Едем на солнечной энергии. Солнечное зарядное устройство для электровелосипеда. Часть 1 / Хабр

1. Введение

Здравствуйте, уважаемые читатели Хабра. Меня зовут Илья.

Одним из занятий, которому я посвятил значительную часть своей жизни — является электротранспорт.

Особое внимание я уделяю экзотике в сфере электротранспорта: электрические летательные аппараты, использование солнечной энергии для заряда аккумуляторов и т.д.

Второй год я эксплуатирую экспериментальное зарядное устройство для аккумулятора электровелосипеда на складных солнечных панелях. Они используется как основной источник энергии для передвижения в многодневных автономных путешествиях по глухим местам нашей необъятной на электровелосипеде.

Всего на электровелосипеде преодолено более 92 тыс. км за 10 лет, из них 3000 км было преодолено на солнечной энергии (2021-2022 г), поэтому накопился определенный инженерный и эксплуатационно-технический опыт, которым есть возможность поделиться в данной статье.

2. Краткое техническое описание оборудования

а). Электровелосипед:

• силовая аккумуляторная батарея Li-ion 48V 38Ah 13S12P NCR18650B 1800Wh собственной сборки (150 км пробега на скорости 30 км/ч на трассе, в безветренную погоду). Масса — 8 кг;

• мотор-колесо: Direct Drive Quanshun «500W», заспицованное в 26″ обод. Максимальная развиваемая скорость 47 км/ч на заряженной батарее. Масса — 6 кг;

• контроллер мотора: Infineon 6FET с настройкой 1100W мощности;

• рама стальная велосипеда Stels (лучше проявляет себя, чем бывшая до этого алюминиевая).
  

б). Солнечные батареи суммарной мощностью 260Вт и общей массой 4.9 кг:

• солнечные панели номинальной мощностью 160Вт 18В 8.8А, общей массой 2.7 кг. (разделены на два блока по 80Вт 9В, соединяются последовательно). Имеют складную конструкцию, элементы гибкие, влагозащищенные (модель не знаю, делались на заказ): складываем солнечные панели и убираем в рюкзак.

• дополнительная солнечная батарея с Aliexpress 100W 18V Allpowers. Масса 2.2 кг: обзор и сравнение складной солнечной батареи Allpowers 100W. Ссылка на магазин.

в). Измерительные приборы.
Wh-meter — авиамодельный ватт-метр для измерения мощности и энергии, поступающей от солнечных панелей. Их надо проверять на предмет систематической ошибки в показаниях. В моей модели ток и напряжение измеряет корректно, а энергию и ампер-часы врет на 31%. У другой модельки — плывет «ноль». В целом, они показали себя с лучшей стороны, в полях ни разу не подводили.

г). Солнечный контроллер на базе повышающего преобразователя «DC-DC Converter 400W». Ссылка на магазин.

Оснащен дополнительной платой стабилизации входного напряжения DC-DC конвертера — свежая доработка, о которой речь пойдет подробнее в следующей части статьи. Доработка позволила отказаться от буферной 18В батареи, которая раньше стабилизировала работу повышающего DC-DC преобразователя. С нею DC-DC преобразователь превращается в полноценный солнечный контроллер с ручной установкой режима максимальной мощности.

д). Туристическое снаряжение для ночевки и жизни на природе: палатка, спальник, коврик, котелок, горелка, надувная подушка, ремонтный комплект, посуда и прочее.

Одно из видео прошлого года, снятое во время похода — обзорный рассказ, демонстрация.

3. Фото. Какую мощность выдают панели

Недавно была приобретена дополнительная солнечная батарея 100W 18V Allpowers:

Суммарная мощность в наилучших условиях (холодная погода, небо без дымки, перпендикулярные лучи) стала достигать 260Вт (было 160Вт):

Летом я обычно рассчитываю на рабочее значение 170-190Вт (было 100-115Вт) из-за неидеальности условий: прогрев панелей и падение их КПД (основной вклад), не всегда правильный угол падения лучей, травинки, дымка, облака и т.д.

Дальнейшее увеличение числа солнечных панелей наталкивается на значительный их вес.
Сейчас достигнуто комфортное сочетание достаточной мощности, приемлемого веса и габаритов в сложенном состоянии: 310х250х160 (суммарный занимаемый объем в рюкзаке всем комплектом).

4. Размещение снаряжения на велосипеде

Внутри треугольника рамы: Li-ion аккумулятор 48V 38Ah.

