Ładowarka solarna do smartfona

Dziadek

ukłony wielkie, że zdecydowałeś się powalczyć z solarami. Jak rozumiem, chodzi o wartość naukowo-badawczą projektu. Jeżeli chodzi o gotowce dostępne na rynku, są rozwiązania łatwe, lekkie i przyjemne, poczynając od "portfela z solarami", tzn: panelu składającego się jak portfel, złożonego z kilku solarów, takiego "kieszonkowego", po POWERBANKI ładowane solarem - to ostatnie rozwiązanie mi osobiście bardzo się spodobało...

DziadekKrecik napisał:

elektroniczne których mam pod dostatkiem-

To doskonale, bo koszty super niskie, natomiast ta ,,elektrownia słoneczna" aż poraźa ale nie prądem a ,,starannością" wykonania. Nie lepiej było nalepić więcej panelików na starą marynarkę, i wtedy po zachodzie Sloneczka odwrocić się do niego plecami a frontem do Księźyca....Żadnego amperka i woltusia nie wolno zmarnowac.

DziadekKrecik napisał:

Ale tak myśląc teoretycznie względem rozwiązania tego problemu, to pewnie będą potrzebne takie elementy jak: jakiś mały kondensator elektrolityczny foto nr.10, dla podtrzymania woltów gdy słonko zajdzie👎 taka mała cewka pierścieniowa i pewnie jeszcze parę innych elementów...

Znacznie prostszym rozwiązaniem większości problemów jest akumulator. Czyli panel PV ładuje akumulator z taką intensywnością, jak akurat jest dostępna energia słoneczna. Natomiast ładowanie urządzeń będzie odbywać się płynnie, póki starczy energii w akumulatorze. W tym wypadku będzie on pełnił rolę nie tylko magazynu, ale także bufora stabilizującego ten układ. Właściwie dokładnie tak samo jest zbudowany każdy fabryczny solarny powerbank. To zdecydowanie lepsze rozwiązanie, bo z energii można korzystać także wtedy, kiedy światło słoneczne nie jest już dostępne.

Solary do tej pory grzały wodę. Technologia się rozwija, więc zastąpiły panele baterii słonecznych.
Dziadek nic nie czytał, mało co wie, coś tam zrobił... Do przestudiowania są tematy:
1. Baterii ogniw słonecznych (d. baterie słoneczne, obecnie panele, paneliki)
2. Stabilizacja napięcia za pomocą układów liniowych i impulsowych (przetwornic).
3. sposoby zasilania telefonów (potocznie ładowarki, choć podłączenie telefonu do komputera przez kabel USB nie czyni komputera ładowarką, choć głupi mógłby tak pomyśleć).
Po zgłębieniu tych tematów odejdą problemy ze zmiennym napięciem i pilnowaniem potencjometru. Akumulator smartfona czy innego urządzenia poradzi sobie z akumulacją energii a i sam smartfon będzie zasilany z baterii słonecznej gdy ta będzie miała dość mocy.
Błędy:
1. Brak stabilizacji napięcia.
2. Brak wiedzy nt. zasilania telefonów mocami większymi niż 2,5 W.
3. Niefachowa słownictwo uniemożliwiające znalezienie przydatnych informacji.
Kolejność przypadkowa.

Zacznijmy od tego, że to, co zrobiłeś nie ma prawa działać. Począwszy od tego kroku:

DziadekKrecik napisał:

Te ułożone razem są połączone równolegle... dla wzmocnienia amperażu, a ten trochę oddalony, jest połączony z nimi szeregowo, żeby uzyskać powyżej 5 V.

Po drugie, te panele są różne, co dodatkowo powoduje, że to, co robisz nie ma żadnego sensu.
Po trzecie, panele z lampek ogrodowych dają przy maksymalnym oświetleniu pewnie z 50, może 70mA (te większe). Potrzebujesz kilkunastu takich paneli by ładowanie było zauważalne i miało sens. TAKICH samych paneli, i to najlepiej nie takich, które dają 2V na wyjściu, a takich, które dają 5,5-6V.
Do tego potrzebujesz jakiś kontroler. Chociażby taki: https://pl.aliexpress.com/item/1005005038586449.html

Dodano po 1 [minuty]:

>>21149310

a_jablon napisał:

@a_jablon to jest ściema ten solarny power bank z drugiego zdjęcia. Ten panel ładowałby taki power bank z 2 tygodnie w pełnym słońcu.

