hogyan működik a napelemes töltő

a napelemes töltő úgy működik, hogy fotonokat használ a napfényben, hogy a napelemekben lévő elektronok egy áramkörben áramoljanak, ezáltal áramot okozva és akkumulátort töltve a napelemes bankban. A közvetlen napfény energiaforrásként történő felhasználásával a napelemes töltő az egyik legjobb napelemes eszköz, mivel az eszközöket a hálózattól távol tölti.

alapszinten a napelemes töltők úgy működnek, mint bármely napenergia-rendszer, de sokkal kompaktabbak és kisebb eszközökhöz, például mobiltelefonokhoz és táblagépekhez készültek. Fontos különbség a tipikus napelemes rendszerektől, hogy a napelemes töltők teljesen egyenáramú eszközök, vagyis nincs mechanizmus a váltakozó áramú teljesítmény biztosítására.

alkatrészek és működésük

a napelemes telefon töltő egy egyszerű elektronikus készülék. Ez egy napelemből/panelből áll, amely előállítja a szükséges energiát. Az akkumulátor tárolja ezt az energiát és néhány támogató elektronikus hardvert, hogy ez a folyamat biztonságos, optimális és hatékony legyen.

kép, amely egy mobiltelefonhoz csatlakoztatott napelemes töltőt mutat

vessünk egy részletesebb pillantást ezekre az alkatrészekre és azok működésére:

napelem

ma a napenergia számos különböző méretű készüléket képes ellátni, a napelemes kerti lámpáktól az egész otthoni rendszerekig. Amikor a hordozható töltőkről van szó, a napelem a töltők energiatermelő alkotóeleme, és a legmegkülönböztetőbb tulajdonság a szokásos akkumulátortöltőktől. Ahogy a neve is sugallja, a napenergiát hasznosítják és elektromos energiává alakítják.

jelenleg a piacon a legjobb napelem anyag A Szilícium. Ma a piacon a legjobb napelemek kereskedelmi szempontból is megvalósíthatók a monokristályos cellák, amelyek a hordozható napelemes töltők számára a legelőnyösebb választás.

ez akkor történik, amikor a napfényben lévő fotonok (fényrészecskék) megütik a napelemek felületét, és az elektronok elszakadnak pályájukról. Ezt a jelenséget fotoelektromos hatásnak nevezik. Az elektromosság az elektronok áramlása egy áramkörön keresztül, függetlenül attól, hogy az autó akkumulátortöltőin vagy egy erőműön keresztül áramlik-e az energia.

ennek a hatásnak a felerősítésére két régió jön létre a napelemben – az egyikben felesleges elektronok vannak, a másikban pedig hiányzik az elektron. Az elektronok nem tudnak átjutni egyik régióból a másikba a ‘kimerülési réteg’néven ismert zárt határ miatt. Külső áramkörben kell haladniuk, hogy elérjék a másik réteget, amely a cella másik vége.

napelem működése

napelem működése (forrás – PBS)

a fenti kép a cella működésének egyszerű ábrázolása. A zöld régió az n-régió (felesleges elektronok), a piros pedig a p-régió (elektronhiányos). Minél több foton ütközik a felszínre, annál nagyobb a napenergia felhasználása, ami több energiatermelést jelent. Ezért a telefon töltők közvetlen napfényben működnek a legjobban.

napelemes töltő esetén ez a külső áramkör feltölti az akkumulátort, így eljutunk a lista következő eleméhez.

újratölthető akkumulátor

egyes napelemes töltők beépített akkumulátor nélkül működnek, de csak napsütéses órákban használhatók. Ezért az akkumulátor elengedhetetlen, ha a töltőt a nap bármely órájában szeretné használni. Az akkumulátorok olyan kémiai eszközök, amelyek energiát tárolnak és szükség esetén ellátják.

a hordozható napelemes töltők általában lítium-ion akkumulátorral rendelkeznek, ami lehetővé teszi az akkumulátor élettartamának egységnyi térfogatra történő csomagolását – ez a napelemes töltők egyik fő előnye. Ezek az akkumulátorok általában 3,6 V-ra vannak besorolva, míg a szokásos mobiltelefon-töltők 5 V-on működnek.

a jó minőségű töltők akár 20 000 mAh kapacitású akkumulátorokkal is rendelkezhetnek, ami azt jelenti, hogy a teljes töltés elegendő energiát képes szállítani több okostelefon feltöltéséhez. Nagy akkumulátor esetén azonban hosszabb ideig tart a napenergiával történő töltés. Hosszabb akkumulátor-élettartamuk is van, több ezer töltési-kisütési ciklussal.