Выше: тент палатки с дугами, обернутый в полиэтиленовую пленку (пленка пригождается, когда надо укрыть велосипед от осадков).

На багажнике: черный чехол со спальником и завернутым внутрь него пакетом с ремкомплектом.

На черном чехле: синий чехол с внутренней частью палатки.

На передней вилке закреплена бутылка с водой 1л, крепится резинками, нарезанными из велосипедных камер.

В рюкзаке все остальное: коврик, солнечные панели, электроника, посуда, еда, одежда.

Вес снаряженного рюкзака составляет около 12-13 кг, но он при езде опирается на упакованные чехлы на багажнике и спина разгружается почти полностью. Был опыт езды, не слезая с этим рюкзаком 10 часов подряд — спина чувствовала себя вполне нормально.

5. «На сколько км хватает заряда от Солнца?»

Из опыта прошлого года, когда в наличии был только 160 Вт комплект солнечных панелей, в период с восхода Солнца до 16-00. ..17-00 удавалось накопить около 0.9-1 кВт-ч энергии, чего хватало на 70-80 км пробега. Таким образом, с утра до наступления вечера шла зарядка, в течении которой, в спокойном темпе, выполнялись все обязательные хозяйственно-бытовые операции: приготовление еды, обслуживание физического тела, проверка и ремонт снаряжения, сборы. Вечером выполнялось передвижение по маршруту. Сумерки — разбитие лагеря на новом месте. Ночевка. Утром — подъем, выставление панелей, зарядка — цикл повторяется.

Был (есть) также вариант отзаряжаться целый день, никуда не перемещаясь. Тогда на одном и том же месте ночевка происходила две ночи и к следующему дню: +1.3 кВт-ч, чего уже хватало на 110 км пробега. Так рационально поступать, когда прогноз обещает один день ясный, а следующий за ним — пасмурный.

Добавление солнечных панелей с номинальной суммарной мощностью 260 Вт должно увеличить все параметры примерно в 1.5 раза.

Пока статистики мало, но я ожидаю от «прибавления в семье» пробега 110-130 км в день.

С использованием 260 Вт комплекта солнечных панелей — опыт накоплен пока не очень большой. Был осуществлен только один 650-километровый маршрут Нижний Новгород-Арзамас-Большое Болдино-Нижний Новгород, но он происходил преимущественно в пасмурно-облачную погоду, из-за чего я его преодолевал целых 10 дней.
Был только один более-менее малооблачный день. С утра и до 18-00 уровень заряда аккумулятора электровелосипеда был доведен с 7% до 100%. Из этого следовало, что было набрано около 1.65 кВт-ч. Данный результат меня вполне устроил — еще оставался остаток светового дня, который был потрачен на перемещение по маршруту.

6. «Какая средняя скорость движения?»

Скорость на маршруте поддерживается в диапазоне 22-33 км/ч, в зависимости от качества дороги, наличия встречного ветра, живописности местности.

Довольно часто, едешь медленнее, чем позволяет энергозапас, так как новая местность привлекает своей красотой и ее хочется рассмотреть более внимательно.

Расход в ватт-часах на километр пути у меня неплохо совпадает с популярным графиком, который ходит в электровелосипедных кругах (поправка примерно 10% в бОльшую сторону):

Расход ватт-часов на км пути растет почти квадратично от скорости движения. Для электровелосипеда (и для любого электротранспорта) предельно актуальна поговорка: «Тише едешь — дальше будешь». Расчеты показывают, что на велосипеде, на скоростях выше 25 км/ч аэродинамическое сопротивление начинает превышать все остальные потери механической энергии при движении.

Я раньше ориентировался на этот график, когда производил расчет достижимости тех или иных районов на местности, но теперь за много лет сформировалось особое «чутье ватт-часов», когда уже подсознательно ощущаешь какой режим движения надо выбрать, чтобы доехать. Конечно, важную роль играют установленные на руле электровелосипеда спидометр, одометр, датчик израсходованных ампер-часов, напряжение силовой батареи.

Огромную роль играет «поправка на ветер», из-за чего перед выездом тщательно изучаешь метеорологический прогноз.

Ветер — страшная сила. Он может позволить тебе ехать со скоростью 45 км/ч с расходом энергии, как будто ты едешь 20 км/ч и наоборот. Впрочем, любой, кто имел опыт езды на велосипеде — знает об этом.

