como funciona um carregador de Bateria Solar

um carregador de bateria solar funciona usando fótons na luz solar para fazer elétrons nas células solares fluírem em um circuito, causando corrente e carregando uma bateria no banco de energia solar. Ao usar a luz solar direta como fonte de energia, um carregador de bateria solar prova ser um dos melhores dispositivos solares, pois carrega dispositivos enquanto está longe da rede.

em um nível básico, os carregadores de bateria solar funcionam como qualquer sistema de energia solar, mas são muito mais compactos e destinados a dispositivos menores, como telefones celulares e tablets. Uma diferença importante dos sistemas solares típicos é que os carregadores de bateria solar são dispositivos inteiramente DC, o que significa que não há mecanismo para fornecer saída de energia CA.

Componentes e seu funcionamento

um carregador de telefone movido a energia solar é um simples aparelho eletrônico. Consiste em uma célula/painel solar que gera a energia necessária. Uma bateria armazena essa energia e algum hardware eletrônico de suporte para tornar esse processo seguro, ideal e eficiente.

imagem mostrando um carregador de bateria solar conectado a um telefone celular

Vamos ter uma discussão mais detalhada sobre cada um desses componentes e como eles funcionam:

Painel Solar

Hoje, a energia solar poderes de vários aparelhos de diferentes tamanhos, a partir de luzes solares do jardim para toda a casa de sistemas. Quando se trata de Carregadores Portáteis, o painel solar é o componente gerador de energia dos carregadores e a característica mais distintiva dos carregadores de bateria padrão. Como o nome sugere, eles aproveitam a energia solar e a convertem em energia elétrica.

atualmente, o melhor material de células solares do mercado é o silício. Hoje, as melhores células solares do mercado também são comercialmente viáveis são as células monocristalinas, que são a escolha mais preferida para carregadores solares portáteis.Isso é feito quando fótons (partículas de luz) na luz solar atingem a superfície das células solares e fazem com que os elétrons se separem de suas órbitas. Esse fenômeno é chamado de efeito fotoelétrico. Eletricidade é o fluxo de elétrons através de um circuito, seja energia fluindo através de carregadores de bateria de carro ou uma estação de energia.

para amplificar esse efeito, duas regiões são criadas na célula solar – uma com excesso de elétrons e uma deficiente de elétrons. Os elétrons não podem passar de uma região para outra devido a uma borda fechada conhecida como “camada de depleção”. Eles devem viajar em um circuito externo para alcançar a outra camada, que é a outra extremidade da célula.

o funcionamento de uma célula solar

o funcionamento de uma Célula Solar (Fonte – PBS)

A imagem acima é uma representação simples de como a célula funciona. A região verde é a região n (excesso de elétrons) e o vermelho é a região p (deficiente em elétrons). Quanto mais fótons atingem a superfície, maior a energia solar é utilizada, o que significa mais Geração de energia. Portanto, os carregadores de telefone funcionam melhor sob a luz solar direta.

no caso de um carregador de bateria solar, este circuito externo carrega a bateria dentro, trazendo-nos para o nosso próximo componente na lista.

Bateria Recarregável

alguns carregadores solares funcionam sem uma bateria embutida, mas podem ser usados apenas durante horas de luz solar. Assim, uma bateria é essencial se você quiser usar o carregador a qualquer hora do dia. As baterias são dispositivos químicos que podem armazenar energia e fornecê-la sempre que necessário.

carregadores solares portáteis geralmente têm uma bateria de íon de lítio neles, o que permite embalar mais vida útil da bateria por unidade de volume – um dos principais benefícios dos carregadores de bateria solar. Essas baterias geralmente são classificadas em 3,6 V, enquanto os carregadores regulares de celular funcionam em 5 V.

os carregadores de boa qualidade podem ter baterias com capacidade de até 20.000 mAh, o que significa que uma carga completa pode transportar energia suficiente para carregar vários smartphones. Para uma bateria grande, no entanto, levará mais tempo para carregar da energia solar. Eles também têm uma vida útil da bateria mais longa, com milhares de ciclos de descarga de carga.

