световой период, в который батарея эффективно отдаёт энергию, обычно длится не более 7-9 часов. Наиболее эффективное время для работы солнечной батареи с 10 до 17 часов. После этого времени ток солнечных батарей падает. Падает ток, генерируемый солнечной батареей в облачную погоду. Некоторая ориентировка солнечных батарей относительно положения Солнца, помогает увеличить генерируемый ими ток, но… Попробуйте сами покрутить батареи в поисках их лучшего освещения, и убедитесь, что это нелегкое дело.
Что же можно предпринять для увеличения тока, генерируемого солнечной батареей? Наиболее просто ток солнечных батарей можно увеличить при помощи их параллельного включения. Конечно, необходимо включать солнечные батареи, имеющие одинаковое количество элементов и, следовательно, обеспечивающих одинаковое напряжение фото ЭДС. Но все же параллельное включение солнечных батарей, как это показано на рис. 1, нежелательно. Лучшие результаты будут получены при параллельном включении элементов солнечных батарей, как это показано на рис. 2.
Рисунок 1 Нежелательное включение солнечных батарей
Рисунок 2 Параллельное включение элементов солнечных батарей
Давайте разберем, почему нежелательно параллельное включение солнечных батарей, показанное на рис. 1.
Вследствие разной освещенности солнечных батарей генерируемые ими напряжения будут немного отличаться друг от друга. Вследствие этого, эффективно будет работать только одна солнечная батарея. При включении солнечных элементов по схеме, показанной на рис. 2, напряжения, генерируемые ими, более равномерно распределяются по солнечной батарее. Вследствие этого, частичное затенение части элементов не принесет большого вреда для работы солнечной батареи. Однако параллельное включение потребует распайки готовых батарей, а затем новое включение их элементов между собой. Работа достаточно нудная, коса проводов между батареями… Но если необходим большой ток, то эту работу все же придется выполнить.
Для увеличения напряжения солнечной батареи, можно включать последовательно, сколько угодное большое количество солнечных элементов. Напряжение такой солнечной батареи будет равно сумме напряжений на всех составляющих ее солнечных элементах. Ток, отдаваемый этой батареей, будет ограничен током худшего элемента.
Самый главный недостаток солнечных элементов, на мой взгляд, это только их относительная дороговизна. Но этот недостаток окупает эффективная работа заряжаемых с помощью солнца аккумуляторов.
Зарядка/подзарядка аккумуляторов
Итак, при достаточном количестве солнечных элементов можно создать солнечную батарею с практически любыми напряжением и током, и способную обеспечить зарядку любого типа аккумуляторов. Все дело только в стоимости такой солнечной батареи. Конечно, не следует забывать, что мощная солнечная батарея будет занимать большую площадь для своей установки. Следует также заметить, если полноценное солнечное освещение батареи бывает ограниченное время суток, то желательно использовать солнечную батарею, обеспечивающую ускоренный зарядный ток, величина которого находится в пределах 0,15-0,3 от емкости аккумуляторов.
Обычно в радио экспедициях эффективная работа возможна в вечернее и ночное время. В это время прохождение на многих диапазонах улучшается, появляется много местных станций. Использование солнечной батареи позволяет вечером и ночью разрядить аккумуляторы во время работы в эфире, а днем произвести их подзарядку.
Если же солнечная батарея обеспечивает ток, меньший чем номинальный зарядный ток, менее 0,08 от емкости аккумуляторов, то в данном случае речь может идти не о зарядке, а только о подзарядке аккумуляторов. Это означает, что в светлый период времени солнечная батарея должна быть постоянно подключена к аккумулятору, все это время постоянно подзаряжая его. При этом необходимо контролировать, что бы во время работы аккумуляторной батареи напряжение на одном элементе аккумулятора было бы не ниже 1,2-1,15 вольт. При напряжении ниже 1,15 вольт аккумулятор необходимо снять с работы и поставить на зарядку. В противном случае за короткое время напряжение на элементах аккумулятора упадет до 1,1 вольта, и такую разряженную аккумуляторную батарею уже невозможно будет использовать в экспедиции без серьезной зарядки. Это указывает на то, что в экспедиции, обязательно необходимо контролировать напряжение на аккумуляторной батарее под нагрузкой. Разрядная и зарядная характеристика одиночного аккумулятора показана на рис. 3.