Пример скриншота с сайта Windguru (сейчас доступен только через VPN), где на одном из маршрутов был сделан вывод, что начинать движение надо на запад, и возвращаться через пару дней. Расчет оправдался, была не езда, а песня.

7. «Можно ли крутить педали?»

Можно. Иногда даже нужно, когда внезапно появляется необходимость увеличить скорость и/или пробег, а лишних ватт-часов по каким-то причинам нету. Долговременную мощность ног велосипедиста-любителя можно оценить значением 100-150Вт. Час кручения: +100…150Вт-ч энергии в систему. Таким образом, однажды, я преодолел 200 км «за один присест» в течении вечера и ночи имея энергозапас на всё про всё всего 1700Вт-ч. Участок от границы с республикой Марий Эл до севера Нижегородской области. Необходимо было успеть завершить маршрут до прихода циклона.

Также, крайне положительно влияет на работу электровелосипеда помощь педалями при подъеме на крутой затяжной подъем.

Тут имеет место специфика Direct-Drive мотора (он был выбран из соображений ресурса и максимальной скорости), приводящая к сильному падению его КПД, когда он работает на малой частоте вращения при большом значении крутящего момента («внатяг»). Здесь разгрузка мотора педалями помогает сохранить ватт-часы, чтобы они не перешли в тепло, снизить риск перегрева мотора, контроллера и т.д.

(Предвижу еще один вопрос: «Почему не был выбран кареточный Mid-drive мотор?». Ответ: появляется фактор износа цепи и звезд. На больших годовых пробегах принципиально важно, чтобы не было ни одного изнашивающегося механического элемента. Direct-Drive полностью удовлетворяет данному требованию).

Ресурс мотора мне крайне важен. У редукторников каждые 10 тыс. км подходят к исчерпанию ресурса нейлоновые шестерни и их требуется заменять. 10 тыс. км — это всего один год в моем стиле езды. Это очень мало.

Максимальная скорость. Это тоже важный параметр. Несмотря на то, что в походе обычно поддерживается неспешная скорость, крайне необходимо иметь возможность ускориться до 45-50 км/ч — например, чтобы удрать от стаи собак или не только от собак…

Также, немаловажную роль играет наличие рекуперации, которая обычно «идет в комплекте» с моторами прямого привода.

8. «Нужна ли рекуперация?»

Мне — очень. Дело не сколько в возврате ватт-часов обратно в аккумулятор, а в экономии ресурса дисков и тормозных колодок. Снаряженный электровелосипед со всем оборудованием весит около 50 кг + вес райдера. Перемещения происходят на большие расстояния, значительная инерция из-за возросшей массы — стоковые велосипедные тормоза (не рассчитанные на такие нагрузки) попросту будут «гореть огнем», если не электромеханическое торможение. При затяжном спуске рекуперация позволяет забрать 80-95% энергии, которая бы пошла на износ тормозов, которые, увы, в нынешнее время уже не стоят три копейки (и снова камень в огород моторам Mid-drive — у них тоже нет рекуперации).

Хотя и лишние 1-2 ампер-часа, которые возвращаются за поездку — тоже лишними не оказываются 🙂

9. «Почему не используется тележка? Можно было бы положить больше снаряжения и держать панели развернутыми, заряжать АКБ в движении?»

Тележка — это ухудшение проходимости и увеличение занимаемого места на трассе.
Если с первым пунктом еще можно справиться, то вот второй — стал камнем преткновения.

Часто асфальт на дорогах проложен так, что попутная полоса имеет ширину равную ширине одного грузового автомобиля (а подчас и легкового) и порою, без каких-либо тележек тебя не всегда могут обогнать — приходится спрыгивать на обочину, чтобы пропустить автотранспорт. С тележкой, в сложных дорожных условиях, при сильном трафике, такой фокус не пройдет и придется либо постоянно ехать по обочине, по гравию и песку, или задерживать автотранспортный поток, вызывая гнев и негодование водителей своей шириной и тихоходностью.

Немаловажным моментом является фактор привлечения внимания у местного населения в отдаленных районах. Не всегда дополнительное внимание от разных социальных слоев бывает полезным. Отсутствие тележки позволяет иметь вид «почти обычного велосипедиста», который вызывает меньший интерес. Меньше интерес — меньше вероятность вопросов «Сколько жрёт/Сколько прёт/Поставь генератор на переднее колесо для подзарядки», на которые не всегда есть настроение реагировать.

10. «Всего сотня км в день? Да я на педалях, без всякого электричества, проеду больше!»