Nawiązując do tematu DIY i powerbanku na solara + problemu z napięciem na wyjściu panelu i można je "pożenić" z czymś takim:

https://allegro.pl/oferta/przewod-przetwornica-nap-12v-x-1x5v-3a-usb-c-13607695339

(to opcja na "klasyczne" panele około 12-woltowe)

To tylko przykład, bo jest jeszcze inna opcja (na panele z około 5V na wyjściu):

https://allegro.pl/oferta/ladowarka-przetwornica-step-up-microusb-usb-1a-5v-13389806111

i to się akurat ładnie spina z akumulatorem

Niektórzy zapominają, że to dział DIY Początkujący i tam nasz Dziadek założył temat.
Ja tam się cieszę się z prezentacji i nie należy się zniechęcać.
Gotowa przetworniczka załatwia sprawę.

Napisz do mnie Paczkomat a wyślę mały upominek

gulson napisał:

(...)
Gotowa przetworniczka załatwia sprawę.(...)

dokładnie tak

DziadekKrecik napisał:

napięcie z solarów się waha i to dość znacznie

No właśnie chyba nie do końca tak jest. Panel fotowoltaiczny ma (w miarę) stałe napięcie pracy, punktu maksymalnej mocy a prąd jaki można z panela pobrać zależy od natężenia promieniowania słonecznego. dlatego sprytniejsze ładowarki mają algorytm MPPT, czyli tak regulują prąd płynący z paneli PV żeby napięcie zawsze było w punkcie maksymalnej mocy. Zwykła ( jakakolwiek ) przetwornica nie wystarczy, ale można zaadoptować zwykłą przetwornicę dodając jej dodatkowe sprzężenie zwrotne od napięcia na wejściu, tylko z odwrotnym kierunkiem działania w stosunku do sprzężenia od napięcia na wyjściu, w takim sprzężeniu można ręczne ustawić punkt pracy ( będzie to co prawda MPP a nie MPPT, bo MPPT sam szuka optymalnego punktu pracy) i to pozwoli na pobór z paneli maksymalnej mocy możliwej do uzyskania w danych warunkach oświetleniowych.

manski napisał:

Zwykła ( jakakolwiek ) przetwornica nie wystarczy, ale można zaadoptować zwykłą przetwornicę dodając jej dodatkowe sprzężenie zwrotne od napięcia na wejściu

Wystarczy. Wystarczy na tyle by to w ogóle działało. Prąd na wyjściu będzie się wahał i tyle. Sprawność może być mniejsza. Ale będzie to działało dużo lepiej niż potencjometr od odkurzacza
Poza tym proste sterowniki nie mają MPPT tylko PWM to po pierwsze, a po drugie to w lampach solarnych chociażby siedzą układy, które zapewne nie mają żadnego algorytmu.

Dodano po 4 [minuty]:

@DziadekKrecik jeśli chcesz się w ogóle pobawić by zrobić coś z gratów, które posiadasz, to zacznij od pomierzenia paneli, które masz. Każdy wystaw na słońce i zmierz jakie napięcie daje. Zmierz też prąd zwarciowy. Małe panele na zakresie 200mA Twojego miernika, a większe na zakresie 10A, bo mogą dawać nieco większy prą niż 200mA.
Mam nowe panele 5x5cm, które dają ponad 2V i 140mA na przykład. Jeśli Twoje są większe mogą dawać ponad 200mA.

speedy9 napisał:

Poza tym proste sterowniki nie mają MPPT tylko PWM

A te które mają MPPT to nie mają PWM ?, to jak regulują prąd? tranzystorem szeregowym pracującym jako regulowana rezystancja o pracy ciągłej.
Jeśli układ zawiera małą ilość niezbyt mocnych paneli PV to tym bardziej warto zrobić chociaż MPP. żeby wykorzystać całą dostępną moc z paneli.

manski napisał:

Jeśli układ zawiera małą ilość niezbyt mocnych paneli PV to tym bardziej warto zrobić chociaż MPP. żeby wykorzystać całą dostępną moc z paneli.

