Sådan fungerer en Solbatterioplader

en solbatterioplader fungerer ved at bruge fotoner i sollyset til at få elektroner i solcellerne til at strømme i et kredsløb, hvilket forårsager strøm og opladning af et batteri i solenergibanken. Ved at bruge direkte sollys som energikilde viser en solbatterioplader sig at være en af de bedste soludstyr, da den oplader enheder, mens den er væk fra nettet.

på et grundlæggende niveau fungerer solbatteriopladere som ethvert solenergisystem, men er meget mere kompakte og beregnet til mindre enheder som mobiltelefoner og tablets. En vigtig forskel fra typiske solsystemer er, at solbatteriopladere er helt DC-enheder, hvilket betyder, at der ikke er nogen mekanisme til at give vekselstrøm.

komponenter og deres funktion

en soldrevet telefonoplader er et simpelt elektronisk apparat. Den består af en solcelle/panel, der genererer den krævede energi. Et batteri lagrer denne energi og nogle understøttende elektroniske apparater for at gøre denne proces sikker, optimal og effektiv.

billede, der viser en solbatterioplader tilsluttet en mobiltelefon

lad os få et mere detaljeret kig på hver af disse komponenter, og hvordan de fungerer:

solpanel

i dag driver solenergi mange apparater i forskellige størrelser, fra solhavelys til hele hjemmesystemer. Når det kommer til bærbare opladere, er solcellepanelet den strømgenererende komponent i Opladere og det mest karakteristiske træk fra standard Batteriopladere. Som navnet antyder, udnytter de solenergi og omdanner den til elektrisk energi.

i øjeblikket er det bedste solcellemateriale på markedet silicium. I dag er de bedste solceller på markedet også kommercielt gennemførlige monokrystallinske celler, som er det mest foretrukne valg til bærbare solopladere.

dette gøres, når fotoner (lyspartikler) i sollys rammer solcellernes overflade og får elektroner til at bryde af fra deres baner. Dette fænomen kaldes den fotoelektriske effekt. Elektricitet er strømmen af elektroner gennem et kredsløb, hvad enten det er strøm, der strømmer gennem bilbatteriopladere eller et kraftværk.

for at forstærke denne effekt oprettes to regioner i solcellen – en med overskydende elektroner og en mangelfuld elektroner. Elektronerne kan ikke passere fra en region til en anden på grund af en lukket grænse kendt som ‘udtømningslaget’. De skal rejse i et eksternt kredsløb for at nå det andet lag, som er den anden ende af cellen.

arbejde af en solcelle

arbejde af en solcelle (kilde – PBS)

ovenstående billede er en simpel repræsentation af, hvordan cellen fungerer. Den grønne region er n-regionen (overskydende elektroner), og rød er p-regionen (elektronmangel). Jo flere fotoner der rammer overfladen, jo højere solenergi udnyttes, hvilket betyder mere kraftproduktion. Derfor fungerer telefonopladere bedst i direkte sollys.

i tilfælde af en solbatterioplader oplader dette eksterne kredsløb batteriet indeni og bringer os til vores næste komponent på listen.

genopladeligt batteri

nogle solopladere fungerer uden indbygget batteri, men de kan kun bruges i timer med sollys. Således er et batteri vigtigt, hvis du vil bruge opladeren når som helst på dagen. Batterier er kemiske enheder, der kan lagre energi og levere det, når det er nødvendigt.

bærbare solopladere har normalt et lithium-ion – batteri i sig, hvilket gør det muligt at pakke mere batterilevetid pr. Disse batterier er normalt bedømt til 3,6 V, mens almindelige mobiltelefonopladere fungerer ved 5 V.

opladere af god kvalitet kan have batterier med en kapacitet på op til 20.000 mAh, hvilket betyder, at en fuld opladning kan bære nok energi til at oplade flere smartphones. For et stort batteri vil det dog tage længere tid at oplade fra sol. De har også en længere batterilevetid med tusindvis af opladningscyklusser.

spænding er den elektriske potentialeforskel mellem to punkter, som vand opbevaret i to punkter med forskellige højder. Det vil altid strømme fra det højere potentiale til det lavere potentiale.

derfor skal solpanelet have et lidt højere potentiale end batteriet for at oplade fra solen. Batterier af bærbare solopladere kommer normalt på omkring 3,6 V; derfor skal solpanelet være omkring samme rækkevidde – ikke lavere end det, men ikke for højt for at undgå skader.

billedet nedenfor viser indersiden af en bærbar solbatterioplader. Den første ting, vi ser, er den store plade på det genopladelige batteri indeni. På billedet her optager batteriet (sølv) det meste af volumen og vægt inde i opladerhuset, svarende til standard Batteriopladere.

på venstre side kan en del af solpanelet ses. To ledninger forbinder det positive og negative til printkortet (PCB), som derefter tilsluttes batteriet.

billede af indersiden af en solbatterioplader

teknisk set kan solpaneler oplade dit batteri direkte. Men for optimal og sikker batteriopladning skal nogle Elektronik også være på plads. For en lille enhed som denne er en lille PCB tilstrækkelig. Lad os se på, hvad det gør.

PCB

PCB står for ‘Printed Circuit Board’, som som navnet antyder, er et kort, der forbinder flere små elektroniske genstande og mekanisk understøtter dem elektronisk. Disse omfatter modstande, dioder, lysdioder osv. En solcelleoplader fungerer fejlfrit takket være dette lille, flade stykke teknologi.

Følgende er billedet af en PCB fra en soldrevet telefon oplader. Der er en hel del kredsløb, og dermed kompleksitet involveret i, hvordan solbatteriopladere fungerer. Men fra et højere niveau perspektiv er det nemt at forstå, hvordan det virker.

PCB inde i en solbatterioplader

PCB inde i en solbatterioplader (Source – Steemit)

ledningerne er loddet til de punkter, der siger B, L og SUN, som står for batteri, LED og sol, med de positive og negative markeringer. Opladere af dårlig kvalitet kan have svagt loddede ledninger, hvilket gør fysiske stød til et alvorligt problem.

næsten hver oplader har en eller flere lysdioder, der angiver enten et dødt batteri, fuld opladning eller batteriopladning i gang.

de to store metalstykker øverst er USB-porte, som forbinder opladningskablet til din enhed. I midten kan en micro USB-port ses. Takket være dette kan du oplade fra solen og en anden elektrisk kilde – din vægenhed derhjemme, hvilket er en praktisk funktion. Dine almindelige telefonopladere fungerer godt i dette tilfælde. Det er også hurtigere med en væg enhed til fuldt opladning af batteriet.

det resterende kredsløb inkluderer en boost-konverter, der trin op 3.6 V til 5 V, da vores telefoner eller tablets har batterier, der er klassificeret til 5 V. Som nævnt før fungerer solopladere perfekt med standard mobiltelefonopladere. Nogle komponenter beskytter også batteriet mod mulige overspændingsstrømme.

skal du købe en soloplader?

med lavere omkostninger og pålidelige mærker vinder solopladere hurtigt popularitet. De bedste solopladere kan pakke mere batterilevetid, have celler med højere effektivitet og et mere holdbart hus. Vi har en fremragende guide til at bruge en soloplader, som du kan tjekke ud.

i modsætning til voluminøse systemer som Batteriopladere til biler er soldrevne bærbare opladere nemme at bære selv i en lomme. De er en yderst nyttig enhed til alle, der elsker udendørs og hader en telefon med et dødt batteri.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.