Минуточку внимания:

• с туристическим снаряжением;

• последующей ночевкой в лесу/поле;

• завтра — снова сотня;

• послезавтра еще сотня.

Уверен, что не каждый молодой человек, встав из-за офисного кресла, будет готов к таким спортивным выкладкам.

А если и даже готов, то что из этого?

Не пропадает же смысл в покупке удочки, когда есть рыба в магазине.

И серфингисты не откажутся ловить волны, в то время как билеты на теплоход имеются в свободной продаже. Сюда же можно отнести коротковолновое радиолюбительство в эпоху интернета, да и практически любой hand-made и DIY при наличии почти любых товаров на AliExpress. Это иррационально, но это останется, ибо сознание человека не описывается только лишь рациональными алгоритмами.

Просьба для уважаемых спортсменов воспринимать в данной статье термин «электровелосипед» как «колесная платформа для экспериментов с электричеством», а не как «спортивный педальный снаряд».

Исключительно по экономическим и промышленным причинам в качестве такой колёсной платформы для научных экспериментов была использована основа от велосипеда. То, что на на этой научно-технической платформе остались педали и она внешне напоминает велосипед — просьба воспринимать это как случайный казус и забавное сходство 🙂

11. «Солнечные батареи — это дорого. Не проще ли подзаряжаться на трассе на АЗС/в кафе, беря с собою сетевое ЗУ?»

Зависит от задачи и ситуации. В прошлом году была необходимость оперативно прибыть в Москву из Нижнего Новгорода (~400 км). Тут у мощного ЗУ (1кВт) нет конкуренции.

Другое дело, когда есть желание удалиться от социума, ощутить слияние с природой, с космосом. Тогда маршрут простраивается таким образом, что на нем может не быть ни кафе, ни шиномонтажек, ни АЗС. Как правило, астральная энергетика хороша именно там, где минимизировано воздействие человечества на окружающую среду. И для того, чтобы пополнить запасы другого типа энергии, нежели чем та, что измеряется в джоулях (более тонкой, имеющую психическую природу), и затевается вся эта неспешная операция.

12. «За какой еще астральной энергетикой? Астрала не существует!»

Существует. Еще как существует. Без него невозможна была бы такая вещь, как «квалиа» и прочие феномены, которые несводимы к электрохимическим процессам внутри мозга. Возможно, я об этом напишу отдельную статью.

Впрочем, уважаемые читатели, я отвлекся от главного.

Читайте в следующей части про то, как решалась проблема конверсии 18В от солнечных панелей в 48В для заряда аккумулятора электровелосипеда.

ПОРТАТИВНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО НА СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЯХ NEO TOOLS — 3 особенности

Когда в первый раз увидел Neo Tools, подумал, раз китайская — значит барахло. Не доверяю производителям Поднебесной, был негативный опыт. Но предстоял поход в горы с друзьями на неделю, а там, как известно, никакой цивилизации, поэтому по зарез была нужна солнечная панель для подзаряда смартфона. И не только для него. Не лишним конечно же будет подзарядить повербанк и ноутбук, чтобы вечерами с компанией спокойненько смотреть себе фильмы.

Познавательная статья: Гаджеты в поход: Топ 10 самых необходимых

Солнечная панель для зарядки телефона: сильные стороны (не) слабой батареи

В общем, как говорится, GOOGLE в помощь, начитался отзывов о солнечных зарядках. Мнения не однозначные: кому-то не нравится качество, а кто-то от восторга на седьмом небе. 

Решил все-таки вернуться к ранее увиденной Neo Tools — полу гибкой (сгибается не больше, чем на 15 градусов) солнечной пятнадцати ватной панели. 

В целом, устройство способно заряжать аккумуляторы с максимальным напряжением до 12 В. Оно показалось дороговатым, больше двух тысяч гривен, но вылазка в Карпаты на носу, поэтому пришлось выбирать на скорую руку и проверять всё как следует.

Когда вскрыл упаковку, первое впечатление от устройства положительное. 

1. Корпус устройства без скрипа. 
2. Соединительные элементы надежно прилегают друг к другу. 
3. Переходники хорошо входят в разъёмы. 

У солнце-улавливающего устройства два USB, в разложенном виде оно от 285 x 200 x 32 мм до 580 x 285 x 15 мм, весит не более полу килограмма.

В нем предусмотрены петли по краям, поэтому зарядку можно запросто крепить к рюкзаку или привязать к любой поверхности. Степень его влагозащиты IP64. Это значит, что не боится пыли и брызг. 