Nie, zdecydowanie tak nie uważam, choćby z tych powodów, że autor tematu nie bardzo się orientuje w tych sprawach i chodzi o jak najprostsze rozwiązanie, a nie wymyślanie z MPP itp.

a nie lepiej połączyć panel z gotową przetwornicą step-down akceptującą szeroki zakres napięć wejściowych?

Można wziąć jakąś prostą przetwornicę step down (o małym prądzie własnym) i dołożyć wzmacniacz operacyjny który będzie realizował dodatkowe sprzężenie ustalające napięcie pracy paneli PV. wejście odwracające podłączyć przez rezystor do napięcia PV , na wejście nieodwracające podać napięcie odniesienia (regulowane potencjometrem) wyjście wzmacniacza przez diodę podłączyć do dzielnika mierzącego napięcie wyjściowe przetwornicy( dzióbkiem do wejścia sprzężenia zwrotnego), i taki układ już będzie realizował MPP ustawione potencjometrem.

Ogniwa ładowane są prądem, nie napięciem. Możesz mieć na starcie 20V, a po podłączeniu takiego niewydajnego panelu do baterii 5000mAh spadnie do 3,7 i nawet nie wystarczy do pokrycia bieżącego zapotrzebowania telefonu, a co dopiero na ładowanie ogniwa

manski napisał:

i taki układ już będzie realizował MPP ustawione potencjometrem

I na jakiej podstawie układ będzie "stwierdzał", że jest to MPP bez obecności analogowego układu mnożącego?

speedy9 napisał:

o zacznij od pomierzenia paneli, które masz. Każdy wystaw na słońce i zmierz jakie napięcie daje. Zmierz też prąd zwarciowy. Małe panele na zakresie 200mA Twojego miernika, a większe na zakresie 10A, bo mogą dawać nieco większy prą niż 200mA.
Mam nowe panele 5x5cm, które dają ponad 2V i 140mA na przykład. Jeśli Twoje są większe mogą dawać ponad....

Właśnie przed złożeniem tego kompletu na fotografiach tak zrobiłem te najsłabsze wywaliłem. A te które tam są widoczne to dają tak od 3:60 do 5,30, ale jak zmierzyć ten prąd zwarciowy, to nie wiem? plus do minusa A gdzie wtedy mierzyć te miliampery?

Miernikiem nastawionym na pomiar prądu - sondy miernika przyłączasz do wyprowadzeń panela i mierzysz. Bezpiecznik w mierniku zadziała przy prądzie od 200 do 500 mA. Typowy miernik pokaże 200 mA. Później albo 2A albo 10A (zakres jest do 20A, ale miernik tego nie wytrzyma).

dgolf napisał:

Ogniwa ładowane są prądem, nie napięciem. Możesz mieć na starcie 20V, a po podłączeniu takiego niewydajnego panelu do baterii 5000mAh spadnie do 3,7 i nawet nie wystarczy do pokrycia bieżącego zapotrzebowania telefonu, a co dopiero na ładowanie ogniwa

właśnie na zdjęciu 13 i 14 jest pokazane że ten mój zestaw przy próbach ładuje taką jedną baterię litowo-jonową i napięcie nie spada, to ja musiałem je obniżyć do standrtowego napiècia ładowania -4.20...
owszem nie miała 5000 mAh, tylko 2000 ale mój smartfon też nie jest z najwyższej półki i bardzo wątpię żeby miał baterię Tak mocną.


Dodano po 6 [minuty]:

acctr napisał:

manski napisał:

i taki układ już będzie realizował MPP ustawione potencjometrem

I na jakiej podstawie układ będzie "stwierdzał", że jest to MPP bez obecności analogowego układu mnożącego?

Ło Matko bosa...