a tensão é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, como a água armazenada em dois pontos de elevações diferentes. Ele sempre fluirá do potencial mais alto para o potencial mais baixo.Portanto, o painel solar precisa estar em um potencial ligeiramente maior do que a bateria para carregar do sol. As baterias de carregadores solares portáteis geralmente chegam a cerca de 3,6 V; portanto, o painel solar deve estar na mesma faixa – não inferior a isso, mas não muito alto para evitar danos.

a imagem abaixo mostra o interior de um carregador de bateria solar portátil. A primeira coisa que vemos é a grande laje da bateria recarregável no interior. Na foto aqui, a bateria (prata) ocupa a maior parte do volume e peso dentro da caixa do carregador, semelhante aos carregadores de bateria padrão.

no lado esquerdo, uma parte do painel solar pode ser vista. Dois fios conectam o positivo e o negativo à placa de circuito impresso (PCB), que então se conecta à bateria.

 imagem do interior de um carregador de bateria solar

tecnicamente, os painéis solares podem carregar sua bateria diretamente. No entanto, para um carregamento ideal e seguro da bateria, alguns Eletrônicos também precisam estar no lugar. Para um pequeno dispositivo como este, um pequeno PCB é suficiente. Vamos dar uma olhada no que faz.

PCB

PCB significa ‘Placa de circuito impresso’, que, como o nome sugere, é uma placa que conecta vários pequenos itens eletrônicos e os suporta mecanicamente eletronicamente. Estes incluem resistores, diodos, LEDs, etc. Um carregador de telefone solar funciona perfeitamente graças a esta pequena peça plana de tecnologia.

a seguir está a imagem de um PCB de um carregador de telefone movido a energia solar. Há um pouco de circuitos e, portanto, complexidade envolvida na forma como os carregadores de bateria solar funcionam. Mas de uma perspectiva de nível superior, é simples entender como funciona.

PCB dentro de um carregador de bateria solar

PCB dentro de um carregador de bateria solar (Fonte – Steemit)

Os fios são soldados aos pontos que dizer B, L, e o SOL, que se destacam pela bateria, LED e energia solar, com o positivo e o negativo marcações. Carregadores de baixa qualidade podem ter fios fracamente soldados, tornando os choques físicos um problema sério.

quase todos os carregadores terão um ou mais LEDs para indicar uma bateria descarregada, carga total ou carregamento da bateria em andamento.

as duas grandes peças de metal na parte superior são portas USB, que conectarão o fio de carregamento para o seu dispositivo. No centro, uma porta micro USB pode ser vista. Graças a isso, você pode carregar do sol e de outra fonte elétrica – sua unidade de parede em casa, que é um recurso útil. Seus carregadores de telefone regulares funcionam bem neste caso. Também é mais rápido com uma unidade de parede para carregar totalmente a bateria.

o circuito restante inclui um conversor boost, que aumenta o 3.6 V para 5 V, uma vez que nossos telefones ou tablets têm baterias classificadas em 5 V. Como dito antes, os carregadores solares funcionam perfeitamente com os carregadores de telefone celular padrão. Alguns componentes também protegem a bateria de possíveis correntes de impulso.

você deve comprar um carregador Solar?

com marcas de baixo custo e confiáveis, os carregadores solares estão ganhando popularidade rapidamente. Os melhores carregadores solares podem embalar mais vida útil da bateria, têm células de maior eficiência e um invólucro mais durável. Temos um excelente guia para usar um carregador solar que você pode conferir.

ao contrário de sistemas volumosos, como carregadores de bateria para carros, Carregadores Portáteis movidos a energia solar são fáceis de transportar, mesmo em um bolso. Eles são um dispositivo extremamente útil para quem ama o ar livre e odeia um telefone com uma bateria descarregada.

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