Подключил свой смартфон — пошла зарядка! Хотя панель до этого не лежала на солнце, просто находилась в хорошо освещаемом помещении. Отсюда вывод: портативный Neo Tools берет заряд не только от солнца, но и от лампочек. И конечно же от сети. Проверил его на планшете и своих телефонах — все работает. Мой Samsung Galaxy A03 на 100 % заряжается за час, еще и старенькому Alcatel остается. Зарядка также быстро живит ноут, он у меня для упрощенных задач — ACER Aspire, поэтому результатом доволен. 

Аргументированное сравнение: Что лучше — чемодан или сумка на колесах: 5 разделов в помощь при выборе

Солнечная зарядка: время и условия для набора ёмкости

Батарея живится не только светом, но и через USB компа. В комплектации идет зарядное устройство от сети с индикацией.

Она красная, когда панель разряжена и, соответственно, зелёная — когда заряжена:

• от сети аккум подживляется до четырех часов,
• от солнечного света заряжается под завязку в течение десяти часов.

Чтобы позвонить с разряженного телефона можно подсоединиться к заряжаемой батареи, если она набирает ёмкость хотя бы полчаса. Уже испытал, так что пишу с уверенностью. Кроме того, изучил параметры нескольких подобных панелей, они впечатляют и развязывают руки не только тем, кто ходит в «мамкины» походы время от времени, но и серьезным экспедициям. 

На заметку: Что взять с собой в отпуск — подборка нужных вещей для 7 видов отдыха

Смотрите сами:

Использую зарядку Neo Tools год, доволен результатом. Считаю, что с выбором не прогадал, может и цена сыграла не последнюю роль, символизируя таким образом качество. Беру солнце-улавливающую панель с собой порыбачить или на вылазку с друзьями — всегда выручала.

К слову: Как выбрать фонарик для похода: 3 вида+3 важные характеристики

Обзор

X-Dragon 20 Вт | Протестировано GearLab

Эта недорогая, невероятно эффективная солнечная панель преобразует солнечный свет в заряд, экономя при этом расходы

2

3

4

5

Производитель: X-Dragon

Джеймс Лукас и Мэтт Спенсер0031

РЕЙТИНГ
№ 2 из 10

• Скорость прямой солнечной зарядки — 35% 8,0

• Скорость косвенной солнечной зарядки — 35% 8,5

• Портативность — 15% 5,5

• Зарядка нескольких устройств — 15% 7,5

СВЯЗАННЫЕ: Лучшее портативное солнечное зарядное устройство 2023 года

Наш вердикт

Эта солнечная панель мощностью 20 Вт обеспечивает надежную зарядку с высокой скоростью и по разумной цене. Высокая скорость преобразования позволила панели эффективно заряжаться в солнечные дни и при темной облачности. X-Dragon также выдает до 3 ампер на порт, обеспечивая отличную зарядку для любого USB-устройства. Эта солнечная панель размером примерно с ноутбук раскрывает свои три панели, чтобы захватить впечатляющее количество солнечного света. Любой, кто ищет солнечную панель для походов, место для зарядки в базовом лагере или просто дополнительную энергию на солнце, должен обратить внимание на эту недорогую и прочную солнечную панель.

ПРИЧИНЫ КУПИТЬ

Хорошая скорость зарядки

Множество мест для крепления карабинов

Очень доступная цена

ПРИЧИНЫ, ЧТОБЫ ИЗБЕЖАТЬ

В труднодоступном мешочке панель лежит криво

Просто солнечная панель без Аккумулятор

Сравнение с аналогичными продуктами

(сравнение изменений)