Рисунок 3 Разрядная и зарядная характеристика никель/кадмиевого аккумулятора
Для дальнейшего понимания процесса зарядки солнечной батареей аккумулятора рассмотрим характеристики элемента солнечной батареи. Зависимость тока одного элемента солнечной батареи типа БСК-2 от напряжения на нем показана на рис. 4. Этот график снят при оптимальном освещении солнечного элемента. Этот график типичен и для других солнечных элементов. Конечно, значение максимального тока будет зависеть от мощности солнечного элемента. Для снятия этого графика к освещенному солнечному элементу подключают переменный резистор. Изменяют сопротивление переменного резистора, и измеряют ток, поступающий в резистор и напряжение на солнечном элементе. Схема для снятия вольт/амперной характеристики солнечного элемента показана на рис. 5.
Рисунок 4 Вольт/амперная характеристика солнечного элемента
Рисунок 5 Схема для снятия вольт/амперная характеристики солнечного элемента
При работе солнечного элемента без нагрузки напряжение фото ЭДС на нем составит около 0,6 В. При подключении нагрузки, а затем при уменьшении ее сопротивления, ток в нагрузке начнет увеличиваться. Напряжение на нагрузке при этом начнет снижаться. Напряжение примерно 0,45 вольт на нагрузке является оптимальным режимом работы солнечного элемента. При попытках увеличить отбор тока, напряжение на солнечном элементе падает, а ток, который он генерирует, продолжает оставаться практически неизменным. Это говорит о том, что солнечная батарея является почти идеальным источником тока, то, что как раз и надо для зарядки аккумуляторов!
Для схемы измерения тока солнечного элемента (см. рис. 5) был построен график зависимости рассеиваемой мощности в сопротивлении нагрузки солнечного элемента. График показан на рис. 6. Этот график снят при оптимальном освещении солнечного элемента. Для постройки графика измерялось нагрузочное сопротивление солнечного элемента при различных напряжениях на нем. Затем, исходя из значения сопротивления нагрузки, и тока, протекающего через нагрузку, был построен график мощности, рассеиваемой в нагрузке. Из этого графика видно, что максимальная мощность отдаваемая в нагрузку солнечным элементом будет при напряжении на нагрузке 0,45 вольт. Оптимальное напряжение на нагрузке (0,45 вольт) отличается от напряжения фото ЭДС (о,6 вольт) в 0,75 раз.
Рисунок 6 График зависимости рассеиваемой мощности в сопротивлении нагрузки от напряжения на ней
Следовательно, для зарядки аккумуляторов можно применить солнечную батарею, которая имеет максимальный генерируемый ток примерно равный току зарядки аккумуляторов. В этом случае солнечная батарея автоматически будет производить зарядку аккумуляторов необходимым зарядным током при своем освещении. Батарею необходимо подключать к аккумуляторам через диод, как это показано на рис. 7. Это необходимо потому, что при неблагоприятном солнечном освещении напряжение на солнечной батарее может упасть ниже, чем напряжение на заряжаемых аккумуляторах. В этом случае аккумуляторы вместо своего заряда, разрядятся через внутреннее сопротивление солнечной батареи. Буферный конденсатор C1 необходим, если, аккумуляторы будут использоваться для работы во время своей зарядки/подзарядки.
Рисунок 7 Подключение солнечной батареи к аккумуляторам
Последовательно с солнечной батареей включен миллиамперметр. Включение миллиамперметра весьма и весьма желательно. Он показывает, какой величины ток потребляет аккумулятор от солнечной батареи. А это дает возможность судить, находится ли аккумулятор под зарядным током или тренировочным, и вообще, работает ли в данный момент солнечная батарея или нет. В качестве миллиамперметра удобно использовать индикатор записи от старого магнитофона.
Шунт для этого индикатора записи тоже сделать достаточно просто. На резисторе типа МЛТ-0,5 наматываем 1 метр провода типа ПЭЛ-0,1. Подключаем шунт параллельно микроамперметру и измеряем, какой максимальный ток он при этом может измерять. Допустим, получилось 100 миллиампер. А для заряда аккумулято-ров используется солнечная батарея с максимальным током 40 миллиампер. Следовательно, удобно иметь максимальную шкалу в 50 миллиампер. Для получения такого максимального тока отклонения микроамперметра сопротивление шунта необходимо увеличить в два раза. Для этого необходимо увеличить длину провода шунта до двух метров. Аналогично можно провести практическую подгонку шунта и для других токов отклонения миллиамперметра.