Panowie to tylko miała być taka zabawka poglądowa dla wnuczka nie ma się o co tak na poważnie spierać
🎩🎩🎩

Użyj stabilizator impulsowy 5V i będzie bezpiecznie dla smartfona. Do ładowania akumulatora litowo jonowego użyj moduł z układem TP4056, który za 5zł nabędziesz w sklepie z elektroniką, czyli z częściami elektronicznymi. Są moduły, które ładują prądem 2 A zamiast 0,5 A jak TP4056. 8V to bardzo dużo na linii, która w standardzie przyjmuje 5,25 V a 7 V to już bardzo okazjonalnie.
Taki układ nie jest bardzo skomplikowany a znacznie podnosi użyteczność miniaturowej elektrowni słonecznej i nie grozi uszkodzeniem drogiego sprzętu.
Jak nabierzesz chęci, to później zrobisz MPPT i porównasz skuteczność obu rozwiązań.
Gdybyś chociaż użył stabilizator LM7805, to już by odpadł przymus ręcznego regulowania napięcia. Stabilizator musi być na sporym radiatorze. Ma tę wadę, że nadmiarowe napięcie zamienia w ciepło (moc strat P=U*I, I - prąd płynący ze stabilizatora, U - napięcie pomiędzy jego wejściem a wyjściem np. 12V - 5V=7V. Przy prądzie 0,5 A daje to moc strat 3,5 W. Do smartfona oddane będzie 2,5 W). Jest to marnowanie energii, ale bez narażania się na straty w sprzęcie.

Szanowny Dziadku,

Temat jest złożony. Paroma przypadkowymi częściami nie zmajstrujesz odpowiedniego obwodu użytecznego na tyle, by cokolwiek Ci to dało wymiernego.

Oczywiście forumowicze już się rozkręcili, już lecą "układy mnożące" i "tryby pracy", zaraz będzie mikrokontroler... zapominając, że Dziadek zaczyna od potencjometru od odkurzacza. Staje przed Wami Dziadek z paroma rezystorami i kondensatorami, a zostaje nakarmiony terminami, które mówią mu tyle, co uczniowi klas pierwszych wykład o kwaternionach.
Nie tędy droga.

Drogi Dziadku, popatrz na Allegro, czy inny portal aukcyjny. Być może mylnie, ale zakładam, że wolisz rodzime miejsce, niż zakupy w Chinach; jeśli się mylę, to na AliExpress znajdziesz tańsze odpowiedniki, choć i czekać przyjdzie dłużej.

Wklep frazę np. "powerbank solarny" lub podobny. Zobacz, za 50-200zł dostaniesz kilka urządzeń.
Np. ja znalazłem takie coś:


Popatrz teraz na ich komentarze - ale nie tylko te najlepsze, ale i najgorsze. Czego się z tego nauczysz?

Że:
1) są gotowe urządzenia w obudowie, które są poręczne i "kompaktowe". Nie trzeba im nic dopinać, mierzyć, chronić przed otoczeniem (no może poza bezpośrednim zalaniem).
Gdybyś był doświadczonym elektronikiem-hobbystą, to wtedy zabawa we własne urządzenie ma sens. Może i nie ekonomiczny, ale przynajmniej hobbistyczny - no i jest takie, jak Tobie jest potrzebne, wedle dostępnych środków i umiejętności. Ale wtedy czeka Cię szukanie, czytanie, eksperymentowanie, dobieranie, kupowanie, i tak kilka(naście) razy. Masz na to czas, środki, chęci, wiedzę i ... potrzebę? A te gotowe urządzenia i tak pewnie wyjdą taniej, niż wszystko poskładasz, no chyba, że masz wszystkie potrzebne części, zdatną obudowę, itd.

2) Te gotowe produkty wcale nie są takie super, w większości to marketing. Taki sam, jak czyniący z małego 2W głośniczka "Super Bass Power PMPO 1000 Watt". Coś tam podziała, coś tam naładuje - w PEŁNYM słońcu. Ale komentarze obnażają prawdę:
- "Estetyczne wykonanie ale nieporozumienie co do pojemności 20000 mA. Po pełnym naładowaniu powerbank jest w stanie naładować telefon tylko w 50 %-tach."
- "Nie laduje się na sloncu"
- "spodziewałem się czegoś lepszego, kupiłem 2 sztuki i traktuje je jakos latarki na słońce, słabo ładuje, mimo full nasłonecznienia i odpowiedniego kąta w stosunku do słońca, naładowanie jest na ok 80% co pozwala mi naładować telefon z 500mah na jakieś 30%, próbowałem na kablu dołączonym do banka i firmowego z telefonu. jakość i cena? nie mogę się przyczepić bo to budżetowy model, wiec żeby podratować się w słoneczny dzień ok, w innym przypadku nie polecam... powerbank średni, ładowanie solarne kiepskie, jako latarka super !! "
- "za ta cenne nawet działa"

Co prawda ocen jest 100 i średnia jest wysoka, więc "JAKOŚ to działa", a te negatywne komentarze to być może pechowcy. Ale mimo wszystko nie spodziewajmy się mini elektrowni słonecznej. Biznes ma swoje prawa.