	Этот продукт X-Dragon 20W	Ryno-Tuff 21W	OEUUDD 25000mAh	Dizaul 5000mAh Portable	9 0002 Blavour Qi 10 000 мАч
Награды
Цена	65 долларов США Список 64,98 долларов США на Amazon	63 долларов США Список 59,99 долларов США на Amazon	42 долларов США Список	24 долларов США Список	45 долларов США Список 23,79 долларов СШАна Amazon
Общий балл
Звездный рейтинг	1 2 3 4 5	1 2 3 4 5	1 2 3 4 5	1 2 3 4 5	1 2 3 4 5
Плюсы	Хорошая скорость зарядки, множество мест для крепления карабинов, доступная цена	Впечатляющая скорость зарядки, возможность одновременной зарядки нескольких устройств, доступная цена	Аккумулятор большой емкости, светодиодная задняя панель	Маленький, помещается в кармане, имеет светодиодную подсветку	Легкий, прочный, множество вариантов зарядки
Минусы	Из-за труднодоступного мешочка панель лежит криво, просто солнечная панель без аккумуляторной батареи,	Плохое восстановление после перерыва	Маленькая солнечная панель затрудняет зарядку	Маленькая солнечная панель не заряжается	Немного громоздкая, низкая скорость зарядки с учетом емкости аккумулятора
Итог	Эта недорогая, невероятно эффективная солнечная панель преобразует солнечный свет в заряд, экономя при этом расходы	Мощное устройство для быстрой зарядки, способное заряжать несколько устройств по разумной цене	Там, где этому устройству не хватает своих возможностей зарядное устройство на солнечных батареях, которое является доступным аккумуляторным блоком	Больше зарядного устройства, чем солнечная панель, это карманное устройство обеспечит некоторую зарядку для вашей электроники по приемлемой цене	Относительно легкий аккумулятор с несколькими вариантами зарядки, эта небольшая модель имеет порт USB-C и порт для беспроводной зарядки
Категории рейтинга	X-Дракон 20 Вт	Рино-Туф 21W	OEUUDD 25000 мАч	Порт Dizaul 5000 мАч. ..	Блавор Ци 10 000 мАч
Скорость прямой солнечной зарядки (35%)
Скорость косвенной солнечной зарядки (35%)
Портативность (15%)
Зарядка нескольких устройств (15%)
Технические характеристики	X-Дракон 20 Вт	Рино-Туф 21W	OEUUDD 25000 мАч	Порт Dizaul 5000 мАч…	Блавор Ци 10 000 мАч
Размер панели (Вт) Выходная мощность?	20 Вт	21 Вт	<5 Вт	<5 Вт	<5 Вт
Вес (измеренный)	21,1 унции	17,5 унций	18,6 унции	4,8 унции	9,3 унции
Количество разъемов USB	2	2	3	2	2
Максимальный выходной ток USB (ампер на порт)	3 ампера	2,1 А	2 ампера	1 ампер	2 ампера
Размер в сложенном виде	12,1″ x 7,2″ x 0,51″	5,9 x 11,8 x 0,8 дюйма	Н/Д	Н/Д	Н/Д
Размер в открытом виде	23,3″ x 12,1″ x 0,12″	18 x 11,8 x 0,1 дюйма	7 x 3,75 x 1,25 дюйма	5,59 x 2,76 x 0,55 дюйма	6 x 3 x 0,5 дюйма
Аккумулятор?	№	№	Да	Да	Да
Зарядная емкость (мАч)	Н/Д	Н/Д	25 000 мАч	5000 мАч	10 000 мАч
Зарядить планшет?	Да	Да	Да	Да	Да
Зарядить ноутбук?	№	№	№	№	№
Зарядка iPhone/смартфона	Да	Да	Да	Да	Да
Внешний материал панели	ПТФЭ	ПЭТ полимерная ткань	ПЭТ полимерная ткань	Пластиковый кейс	ПЭТ полимерная ткань
Тип панели	Монокристаллический	Монокристаллический	Монокристаллический	Монокристаллический	Монокристаллический
Вход батареи (Вольт/Ампер)	Н/Д	Н/Д	5В/2А	5В/1А	5 В/2,1 А
Прямой разъем USB?	Да	Да	Да	Да	Да
Гирляндная цепь?	№	№	№	№	№
Подключение 12 В	№	№	№	№	№
Выход постоянного тока	№	№	№	№	№

Показать полную спецификациюСкрыть полную спецификацию

Наш анализ и результаты испытаний

Являясь одной из лучших солнечных панелей на рынке, X-Dragon выгодно отличалась от других рассмотренных нами панелей своей способностью преобразовывать солнечный свет в заряд благодаря трем монокристаллическим панелям. X-Dragon имеет высокий коэффициент преобразования, до 25%, что означает, что он улавливает больше солнечного света, чем другие модели. X-Dragon автоматически регулирует ток и напряжение. Это позволяет устройству выдавать по три ампера на порт, что было большинством рассмотренных моделей, под прямыми солнечными лучами. Протестировав десятки моделей, наши тестировщики попробовали X-Dragon, изучили отличную цену и признали эту модель лучшей покупкой.