В походных условиях можно считать процесс зарядки аккумуляторной батареи оконченным, если напряжение на ее элементах под нагрузкой составляет не менее 1,25 В/на элемент, и их ЭДС составляет не менее 1,36 В/на элемент. Если же солнечная батарея используется только для подзарядки аккумуляторов, то ее необходимо производить по мере необходимости — по мере разряда аккумуляторов. При неблагоприятных условиях подзарядка может даже продолжаться целый световой день. Ночью солнечные батареи нет необходимости отключать от аккумуляторов, поскольку они будут отключены автоматически с помощью диода VD1 (см. рис. 7).
Расчет параметров солнечной батареи
Приведем пример расчета солнечной батареи, необходимой для зарядки аккумуляторов. Как показано на графиках рис. 3, во время зарядки аккумулятора напряжение на нем будет находиться в пределах 1,4 В. Для питания аппаратуры в полевых условиях, обычно применяют напряжение питания 12 вольт. Такое напряжение могут обеспечить 10 никель- кадмиевых аккумуляторов, включенных последовательно. Для зарядки батареи из 10 никель- кадмиевых аккумуляторов, включенных последовательно, необходимо обеспечить напряжение на них равное 14 вольт (10*1,4=14). При максимальном КПД работы солнечной батареи, когда напряжение на одном солнечном элементе составит 0,45 вольт, напряжение 14 вольт может обеспечить солнечная батарея состоящая из 31 элемента (14/0,45=31).
Учтем падение напряжение на диоде, равное 0,7 вольта. Следовательно, солнечная батарея должна иметь еще два лишних элемента. Суммарное количество солнечных элементов в батарее в этом случае будет равно 33 (31+2=33). Напряжение фото ЭДС солнечной батареи содержащей 33 элемента составит 19,8 вольт. Итак, мы подошли к важной вещи. Оказывается, для зарядки аккумуляторной батареи напряжением 12 вольт, необходима солнечная батарея напряжением фото ЭДС почти 20 вольт! Такую батарею можно собрать самостоятельно используя отдельные солнечные элементы или несколько готовых солнечных батарей.
В паспорте на солнечные батареи указывают как раз напряжение фото ЭДС. В продаже имеются солнечные батареи на напряжения фото ЭДС равное 12 и 9 вольт. Следовательно, при оптимальном сопротивлении нагрузки (см. рис. 6) напряжение на этих батареях составит 6,75 вольт, для 9- вольтовой солнечной батареи, 9 вольт для 12 вольтовой солнечной батареи.
Две последовательно включенные солнечные батареи, имеющие напряжение фото ЭДС 9 и 12 вольт можно с успехом использовать для зарядки 12 вольтовой аккумуляторной батареи. Превышение суммарного напряжения, которое для двух батарей составит 21 вольт, расчетного напряжения 20 вольт на один вольт не страшно. Это превышение будет компенсировано некоторым уменьшением выходного напряжения солнечной батареи которое произойдет из-за неравномерного освещения элементов, составляющих солнечную батарею. Конечно, следует не забывать, что ток солнечных батарей не должен превышать зарядный ток аккумуляторов.
Две последовательно включенные солнечные батареи на напряжение 9 вольт не смогут обеспечить полную зарядку аккумуляторной батареи. Они осуществят лишь ее подзарядку, до уровня не более 20% от необходимого заряда (см. рис. 3). Однако, подключенная к 12 вольтовой аккумуляторной батареи солнечная батарея с фото ЭДС 18 вольт поможет «разгрузить» режим работы этой аккумуляторной батареи. Она сможет сгладить пиковые токовые нагрузки и обеспечит по мере своих сил подзарядку аккумуляторов.
Эксплуатация солнечных батарей
При использовании солнечных батарей необходимо стремиться к тому, чтобы они были размещены на максимально освещенном месте и были освещены одинаково. Необходимо принять меры, исключающие механическое повреждение батарей, а также прямое воздействие на них влаги и пыли. При транспортировке необходимо избегать тряски солнечных батарей.
Необходимо соблюдать температурный режим солнечных батарей, который указан в их паспорте. Обычно это -40° +50° С. Летом, в жаркую погоду необходимо располагать солнечные батареи на поверхности мало подверженной нагреванию, например, на отрезе белой материи, или на блестящей алюминиевой фольге. В этом случае они слабо нагреваются и обеспечивают удовлетворительную работу расположенной поверх их солнечной батареи.
Необходимо отметить, что никель-кадмиевые аккумуляторы тоже плохо работают при повышенных и пониженных температурах. Понижение температуры аккумулятора ниже 0° С приводит к значительному понижению их мощности.
Результаты испытания солнечных батарей
Практические испытания солнечных батарей совместно с аккумуляторными батареями показали большую эффективность такой совместной работы.