Co to jednak oznacza dla Ciebie? Że skoro takie gotowe urządzonko przy tej cenie działa "jakoś", to Tobie będzie raczej bardzo trudno zbliżyć się choćby tylko do tego. Telefon owszem, pokaże, że jest ładowany, ale albo potrwa to wieki, albo niechcący spalisz obwody wejściowe, jeśli Twój zasilacz nie zadziała odpowiednio dobrze, "wzbudzi się".

3) Oprócz gotowych urządzeń są też małe płyteczki odpowiednich przetwornic, które "wezmą, co im dasz" na wejściu i grzecznie zamienią to na 5V na wyjściu:. Zwykle pewnie step-down (obniżające napięcie), ale powinny być też uniwersalne step-up (podnoszące; gdy będzie ciemno) i step-down (gdy będzie słonecznie)


Pewnie są i płytki za 5zł. Nie wiem, nie szukałem zbyt długo i nie potrzebowałem nigdy takiej.
To już rozsądniejsza cena, a Ty musisz tylko dolutować kabelki i upchnąć to w jakąś ochronną obudowę.

Jestem przekonany, że jedno z powyższych rozwiązań będzie dla Ciebie użyteczne. Albo kupisz sobie gotowe urządzenie, do którego można podłączyć od razu telefon, albo płyteczkę, która załatwi brudną robotę. A Ty nie będziesz musiał się męczyć z niełatwym układem elektronicznym, który wymagać będzie choć minimalnej wiedzy na temat techniki impulsowej.

4) Tak, możesz tam wsadzić stary dobry liniowy (nie impulsowy) stabilizator na 5V, taki 3 końcówkowy - bo dlaczego nie? Kolega LEDówki ładnie to wszystko opisał.
To też prosty układ, trudno go "zepsuć" (o ile podłączy się odpowiednio wyprowadzenia: a i tak są tylko 3), ma szereg zabezpieczeń. Ale będzie marnował więcej prądu - na siebie samego, no i potrzebuje jednak większego napięcia na wejściu (o ok. 3V, więc potrzebujesz ok 8V), będzie potrafił jedynie "zbijać" napięcie. Czyli - tylko na duże słońce. Jak będzie ciemno - to kiepsko. A przetwornica impulsowa poradzi sobie w obu przypadkach. Ale - tak - 3-końcówkowy stabilizator będzie "pilnował" tych 5V na wyjściu, o ile nakarmisz go min. 8V. Nie spalisz go też łatwo - ma zabezpieczenie przeciwzwarciowe i termiczne.

Są także stabilizatory, które potrzebują mniejszego napięcia minimalnego na wejściu, np. 6V. Nazywają się one "LDO", ale te na większe prądy (nie malutkie na 100mA) będą droższe. Może nawet droższe niż taka płyteczka przetwornicy impulsowej z punktu 3.

Powiedz, co masz dostępnego, albo czy masz w pobliżu jakiś sklep z częściami elektronicznymi, a będzie łatwiej. Albo po prostu kup przez Internet odpowiednią przetworniczkę.
A jeśli w tym konkretnym przypadku przedkładasz użyteczność ponad pasję majsterkowania - kup gotowy power bank. Nawet kiepski - będzie raczej lepszy niż to, co osiągniesz samemu.

Wystarczą dane o mocy słońca (przyjmijmy 20% sprawności???) aby sobie wyliczyć do czego jest ten "solarny powerbank".
https://kospel.pl/blog/ile-energii-slonecznej...uzyskac-ze-slonca-na-obszarze-polski-b57.html

DziadekKrecik napisał:

ale jak zmierzyć ten prąd zwarciowy, to nie wiem? plus do minusa A gdzie wtedy mierzyć te miliampery?