Кредит: Крис Макнамара

Скорость прямой солнечной зарядки

Когда дело доходит до производительности, основной показатель того, насколько хорошо солнечная панель работает, сводится к тому, насколько хорошо она может улавливать солнечный свет. X-Dragon проделал невероятную работу с точки зрения своей функции солнечной панели, хорошо выступая по сравнению с другими панелями в этом обзоре. Три монокристаллические панели имеют высокую скорость преобразования солнечного света, превращая до 25% солнечного света в энергию. Он получил 1876 мАч под прямыми солнечными лучами, что делает его хорошим выбором для сбора солнца. Плата за панель немного отличается. Если вы откроете две панели, вы получите четырнадцать ватт, но открытие третьей панели поднимет ее до 20 ватт. Хранение X-Dragon открытым и под прямыми солнечными лучами будет производить до трех ампер на порт, что делает его возможности солнечной зарядки впечатляющими.

Панель также поставляется с несколькими петлями и карабинами. Это облегчает свисание с рюкзака, дерева или снаружи палатки и позволяет панели располагаться под более прямым углом к ​​солнцу.

Авторы и права: Крис Макнамара

Скорость непрямой зарядки

Одной из наиболее важных частей солнечной панели является способность собирать солнечный свет, даже когда солнце не светит над головой, потому что есть вероятность, что вам все равно понадобится электричество. погоды. Здесь X-Dragon преуспел, превзойдя другие солнечные панели в этом обзоре. При полном облачном покрытии батарея X-Dragon получила заряд 624 мАч, что хорошо по сравнению с остальными панелями в обзоре.

Авторы и права: Крис Макнамара

Эта панель сияла тогда, когда солнце едва выглядывало из-за облаков. Аккумулятор получил заряд 1220 мАч, когда солнце было лишь частично закрыто. Так много солнечного света под покровом облаков сделало его одним из лучших устройств с точки зрения сбора непрямого солнечного света, что имеет решающее значение в любое время, когда вы находитесь на улице. Невозможно гарантировать идеальное солнечное небо, поэтому наличие панели, которая хорошо справляется с непрямым солнечным светом, означает разницу между заряженной и разряженной батареей. Может быть не всегда солнечно, но Z-Dragon всегда получает солнце.

Портативность

Портативность имеет большое значение при выборе солнечной панели. Никто не хочет носить с собой чудовищную солнечную панель, тяжелую из кирпича, на открытом воздухе. X-Dragon показал себя достаточно хорошо в этом отделе. В сложенном виде X-Dragon становится размером с ноутбук или примерно 12,1 x 7,2 x 0,51 дюйма. Его 21,1 унции делают его довольно легким, а также позволяют легко носить его в рюкзаке. В развернутом виде три солнечные панели выдвигаются. до 23,3 x 12,1 x 0,12 дюйма. Благодаря многочисленным петлям для карабинов и четырем карабинам, входящим в комплект, становится легко повесить панели снаружи рюкзака, задрапировать их деревом или просто положить на землю, чтобы поймать оптимальное количество света. Застежки на липучке в верхней части панели облегчают складывание и хранение. Липучка легко открывается, позволяя трем панелям сразу захватить солнце, а в закрытом состоянии помогает защитить солнечные панели от царапин и повреждений.

Авторы и права: Крис Макнамара

Сетчатый карман на молнии сзади вмещает все необходимое для зарядки, он защищает выходные порты зарядного устройства и легко вмещает дополнительный аккумулятор. Кроме того, карман может быть отличным местом для хранения мобильного телефона, чтобы он не перегревался, пока он заряжается от солнечной панели. Наши тестеры обнаружили, что карман не позволяет солнечной панели лежать горизонтально, что может быть проблематично для захвата лучшего солнечного света.

С точки зрения портативности, эта солнечная панель показала себя неплохо по сравнению с другими устройствами.

Зарядка нескольких устройств

Часто, когда в одном устройстве заканчивается заряд, остальные следуют за ним. Возможность заряжать несколько устройств одновременно становится решающей для любой солнечной панели. С двумя портами USB X-Dragon выдает не менее 2,1 ампера через каждый из портов. Два порта заряжались хорошо, хотя скорость зарядки снижалась при подключении нескольких устройств с 1071 мАч в первом порте до 781 мАч во втором порту. Открытие X-Dragon под прямыми солнечными лучами будет производить три ампера на порт, что делает его возможности солнечной зарядки впечатляющими. К сожалению, X-Dragon не имеет выхода для зарядки более крупных устройств, таких как ноутбук, и не имеет подключения к сети 12 В, но может обеспечить питание планшета или мобильного телефона через порты USB с тремя амперами.

