太陽電池充電器の仕組み

太陽電池充電器は、太陽光の光子を使用して太陽電池の電子を回路内に流れさせ、電流を発生させ、太陽電池バンク内で電池を充電することによって動作する。 エネルギー源として直接日光の使用によって、太陽電池の充電器は格子から離れている間装置を満たすので最もよい太陽小道具の1つであると証明

基本的なレベルでは、太陽電池充電器は、任意の太陽光発電システムのように動作しますが、はるかにコンパクトで、携帯電話やタブレットなどの小さ 典型的な太陽光発電システムとの重要な違いは、太陽電池充電器は完全にDCデバイスであり、AC電力出力を与えるメカニズムがないことです。

部品とその仕組み

太陽電池式電話充電器は、単純な電子機器です。 これは、必要なエネルギーを生成する太陽電池/パネルで構成されています。 電池はこのプロセスを安全、最適、有効にさせるためにこのエネルギーおよび支持の電子ハードウェアを貯える。

携帯電話に接続された太陽電池充電器を示す画像

これらのコンポーネントのそれぞれとその仕組みをより詳細に見てみましょう。

ソーラーパネル

今日、太陽エネルギーは、ソーラーガーデンライトからホームシステム全体まで、さまざまなサイズの多くの家電製品に電力を供給しています。 携帯用充電器に関しては、太陽電池パネルは充電器の発電の部品および標準的な充電器からの区別の特徴です。 名前が示すように、彼らは太陽エネルギーを利用し、電気エネルギーに変換します。

現在、市場で最高の太陽電池材料はシリコンです。 今日、市場の最もよい太陽電池はまた商業的に実行可能である携帯用太陽充電器のための最も好まれた選択のmonocrystalline細胞である。

これは、太陽光の中の光子(光の粒子)が太陽電池の表面に衝突し、電子が軌道から切り離されるときに行われます。 この現象は光電効果と呼ばれています。 電気は、それが車のバッテリー充電器や発電所を流れる電力であるかどうか、回路を通る電子の流れです。

この効果を増幅するために、太陽電池には過剰な電子と不足している電子の2つの領域が作成されます。 電子は、「空乏層」として知られる閉じた境界のために、ある領域から別の領域に通過することができません。 それらは、セルのもう一方の端である他の層に到達するために外部回路内を移動する必要があります。

太陽電池の動作

太陽電池の動作(Source–PBS)

上の画像は、セルの動作を簡単に表現したものです。 緑色の領域はn領域(過剰な電子)であり、赤色はp領域(電子不足)である。 表面に衝突する光子が多いほど、より高い太陽エネルギーが利用され、より多くの発電を意味する。 それ故に、電話充電器は直接日光で最もよく働きます。

太陽電池充電器の場合、この外部回路は内部のバッテリーを充電し、リスト内の次のコンポーネントに移動します。

充電式バッテリー

一部のソーラー充電器はバッテリーを内蔵せずに動作しますが、日光の時間帯にのみ使用できます。 あなたは一日の任意の時間に充電器を使用したい場合は、したがって、バッテリーが不可欠です。 電池はエネルギーを貯え、必要な時はいつでも供給できる化学装置です。

ポータブルソーラー充電器は、通常、リチウムイオン電池を内蔵しているため、単位体積当たりの電池寿命が長くなります。 これらの電池は通常3.6Vで評価され、通常の携帯電話の充電器は5Vで動作します。

良質の充電器は最大20,000mAhの容量の電池を持つことができます。 しかし大きい電池のために太陽から満たすために時間がかかります。 それらはまたたくさんの充満排出周期のより長い電池の寿命を、過す。

電圧は、異なる標高の二つの点に貯蔵された水のように、二つの点の間の電位差です。 それは常により高い電位からより低い電位に流れます。

したがって、太陽電池パネルは太陽から充電するためには電池よりもわずかに高い電位にする必要があります。 携帯用太陽充電器の電池は通常3.6Vのまわりで来ます;それ故に太陽電池パネルは同じ範囲のまわりに–それより低くない、損傷を避けるには余りにも高くなければなりません。

下の画像は、携帯用太陽電池充電器の内部を示しています。 私たちが最初に見るのは、内部の充電式電池の大きなスラブです。 ここの映像では、電池(銀)は標準的な充電器と同じような充電器の包装の中の容積そして重量のほとんどを占めます。

左側にはソーラーパネルの一部が見えます。 二つのワイヤは、正と負をプリント回路基板(PCB)に接続し、その後、バッテリに接続します。

太陽電池の充電器の内部のイメージ

技術的に、太陽電池パネルはあなたの電池を直接満たすことができます。 しかし、最適で安全なバッテリ充電のためには、いくつかの電子機器も設置する必要があります。 このような小型デバイスでは、小型のPCBで十分です。 それが何をするかを見てみましょう。

PCB

PCBは”Printed Circuit Board”の略で、名前が示すように、いくつかの小さな電子アイテムを接続し、それらを電子的に機械的にサポートするボードです。 これらは抵抗器、ダイオード、LEDs、等を含んでいます。 太陽電話充電器は技術のこの小さく、平らな部分への感謝を完全に働かせる。

以下は、太陽光発電の携帯電話充電器からのPCBの画像です。 かなりの回路があり、太陽電池充電器がどのように機能するかには複雑さが関与しています。 しかし、より高いレベルの観点からは、それがどのように機能するかを理解するのは簡単です。

太陽電池充電器内部のPCB

太陽電池充電器内部のPCB(Source–Steemit)

ワイヤは、バッテリー、LED、ソーラーの略であるB、L、SUNという点に正と負のマークが付いています。 品質の悪い充電器は、ワイヤを弱くはんだ付けしている可能性があり、物理的な衝撃が深刻な問題になります。

ほぼすべての充電器には、バッテリ切れ、フル充電、またはバッテリ充電が進行中であることを示すLedが1つ以上あります。

上部の二つの大きな金属片は、お使いのデバイスの充電ワイヤーを接続しますUSBポートです。 中央には、マイクロUSBポートが見えます。 これにより、太陽と別の電気源から充電することができます–自宅の壁ユニットは便利な機能です。 あなたの通常の携帯電話の充電器は、この場合にはうまく動作します。 それは十分に電池を満たすために壁単位とまたより速い。

残りの回路には、3.6Vを5Vにステップアップするブーストコンバータが含まれています。 前に述べたように、太陽充電器は標準的な携帯電話の充電器を完全に使用します。 一部の部品は、サージ電流の可能性からバッテリを保護することもできます。

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車の充電器のようなかさばるシステムとは異なり、太陽電池式の携帯用充電器はポケットの中でも持ち運びが容易です。 それらは屋外を愛し、死んだ電池が付いている電話を憎むだれでものための非常に有用な装置である。

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