На практике мной были использованы несколько комплектов солнечных батарей. Один комплект обеспечивал напряжение фото ЭДС 18 вольт. Он был составлен из двух солнечных батарей на напряжение 9 вольт. Позже мне удалось приобрести солнечную батарею на напряжение 12 вольт. В результате этого, появилась возможность использовать комплект солнечных батарей на напряжение 21 вольт. Эти солнечные батареи обеспечивали ток в нагрузке пределах 40 миллиампер.
Первое время эксперименты проводились совместно с солнечной батареей имеющей напряжение фото ЭДС 18 вольт. Солнечная батарея была постоянно подключена к аккумуляторам по схеме показанной на рис. 7. Солнечная батарея на напряжение 18 вольт обеспечивала успешную подзарядку аккумуляторной батареи с использованием элементов ЦНК-0,45 и 1,5-НКГН. К сожалению только подзарядку. Интенсивно разряженные во время ночной работы аккумуляторы такая солнечная батарея уже зарядить не смогла. В результате этого, на следующую ночь аккумуляторы работали непродолжительное время.
Однако при небольших нагрузочных токах этих аккумуляторов такая солнечная батарея была довольно полезной. Во время светлого периода она обеспечивала постоянную подзарядку аккумуляторов, держала их под тренировочным током, что благоприятно сказывалось на работе аккумуляторов. В результате этого, аккумуляторы совместно с солнечной батареей работали гораздо дольше, чем без нее.
Но совсем иная картина была при использовании солнечной батареи на напряжение 21 вольт, которая была составлена из батареи на напряжение 9 и 12 вольт. Эта солнечная батарея позволила производить зарядку аккумуляторов во время светового дня. Причем этой зарядки вполне хватало для интенсивной вечерней работы трансивера мощностью 1 ватт. Конечно, оптимальной такую солнечную батарею надо считать только для зарядки аккумуляторов типа ЦНК-0,45, имеющих зарядный ток равный 45 миллиампер. Аккумуляторы типа 1,5 НКГН, имеющих зарядный ток равный 150 миллиампер, такая батарея полностью зарядить не могла. Но в тоже время она им значительно прибавит растраченной за темное время работы емкости!
Батарею на напряжение 21 вольт можно подключать к работающим в дневное время аккумуляторам типа 1,5 НКГН. Подключать ее к работающим совместно с радиоаппаратурой аккумуляторам типа ЦНК-0,45 нежелательно. В этом случае этот тип аккумуляторов будет работать в тяжелом для них режиме, что может вызвать их ускоренный выход из строя. Для избежания этого в экспедиции желательно использовать две аккумуляторных батареи, одну для работы, а другую в это время для зарядки.
Внимание: возможен перезаряд!
Необходимо обратить внимание радиолюбителя, что в некоторых случаях солнечная батарея может сделать перезаряд аккумуляторной батареи. А это приведет к переполюсовке элементов аккумуляторной батареи и к выходу ее из строя. Сразу можно сказать, что при использование 18 вольтовой солнечной батареи можно не опасаться перезаряда аккумуляторной батареи на 12 вольт. Как мы уже разбирали, солнечная батарея на напряжение 18 вольт сможет обеспечить только дозарядку аккумуляторной батареи на уровне 20% от ее номинальной мощности. После этого солнечная батарея обеспечит только тренировочный ток для этих аккумуляторов.
Совсем другой случай будет при использовании солнечной батареи на напряжение 21 вольт. Эта батарея способна обеспечить зарядный ток даже после полного заряда аккумуляторов. Сразу необходимо отметить, что при использовании солнечной батареи обеспечивающей зарядный ток 40 миллиампер можно испортить только аккумуляторы типа ЦНК- 0,45. Аккумуляторы типа 1,5-НКГН, которые требуют зарядного тока величиной 150 миллиампер такой солнечной батареей за время экспедиции испортить трудно. Но, все же необходимо соблюдать осторожность и при их зарядке.
Для того, что бы, не испортить аккумуляторную батарею, необходимо вести учет времени ее работы. После этого проводить дозарядку отданной емкости. Приведу пример такого расчета. Возьмем самый простой случай. Аккумуляторная батарея, составленная из элементов ЦНК-0,45 (следовательно, имеет зарядный ток 40 миллиампер), питает приемник с током потребления равным 40 миллиампер. Предположим, этот приемник проработал вечером 4 часа. Следовательно, утраченная емкость аккумулятора равна 160мА/час (40*4=160). Для восстановления утраченной емкости аккумуляторной батареи она должна получить заряд на 150% превышающий утраченный заряд. Следовательно, для восстановления заряда эта аккумуляторная батарея днем должна находиться под зарядным током 40 миллиампер в течение 6 часов ( 160/40=4; 4*1,5=6).
