hur en Solbatteriladdare fungerar

en solbatteriladdare fungerar genom att använda fotoner i solljuset för att få elektroner i solcellerna att flöda i en krets, vilket orsakar ström och laddar ett batteri i solkraftbanken. Genom att använda direkt solljus som energikälla visar sig en solbatteriladdare vara en av de bästa solprylarna, eftersom den laddar enheter medan den är borta från nätet.

på grundnivå fungerar solbatteriladdare som alla solenergisystem, men är mycket mer kompakta och avsedda för mindre enheter som mobiltelefoner och surfplattor. En viktig skillnad från typiska solsystem är att solbatteriladdare är helt DC-enheter, vilket innebär att det inte finns någon mekanism för att ge växelström.

komponenter och deras funktion

en soldriven telefonladdare är en enkel elektronisk apparat. Den består av en solcell/panel som genererar den energi som krävs. Ett batteri lagrar denna energi och en del som stöder elektronisk hårdvara för att göra denna process säker, optimal och effektiv.

bild som visar en solbatteriladdare ansluten till en mobiltelefon

Låt oss ta en mer detaljerad titt på var och en av dessa komponenter och hur de fungerar:

solpanel

idag driver solenergi många apparater i olika storlekar, från solbelysning till hela hemsystem. När det gäller bärbara laddare är solpanelen den kraftgenererande komponenten i laddarna och den mest utmärkande funktionen från vanliga Batteriladdare. Som namnet antyder utnyttjar de solenergi och omvandlar den till elektrisk energi.

för närvarande är det bästa solcellsmaterialet på marknaden kisel. Idag är de bästa solcellerna på marknaden också kommersiellt genomförbara monokristallina celler, som är det mest föredragna valet för bärbara solladdare.

detta görs när fotoner (ljuspartiklar) i solljus träffar solcellernas yta och får elektroner att bryta av från sina banor. Detta fenomen kallas den fotoelektriska effekten. Elektricitet är flödet av elektroner genom en krets, oavsett om det är ström som strömmar genom bilbatteriladdare eller ett kraftverk.

för att förstärka denna effekt skapas två regioner i solcellen – en med överskott av elektroner och en brist på elektroner. Elektronerna kan inte passera från en region till en annan på grund av en sluten gräns som kallas ’utarmningsskiktet’. De måste resa i en extern krets för att nå det andra lagret, vilket är den andra änden av cellen.

 arbeta av en solcell

arbeta av en solcell (källa – PBS)

ovanstående bild är en enkel representation av hur cellen fungerar. Den gröna regionen är n-regionen (överskott av elektroner) och rött är p-regionen (elektronbrist). Ju fler fotoner som träffar ytan, desto högre solenergi utnyttjas, vilket betyder mer kraftproduktion. Därför fungerar telefonladdare bäst i direkt solljus.

när det gäller en solbatteriladdare laddar denna externa krets batteriet inuti, vilket tar oss till vår nästa komponent i listan.

uppladdningsbart batteri

vissa solladdare fungerar utan inbyggt batteri, men de kan endast användas under timmar med solljus. Således är ett batteri viktigt om du vill använda laddaren när som helst på dagen. Batterier är kemiska enheter som kan lagra energi och leverera den när det behövs.

bärbara solladdare har vanligtvis ett litiumjonbatteri i dem, vilket gör det möjligt att packa mer batteritid per volymenhet – en av de stora fördelarna med solbatteriladdare. Dessa batterier är vanligtvis klassade på 3,6 V, medan vanliga mobiltelefonladdare arbetar med 5 V.

laddare av god kvalitet kan ha batterier med en kapacitet upp till 20 000 mAh, vilket innebär att en full laddning kan bära tillräckligt med energi för att ladda flera smartphones. För ett stort batteri tar det dock längre tid att ladda från sol. De har också en längre batteritid, med tusentals laddningsladdningscykler.

spänning är den elektriska potentialskillnaden mellan två punkter, som vatten lagrat vid två punkter med olika höjder. Det kommer alltid att flöda från den högre potentialen till den lägre potentialen.

därför måste solpanelen ha en något högre potential än batteriet för att ladda från solen. Batterier av bärbara solladdare kommer vanligtvis runt 3.6 V; därför bör solpanelen vara runt samma intervall-inte lägre än det, men inte för högt för att undvika skador.

bilden nedan visar insidan av en bärbar solbatteriladdare. Det första vi ser är den stora plattan på det uppladdningsbara batteriet inuti. På bilden här upptar batteriet (silver) det mesta av volymen och vikten inuti laddarens hölje, liknande standardbatteriladdare.

på vänster sida kan en del av solpanelen ses. Två ledningar ansluter det positiva och negativa till kretskortet (PCB), som sedan ansluts till batteriet.

 bild på insidan av en solbatteriladdare

tekniskt sett kan solpaneler ladda batteriet direkt. Men för optimal och säker batteriladdning måste viss elektronik också vara på plats. För en liten enhet som denna är en liten PCB tillräcklig. Låt oss ta en titt på vad den gör.

PCB

PCB står för ’Printed Circuit Board’, som som namnet antyder är ett kort som ansluter flera små elektroniska föremål och mekaniskt stöder dem elektroniskt. Dessa inkluderar motstånd, dioder, lysdioder etc. En solcellsladdare fungerar felfritt tack vare denna lilla, platta teknik.

Följande är bilden av en PCB från en soldriven telefonladdare. Det finns en hel del kretsar, och därmed komplexitet involverad i hur solbatteriladdare fungerar. Men ur ett högre perspektiv är det enkelt att förstå hur det fungerar.

 PCB inuti en solbatteriladdare

PCB inuti en solbatteriladdare (källa – Steemit)

ledningarna är lödda till de punkter som säger B, L och SUN, som står för batteri, LED och sol, med positiva och negativa markeringar. Laddare av dålig kvalitet kan ha svagt lödda ledningar, vilket gör fysiska stötar till ett allvarligt problem.

nästan varje laddare kommer att ha en eller flera lysdioder för att indikera antingen ett dött batteri, full laddning eller batteriladdning pågår.

de två stora metallstyckena på toppen är USB-portar, som kommer att ansluta laddningskabeln för din enhet. I mitten kan en mikro USB-port ses. Tack vare detta kan du ladda från solen och en annan elektrisk källa – din väggenhet hemma, vilket är en praktisk funktion. Dina vanliga telefonladdare fungerar bra i det här fallet. Det går också snabbare med en väggenhet för att ladda batteriet helt.

de återstående kretsarna innehåller en boost-omvandlare, som stiger upp 3.6 V till 5 V, eftersom våra telefoner eller surfplattor har batterier som är klassade till 5 V. Som tidigare nämnts fungerar solladdare perfekt med vanliga mobiltelefonladdare. Vissa komponenter skyddar också batteriet från eventuella överspänningsströmmar.

ska du köpa en solladdare?

med lägre kostnad och pålitliga märken blir solladdare snabbt populär. De bästa solladdarna kan packa mer batterilivslängd, ha högre effektivitetsceller och ett mer hållbart hölje. Vi har en utmärkt guide för att använda en solladdare som du kan kolla in.

till skillnad från skrymmande system som batteriladdare för bilar är soldrivna bärbara laddare lätta att bära även i fickan. De är en extremt användbar enhet för alla som älskar utomhus och hatar en telefon med ett dött batteri.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.