Новини

Після того, як я зібрав китайський павербанк із акумуляторних батарейок від батареї старого ноутбука, я вирішив спробувати забезпечити цей павербанк автономним джерелом заряджання. І хоч в осінньо-зимові часи електроенергія все таки була доступною в різних графіках постачання (за ніч електрика подавалася в середньому два рази по дві-три години), я прагнув зробити повністю автономне джерело електроенергії для заряджання павербанку для подальшого заряджання телефонів/планшетів. В мене були дві основні ідеї: генератор вітрової енергії і сонячна панель. Для обидвох генераторів енергії я придбав відповідні мікросхеми, в середньому по 50 грн кожна. Перша мікросхема перетворювала струм до 20В у 5В, друга навпаки мала підсилювати струм від 2В до 5В у 5В. Я зовсім далекий від радіо-електроніки, тому все робив так, як вважав правильним з точки зору логічного мислення. Щоб довго не розписувати, виявилося, що всі дві мікросхеми не працювали. Вихідна напруга понижуючої мікросхеми становила 1-2В, підсилюючої мікросхеми: 0.2-0.3В при вхідній напрузі 4В. Генератором для теоретично вітрової енергії мені слугував двигун від принтера з робочою напругою 9В. Цікаво, що світлодіоди від ручної прокрутки двигуна навіть перегорали, яскраво світячись, а от для мікросхема цю напругу не підхоплювала.

Вирішив зосередитися на сонячних панелях. В мене були два варіанти: готова панель розміром ~10x15 см, замовлена з Аліекспрес, із готовим контроллером і USB виходом із вихідною напругою 5В і саморобна панель, зібрана із сонячних батарей декількох великих офісних калькуляторів. Для китайської сонячної панелі нічого не треба було додумувати: вставити USB кабель в USB вихід, підключити павербанк і помістити панель на сонячну сторону. Тестував це чудо техніки вкінці жовтня в один дуже сонячний день, без жодної хмари на небі. Розпочав заряджання о 10 годині ранку, завершив о 17 год. Три рази переставляв панель перпендикулярно до сонця. Розмістив на подвір’ї, без вікон, на відкритому просторі. Як результат, за весь світловий день павербанк ємністю близько 15000 мА зарядився всього на … 3%! Щоб зарядити павербанк на 100% потрібно близько 33 дня абсолютно сонячної безхмарної погоди. Планую протестувати панель влітку, думаю, результат буде кращим. Що цікаво, також нічого не можу сказати за літо, але у жовтні, якщо напряму підключати китайську сонячну панель до смартфона, останній зовсім не заряджається. Індикатор заряджання показує процес заряджання, проте, як факт, батарея розряджається так же поступово, як і без підключеної сонячної панелі. Тобто заряд навіть не затримується на сталій величині, компенсуючи втрату заряду отриманим зарядом від панелі, таке враження, ніби заряд панелі зовсім не впливає на акумулятор смартфона. Тому в даному випадку сонячна панель годиться тільки у поєднанні із павербанком, в якого відсутнє енергоспоживання, і є тільки енергонакопичення. Проблемою, думаю, є надто низький рівень сили струму (амперажності) при повноцінному вході напруги 5В.

Щоб виправити ситуацію я вирішив зібрати свою сонячну панель із панелей калькулятора. Вихідна напруга окремої сонячної панелі становить в середньому 2.5В, при цьому таку напругу можна отримати без прямого потрапляння сонячних променів. Склав послідовно три такі панелі, отримав панель з вихідною напругою близько 8В. Максимально тестер показував 8.3В при прямому потраплянні сонця. Як я уже писав вище, мікросхема-перетворювач виявилася абсолютно не робочою, тому я вирішив напряму підключати сонячну панель до павербанку з думкою про те, що рідна мікросхема павербанку зможе виконати функцію контроллера для стабілізації, компенсації чи перетворення напруги. Але павербанк зовсім не реагував на цю саморобну сонячну панель, хоча сила струму сонячної панелі доходила до 230мА (діапазон коливався від 130 до 230мА в залежності від освітлення). Можливо павербанк сприймає виключно змінний струм?

Вирішив повернутися до міні-двигуна. При прямому з’єднанні із USB кабелем з павербанком, при сильній прокрутці пальцями валу двигуна павербанк показував на секунду процес заряджання.  Придбав нову мікросхему з понижуючим ефектом з діапазоном вхідної напруги 7-20 В із стабільною напругою на виході 5 В. Прикріпив до мікросхеми входи від двигуна і USB кабель для виходу на павербанк. Мікросхема працювала, все ніби добре. Тестер показував вихідну напругу 4-4.7В, але павербанк реагував на заряд. Виникло питання у механічній роботі двигуна. Сила вітру відпала зовсім, це, думаю, потребує особливого механізму для забезпечення максимально швидкого обертання валу двигуна при мінімальній (звичайній) швидкості вітру (при наявності вітру взагалі), або постійно високої швидкості вітру, це не ефективно. Думаю, зможу зробити простий механізм, який дозволить крутити рукоятку, яка зможе завдяки широкому валу перетворювати помірні оберти рукою в швидкі оберти валу двигуна за допомогою паса. Хоча теоретично ця «генерація електроенергії» буде працювати, все таки вона не ефективна, адже доведеться крутити генератор рукою дуже довго, рука втомиться, а якщо виникатиме необхідність заряджання павербанку таким способом щодня, це буде просто абсурдним джерелом електричної енергії. Це більше підійде для одноразової шкільної презентації на уроці фізики, аніж для практичного використання в режимі виживання. Думаю, така схема потребує більш серйознішого обладнання, яке зможе підсилювати мінімум вхідної електроенергії для достатньої для заряджання павербанку вихідної електроенергії (серйозний підсилювач напруги).

Як висновок можу сказати, що за копійки ніякого серйозного джерела електричної енергії не згенерувати. Думаю, для реального виживання в умовах блекаута потрібно вкласти серйозніші суми грошей і придбати серйозну сонячну панель для заряджання гаджетів, яка містить як мінімум 5-6 панелей, одну з яких я придбав на Аліекспрес, про що писав вище.