А если аккумуляторная батарея использовалась для питания трансивера, который работает на передачу? Что же, необходимо учитывать время, в течение которого он работает на передачу. Допустим, трансивер потребляет 50 миллиампер на прием и 150 миллиампер во время передачи. Работал трансивер в течение 3 часов, из них полчаса на передачу. Следовательно, аккумуляторная батарея 2,5 часа отдавала ток 50 миллиампер и 0,5 часа 150 миллиампер. Рассчитаем утраченную емкость:
- во время приема 125мА/час (50*2,5=125);
- во время передачи 75мА/час (150*0,5=75);
- общая утраченная емкость равна 200мА/час (125+75=200).
Для восстановления утраченной емкости аккумуляторной батареи она должна получить заряд на 150% превышающий утраченный заряд. Следовательно, для восстановления заряда эта аккумуляторная батарея днем должна находиться под зарядным током 40 миллиампер в течение 7,5 часов ( 200/40=5; 5*1,5=7,5).
Устранение эффекта памяти
К сожалению, никель-кадмиевые аккумуляторы обладают так называемым эффектом памяти. В чем это проявляется? Если аккумулятор несколько раз разряжать не полностью, допустим на 30% от его емкости, а затем снова производится его дозарядку, то аккумулятор «запомнит» разрядный цикл. Впоследствии аккумулятор будет отдавать только 30% своего заряда, даже при получении им полного заряда. Обычно в радио экспедициях аккумуляторы не успевают подхватить эту болезнь. Аккумулятор каждый день испытывает разные разрядные/зарядные циклы, причем разрядные циклы бывают довольно глубокими. Однако, после окончания экспедиции, в которой использовалась подзарядка аккумуляторов, для устранения эффекта памяти, аккумулятору необходимо дать не менее двух циклов полного разряда/заряда.
Как правильно заряжать АКБ от солнечной панели на 12 Вольт Можно ли не контролировать заряд
В данном видео я отвечу на вопрос, зрителя. Можно ли заряжать аккумулятор от солнечной панели напрямую бесконтрольно. Заодно я добавлю сюда же ответ, можно ли заряжать АКБ от солнечной панели контролирую пороги напряжения и тока, отключая его в ручную. Ну и вообще, требуется ли контроллер заряда, для заряда от солнечных панелей или ветрогенератора, или можно обойтись без него в принципе.
Сам вопрос — Уже 2-3 года, пытаюсь разобраться в теме солнечных панелей. Смотрел много видео, в ютубе. Последние полгода, как наткнулся смотрю ваш канал. Зимой даже спаял панельку. У меня на данный момент, несколько вопросов, на которые я не могу нигде найти точного ответа. Я хочу идти по пути 12 вольт. Я не хочу переводить 12в в 220. Могу ли я тупо напрямую подключить солнечную панель 12 в к аккумулятору б\у. И не бояться, что если я не буду смотреть за этим, то что то случится с АКБ. Например светит постоянно солнце, меня нет рядом с АКБ, ну и нагрузки тоже нет. На данный момент есть панель 100ватт, и аккумулятор б/у. Буду признателен за ответ или ссылку на видео где вы отвечали. Хотелось бы исчерпающее видео по теме как вы умеете делать.
Давайте я сразу отвечу на 2 вопроса, который задают часто именно новички. Можно ли заряжать АКБ, при помощи солнечной панели, не используя контроллер заряда.
1 Я контролировать заряд не буду, но хочу чтобы все было хорошо. К сожалению при данном вашем решении, не брать во внимание контроль заряда АКБ. Аккумулятор не остановится на заряде. Когда он полностью восполнит свою емкость. И за счет того что сопротивление АКБ при полном заряде стремится к бесконечности. Напряжение с солнечной панели начнет завышаться, И по мере разогрева аккумуляторной батареи в процессе электролиза, сопротивление начнет расти, что приведет к увеличению, и завышению не только напряжение, более положенного для АКБ. Но и тока (I), который будет со временем только ограничиваться возможностью солнечной панели. Что приведет, не только к сильному разрушению пластин, в процессе электролиза который будет нарастать. Но и к осыпанию активной массы, и превращения вполне живой батареи, как я это называю в конденсатор.