a feszültség a két pont közötti elektromos potenciálkülönbség, mint például a különböző magasságú két ponton tárolt víz. Mindig a magasabb potenciálból az alacsonyabb potenciálba áramlik.

ezért a napelemnek valamivel nagyobb potenciállal kell rendelkeznie, mint az akkumulátornak a Naptól való töltéshez. A hordozható napelemes töltők akkumulátorai általában 3,6 V körül vannak; ezért a napelemnek ugyanabban a tartományban kell lennie – nem lehet ennél alacsonyabb, de nem túl magas a sérülések elkerülése érdekében.

az alábbi kép egy hordozható napelemes töltő belsejét mutatja. Az első dolog, amit látunk, az újratölthető akkumulátor nagy lapja. Az itt látható képen az akkumulátor (ezüst) foglalja el a töltőház belsejében lévő térfogat és súly nagy részét, hasonlóan a szokásos akkumulátortöltőkhöz.

a bal oldalon a napelem egy része látható. Két vezeték csatlakoztatja a pozitív és negatív elemet a nyomtatott áramköri laphoz (PCB), amely ezután csatlakozik az akkumulátorhoz.

a napelemes töltő belsejének képe

technikailag a napelemek közvetlenül tölthetik az akkumulátort. Az optimális és biztonságos akkumulátor töltéshez azonban néhány elektronikának is a helyén kell lennie. Egy ilyen kis eszközhöz elegendő egy kis NYÁK. Vessünk egy pillantást arra, hogy mit csinál.

PCB

a PCB a ‘Printed Circuit Board’ kifejezést jelenti, amely, amint a neve is sugallja, egy olyan tábla, amely több apró elektronikus elemet összeköt és mechanikusan támogatja őket elektronikusan. Ezek közé tartoznak az ellenállások, diódák, LED-ek stb. A napelemes töltő hibátlanul működik ennek a kicsi, lapos technológiának köszönhetően.

az alábbiakban egy napelemes telefon töltőből származó PCB képe látható. Van egy kis áramkör, és így a napelem töltők működésének összetettsége. De magasabb szintű szempontból egyszerű megérteni, hogyan működik.

PCB belsejében egy napelemes töltő

PCB belsejében egy napelemes töltő (Source – Steemit)

a vezetékek vannak forrasztva a pontokat, hogy azt mondják, B, L, és a SUN, amelyek állni akkumulátor, LED, és a napenergia, a pozitív és negatív jelölések. A rossz minőségű töltők gyengén forrasztott vezetékekkel rendelkezhetnek, így a fizikai sokkok komoly problémát jelentenek.

szinte minden töltőnek van egy vagy több LED-je, amely jelzi az akkumulátor lemerülését, a teljes töltést vagy az akkumulátor töltését.

a két nagy fémdarab a tetején USB portok, amelyek csatlakoztatják a készülék töltővezetékét. A központban egy mikro USB port látható. Ennek köszönhetően feltöltheti a napot és egy másik elektromos forrást-a fali egységet otthon, ami praktikus funkció. A szokásos telefontöltők ebben az esetben jól működnek. A fali egységgel gyorsabb az akkumulátor teljes feltöltése.

a fennmaradó áramkör tartalmaz egy boost átalakítót, amely fokozza a 3,6 V-ot 5 V-ra, mivel telefonjaink vagy táblagépeink akkumulátorai 5 V-ra vannak besorolva. Mint korábban említettük, a napelemes töltők tökéletesen működnek a szokásos mobiltelefon-töltőkkel. Egyes alkatrészek megvédik az akkumulátort a lehetséges túlfeszültség-áramoktól is.

vásároljon napelemes töltőt?

az alacsonyabb költséggel és megbízható márkákkal A napelemes töltők gyorsan népszerűvé válnak. A legjobb napelemes töltők több akkumulátor-élettartamot tudnak csomagolni, nagyobb hatékonyságú cellákkal és tartósabb burkolattal rendelkeznek. Van egy kiváló útmutató a napelemes töltő használatához, amelyet megnézhet.

ellentétben a nagyméretű rendszerekkel, például az autók akkumulátortöltőivel, a napelemes hordozható töltőket még zsebben is könnyű hordozni. Rendkívül hasznos eszköz azok számára, akik szeretik a szabadban, és utálják a lemerült akkumulátorral rendelkező telefont.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.