Ustawiasz swój miernik na zakres 10A a czerwoną końcówkę podłączasz do tego drugiego czerwonego gniazda. Obie końcówki podłączasz do wyprowadzeń panela i wystawiasz go na słońce. Odczytujesz wartość prądu. Jeśli miernik pokazuje nie 0,2 lub więcej to nic nie robisz, zapisujesz wynik dla tego panela. Jeśli pokazuje 0,1 lub mniej, to odłączasz czerwoną końcówkę, zmieniasz zakres na 200mA i podłączasz końcówkę do gniazdka oznaczonego V Ω mA (to środkowe). Zapisujesz wynik dla panelu.
Zapisz na kartce kombinacje uzyskanych wyników napięcie - prąd, dla każdego panelu.

Cześć! No humor co niektórzy Panowie tu, poprawić potrafią Panie dziadek ja proponuję najprostszą z możliwych metod: przetwornica step down - za nieduże pieniądze zależnie od mocy, ale tu duża nie potrzebna - trochę przewodu 1.5mm2 - 2.5mm2 i...tyle A chodzi w pierwszej kolejności o ustalenie, czy wnuczka temat zainteresuje. Skupiając się na prostocie z jak najmniejszą ilością elementów, szybko Pan oceni, czy ma to rację bytu i zasadniczo młody człowiek, będzie mógł podłączyć wszystkie przewody samodzielnie z użyciem małego śrubokręta. Bo w tym temacie odnoszę wrażenie chodzi właśnie o niego, a więc niech to będzie na początek naprawdę proste. Czy będzie stabilnie czy nie, bez różnicy. Na to przyjdzie czas. Teraz najważniejsze, aby ruszyło dość szybko i namacalnie. Takie tam, ode mnie

>>21150593
Dobrze 👍,, to już wiem jak zmierzyć prąd zwarciowy, napięcia mam pomierzone już wcześniej dla każdego paneliku- więc szykuje się pewnie jakiś wzór [mamy natężenie (za chwilę) i napięcie] = więc ??👀

Dodano po 2 [minuty]:

@beo właśnie,, właśnie 👍🤓

Dodano po 5 [minuty]:

minus3db napisał:

Oczywiście

@minus3db
Wspaniale rozpisane, dziękuję,,,
jest tam tyle opcji i pomału je analizuję
👍👍👍

Tak się składa, że mam panel solarny wymontowany z podobnego powerbanku o pojemności 5000 mAh. Kilka lat temu takie pojemności miały solarne powerbanki. Obecnie mają 20000 mAh a panele wciąż te same. Dodam, że ten mój potrzebował kilku sesji aby został jako tako naładowany. Dzisiaj zrobiłem pomiary w pełnym słońcu . Napięcie 5,6 V, prąd zwarciowy niecałe 160 mA. Już mi się nie chciało robić prób z pomiarami parametrów ładowania aku Li-ion ale przy napięciu 3,6-4V , prąd ładowania byłby z pewnością ułamkiem prądu zwarciowego. Biorąc pod uwagę , że ogniwa słoneczne mają znaczną rezystancję wewnętrzną, nie są potrzebne żadne wymyślne przetwornice a wystarczy prosty układ zabezpieczający aku przed wzrostem napięcia powyżej 4,2 V gdyby właściciel po miesiącu przypomniał sobie o o fakcie wystawienia takiego powerbanku na słoneczko.
Mam też komplet elektroniki od lampy ulicznej LED z akumulatorami LiFePO4 o pojemności ok 17Ah. Zrobię podobne pomiary.

@bratHanki ...te 157.2 to wartość czego ?
nie można zobaczyć na co jest ustawione pokrętło.

To prąd, 157,2 mA.

Dziadek, zapewne znasz zasadę łączenia ogniw szeregowo i równolegle. Połącz je tak, żeby otrzymać na wyjściu napięcie w okolicy 8-12V. Za panelami daj kodensator elektrolityczny np 1000uF/16V za nim podepnij stabilizator 7805 (na radiatorze) Myśle, że kondensator filtrujący nie będzie potrzebny za stabilizatorem. Jak słonko zaświeci, to coś tam naładuje. Ale nie oczekuj cudów, bo osiągniesz 1A i max 5Watów. Ale jest to najprostrze rozwiązanie. Nie będzie to kosmiczna technologia, ale McGiver też by tak zrobił