По этому, бесконтрольно зарядить аккумулятор, без возможности прекратить заряд, не разрушив пластины АКБ, у вас вряд ли получится. Именно для этих целей и применяют контроллер заряда. Но не как не из за того что напрямую солнечной панелью, не получится зарядить АКБ. Все получится, если вовремя отключать заряд.
2 Я буду контролировать процесс, заряда. И я знаю когда АКБ по амперметру и вольтметру будет считаться заряженным и самостоятельно отключу заряд. Так делать можно. Но согласитесь, это неудобно, когда вы не знаете, какая у вас остаточная емкость, и сколько вам еще необходимо находится рядом, чтобы вовремя отключить заряд.
Похоже я догадался чего люди опасаются. Скорей всего, они не понимают, именно саму суть заряда, и не понимают что делает и какую роль играет непосредственно контроллер заряда.
Контроллер заряда для солнечной батареи, призван контролировать непосредственно напряжение и ток заряда АКБ. И позволяет эксплуатировать батарею, в ее паспортных и рекомендованных производителем интервалах, как по напряжению, так и напряжению и току. в зависимости от контроллера заряда и его цены.
Существует два вида контроллеров:
Самый популярный — Это когда контроллер доходит до заданного напряжения, поддерживает его на заданном уровне, путем регулирования частоты шим сигнала, открытия транзистора. Такие контроллеры, весьма эффективны, потому что позволяют, не только зарядить, но и полностью до зарядить аккумулятор. Ведь все мы с вами знаем, что если на АКБ у нас в конце заряда напряжение соответствует выставленным паспортным значениям, важен непосредственно какой в данный момент времени идет ток. И если он равен или меньше выставленного значения, это говорит о том что аккумулятор еще полностью не зарядился. а происходит еще до заряд АКБ.
Ушедший на задний план, но один из первых — Это контроллеры, которые при выставленном напряжении, при достижении которого, от аккумуляторной батареи, отключается источник зарядного тока и напряжения. Как уже понятно из текста выше. В данном варианте, аккумулятор заряжается не полностью. А значит у нас не происходит очень важного магического процесса, который протекает в конце заряда АКБ. И подобные контроллеры, только отрицательно сказываются на времени жизни АКБ. Но тем ни менее, они контролируют напряжение в конце заряда. Сохраняя батарею от ее перезаряда и электролиза. Просто не столь эффективно как предыдущий и более современный контроллер. Ниже как раз реле напряжения, которое как раз которое работает по данному режиму работы.
Управление включением, выключением реле, что то типа такого — Устройство отключения от низкого напряжения, 12 В, 24 В, 36 В, цифровой дисплей, защита от пере разряда для литиевых батарей 12-36 в — https://alli.pub/6ofut9
Их существует много разновидностей и все они весьма доступные, и отлично подходят для разных типов, перевода ручных действий в автоматическое исполнение.
In this video, I will answer the question, the viewer. Is it possible to charge the battery from the solar panel directly without control. At the same time, I will add here the answer, is it possible to charge the battery from the solar panel, I control the voltage and current thresholds, turning it off manually. Well, in general, is a charge controller required to charge from solar panels or a wind generator, or can you do without it in principle.
The question itself — For 2-3 years now, I have been trying to understand the topic of solar panels. Watched a lot of videos on YouTube. For the last six months, I’ve been watching your channel. In winter, even soldered the socket. At the moment, I have a few questions that I can’t find an exact answer anywhere. I want to go the 12 volt route. I don’t want to convert 12v to 220. Can I stupidly directly connect a 12v solar panel to a used battery. And do not be afraid that if I do not look after this, then something will happen to the battery. For example, the sun is constantly shining, I am not near the battery, and there is no load either. At the moment there is a panel of 100 watts, and a used battery. I would be grateful for an answer or a link to the video where you answered. I would like an exhaustive video on the topic of how you can do it.
Let me immediately answer 2 questions that are often asked by beginners. Is it possible to charge the battery using a solar panel without using a charge controller.
1 I will not control the charge, but I want everything to be fine. Unfortunately, with this decision of yours, do not take into account the control of the battery charge. The battery will not stop charging. When it fully replenishes its capacity. And due to the fact that the resistance of the battery when fully charged tends to infinity. The voltage from the solar panel will begin to overestimate, and as the battery warms up during the electrolysis process, the resistance will begin to grow, which will lead to an increase, and overestimation, not only of the voltage that is more than that for the battery. But also current (I), which over time will only be limited by the possibility of a solar panel. Which will lead, not only to a strong destruction of the plates, which will increase during the electrolysis process. But also to the shedding of the active mass, and the transformation of a completely living battery, as I call it, into a capacitor.
Therefore, you are unlikely to be able to charge the battery uncontrollably, without the ability to stop the charge without destroying the battery plates. It is for these purposes that a charge controller is used. But not because of the fact that directly from the solar panel, it will not be possible to charge the battery. Everything will work out if you turn off the charge in time.
2 I will control the process, the charge. And I know when the battery will be considered charged by the ammeter and voltmeter and I will turn off the charge myself. It is possible to do so. But you must admit, it’s inconvenient when you don’t know what your remaining capacity is, and how much more you need to be nearby in order to turn off the charge in time.
Looks like I figured out what people are afraid of. Most likely, they do not understand exactly the very essence of the charge, and do not understand what it does and what role the charge controller itself plays.
A solar charge controller is designed to directly control the voltage and current of the battery charge. And it allows you to operate the battery, in its passport and manufacturer-recommended intervals, both in terms of voltage and voltage and current. depending on the charge controller and its price.
There are two types of controllers:
The most popular is when the controller reaches a given voltage, maintains it at a given level, by adjusting the frequency of the PWM signal, opening the transistor. Such controllers are very effective, because they allow not only to charge, but also to fully charge the battery. After all, we all know that if the voltage on the battery at the end of the charge corresponds to the set passport values, what is directly important is what current is flowing at a given time. And if it is equal to or less than the set value, this indicates that the battery has not yet been fully charged. And it happens even before the battery is charged.
Gone into the background, but one of the first — These are controllers that, when the voltage is set, upon reaching which, the source of charging current and voltage is disconnected from the battery. As is clear from the text above. In this option, the battery is not fully charged. This means that we do not have a very important magical process that occurs at the end of the battery charge. And such controllers only negatively affect the life of the battery. But nevertheless, they control the voltage at the end of the charge. Keeping the battery from overcharging and electrolysis. Just not as efficient as the previous and more modern controller. Below is just a voltage relay, which just works in this mode of operation.
Relay turn on, turn off control, something like that — Low voltage disconnect device, 12V, 24V, 36V, digital display, over-discharge protection for 12-36V lithium batteries — https://alli.pub/6ofut9
There are many varieties of them and they are all very affordable, and are great for different types, translation ru
Как зарядить аккумулятор с помощью солнечной панели: введение и время зарядки
Аккумуляторы используются уже более 150 лет, и сегодня используется оригинальная технология свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядка аккумуляторов добилась определенного прогресса в сторону большей экологичности, а солнечная энергия является одним из наиболее устойчивых методов подзарядки аккумуляторов.
Солнечные панели можно использовать для зарядки батарей, хотя в большинстве случаев батарею нельзя подключить непосредственно к солнечной панели. Контроллер заряда часто требуется для защиты батареи путем изменения выходного напряжения панели на напряжение, подходящее для зарядки батареи.
В этой статье будут рассмотрены многие типы аккумуляторов и солнечных элементов, используемых в современном энергосберегающем мире.
Заряжают ли солнечные панели аккумуляторы напрямую?
Автомобильный аккумулятор на 12 вольт можно напрямую подключить к солнечной панели, но необходимо проверить, превышает ли его мощность 5 Вт. Солнечные панели с номинальной мощностью более 5 Вт должны быть подключены к аккумулятору через солнечное зарядное устройство, чтобы избежать перезарядки.
По моему опыту, теория редко выдерживает испытания в реальных условиях, поэтому я буду подключать солнечную панель напрямую к частично разряженной свинцово-кислотной батарее глубокого разряда, измеряя напряжение и ток с помощью контроллера заряда на солнечной энергии. Сразу к результатам теста.
Перед этим я рассмотрю немного теории — приятно учиться, потому что она многое проясняет!
45℃ Температура разрядки: -40
+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C
Зарядка аккумулятора с помощью солнечной панели без контроллера
В большинстве случаев аккумуляторы можно заряжать непосредственно от солнечной панели.
Зарядка батареи включает в себя использование контроллера заряда, который преобразует выходное напряжение солнечных элементов в напряжение, подходящее для заряжаемой батареи. Он также предохраняет аккумулятор от перезарядки.
Солнечные контроллеры заряда делятся на два типа: с отслеживанием mpp (MPPT) и без него. Mppt более экономичен, чем контроллеры без MPPT, но оба типа справятся со своей задачей.
Свинцово-кислотные элементы являются наиболее часто используемой формой батареи в солнечных энергетических системах. Однако можно использовать и литий-ионные аккумуляторы.
Поскольку напряжение свинцово-кислотных элементов обычно составляет от 12 до 24 вольт, они должны заряжаться от солнечной панели с выходным напряжением восемнадцать вольт или более.
Поскольку автомобильные аккумуляторы обычно имеют значение 12 вольт, все, что требуется для их зарядки, — это 12-вольтовая солнечная панель. Большинство солнечных панелей производят примерно 18 вольт, что достаточно для зарядки большинства свинцово-кислотных элементов. Однако некоторые панели предлагают большую мощность, включая 24 вольта.
Чтобы избежать повреждения аккумулятора в результате перезарядки, в этой ситуации необходимо использовать контроллер заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Контроллеры PWM предотвращают перезарядку, сокращая продолжительность часов, в течение которых солнечный элемент посылает электричество в аккумулятор.
Сколько времени нужно, чтобы зарядить аккумулятор 12 В от солнечной панели мощностью 100 Вт?
Может быть сложно оценить точное время, необходимое для зарядки 12-вольтовой батареи с помощью солнечной панели мощностью 100 Вт. Несколько переменных влияют на эффективность зарядки, и убедитесь, что солнечная панель изготовлена из высококачественных материалов. Важно помнить, что эффективность вашей солнечной панели будет зависеть от того, сколько прямого солнечного света она получает. Далее, эффективность и долговечность вашего контроллера заряда будут влиять на скорость зарядки аккумулятора.
Ваша 100-ваттная солнечная панель будет производить скорректированную выходную мощность примерно 85 Вт под прямыми солнечными лучами, потому что большинство контроллеров заряда имеют рейтинг эффективности около 85%. Выходной ток контроллера заряда будет 85 Вт/12 В или примерно 7,08 А, если предположить, что выход контроллера заряда составляет 12 В. В результате для полной зарядки 12-вольтовой батареи емкостью 100 Ач потребуется 100 Ач/7,08 А, или примерно 14 часов.
Несмотря на то, что это может показаться долгим, имейте в виду, что задействована только одна солнечная панель и что батарея, которую вы заряжаете, уже полностью разряжена. Вы часто используете много солнечных батарей, и поначалу ваша батарея не будет полностью разряжена. Самое главное — расположить солнечные панели в как можно более удобном месте и часто заряжать батареи, чтобы они не разряжались.
Меры предосторожности, которые вы должны принять
Вы можете увеличить производство солнечной энергии несколькими способами. Используйте энергию от зарядки аккумуляторов в течение дня для работы устройств ночью. Следуйте этим инструкциям, чтобы обеспечить наилучшую производительность аккумулятора.
●Убедитесь, что солнечные панели чистые и готовы принять солнечные лучи утром до начала дня. Возможно, вам придется встать пораньше, чтобы подготовить солнечную панель к выработке электроэнергии. Ночью частицы пыли могут прилипать к поверхности солнечной панели, вызывая ее загрязнение. Образуется слой пыли, препятствующий попаданию солнечного света на солнечную панель.
Возможности по выработке электроэнергии сократятся. Стекло солнечной панели в идеале следует чистить каждые два-три часа, чтобы удалить пыль в течение дня. Протрите стекло мягкой хлопчатобумажной тканью. Никогда не прикасайтесь голыми руками к солнечной панели. Чтобы не обжечься, надевайте перчатки для рекуперации тепла.
● Материал, используемый для изготовления солнечной панели, важен. Для изготовления солнечных панелей можно использовать разные материалы, и более качественные материалы будут производить больше электроэнергии, чем обычные солнечные панели. Солнечные панели производятся с учетом множества аспектов. Солнечная панель поддерживает выработку электроэнергии и обеспечивает плавный поток энергии по поверхности панели, стеклянному материалу, силовому кабелю и т. д.
● Это упускаемый из виду шаг в производстве солнечной энергии, и он необходим для накопления солнечной энергии и увеличения мощности. Для подключения солнечной панели и аккумуляторов следует использовать качественный кабель. Кроме того, вещество, используемое для изготовления кабелей, должно быть эффективным.
Поскольку медь является таким хорошим проводником, перемещение энергии из точки А в точку Б требует меньшей нагрузки на электричество. Кроме того, энергия эффективно передается в батарею, обеспечивая большую энергию для хранения.
Солнечные панели — очень практичный способ выработки электроэнергии для самых разных нужд. Солнечная электрическая система может быть менее дорогой и обеспечивать электроэнергию до трех десятилетий при правильном обслуживании.