Кредит: Крис Макнамара

Производительность X-Dragon немного выше среднего, когда дело доходит до зарядки нескольких устройств.

Стоит ли покупать X-Dragon 20W SunPower?

Ничто не сравнится с реальной стоимостью продукта. Насколько хороша солнечная панель с точки зрения ее цены, является определяющим показателем для большинства пользователей, и X-Dragon хорошо показал себя в этом отношении. X-Dragon отличается экономичностью. Недорогое солнечное зарядное устройство предлагает отличное соотношение цены к доллару. Панель хорошо справляется с захватом тонны солнечного света и превращает его в зарядку нескольких USB-устройств в полевых условиях. Цена X-Dragon превосходит многие другие солнечные панели, которые предлагают такое же количество энергии. За предоставление такой большой мощности по такой минимальной цене эта модель получает награду Best Buy.

Кредит: Крис Макнамара

Какие другие солнечные зарядные устройства вы должны рассмотреть?

X-Dragon выделялся среди своих сверстников способностью трех монокристаллических панелей преобразовывать солнечный свет в заряды с постоянной скоростью. Производя достаточно электроэнергии, чтобы подавать до трех ампер на два разных порта, X-Dragon превосходит другие панели с точки зрения способности обеспечивать сильную зарядку. Устройство могло бы быть немного более портативным и весить немного меньше. В идеале сетчатый карман должен быть лучше расположен, чтобы вся панель лежала ровнее, но это все мелкие проблемы, учитывая непревзойденную стоимость панели и отличную способность ловить солнце, что окончательно заслужило свое место в качестве одной из лучших покупок. .

Мы считаем X-Dragon одним из лучших зарядных устройств в этом обзоре, но если вы хотите проверить другие варианты, попробуйте SunJack 25W, который работает близко к X-Dragon, но по несколько более высокой цене.

— Джеймс Лукас и Мэтт Спенсер
 

Все, что вам нужно знать о солнечных зарядных устройствах

В любую погоду мы получаем огромное количество звонков о солнечной энергии каждый день. Мы постараемся ответить на наиболее часто задаваемые вопросы, чтобы сэкономить вам телефонный звонок.

Прежде чем мы начнем, вы должны знать, что солнечная энергия не панацея для замены потраченной энергии. Например, некоторые люди пытаются перезарядить аккумуляторы для троллингового мотора, лодки, дома на колесах, электрического скутера, загородной хижины и т. д., и они хотят, чтобы это было сделано в очень короткие сроки, обычно всего за несколько дней. Предположим, вы берете разряженную 100-ампер-часовую батарею и заряжаете ее с помощью 30-ваттной солнечной панели в идеальных условиях летнего освещения. Через неделю батарея будет почти полностью заряжена. Используя этот пример, вы можете видеть, что потребуется не менее 100 Вт солнечной энергии, чтобы зарядить аккумулятор емкостью 100 ампер-часов за несколько дней.

Также имейте в виду, что для получения максимальной номинальной мощности солнечной панели требуется прямое попадание солнечных лучей на поверхность панели. Такие условия, как пасмурное небо, тени, неправильный угол установки, экваториальное направление или короткие зимние дни, снижают фактическую мощность солнечной панели ниже номинальных значений.

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Большинство солнечных зарядных устройств рассчитаны на 12 В постоянного тока, но у нас есть ограниченное количество 24-вольтовых панелей. Как правило, когда требуется напряжение 24 В или выше, солнечные панели могут быть соединены последовательно, или мы можем заказать солнечные панели, рассчитанные на большее напряжение постоянного тока, например 24 В, 36 В, 48 В и т. д.

КОНТРОЛЛЕРЫ

Каждый раз, когда вы используете панель с номинальной выходной мощностью более 5 Вт, мы рекомендуем использовать контроллер заряда от солнечной батареи. На самом деле, контроллер заряда является хорошей идеей в большинстве приложений, поскольку он может обеспечить несколько преимуществ, таких как предотвращение перезарядки, улучшение качества заряда и предотвращение разрядки аккумулятора в условиях низкой освещенности или отсутствия освещения. Некоторые солнечные панели изготавливаются с предварительно установленными блокирующими диодами, которые предотвращают разряд батареи в условиях низкой освещенности или отсутствия освещения. В большинстве случаев, когда установлена ​​солнечная панель мощностью 6 Вт или больше, настоятельно рекомендуется использовать контроллер зарядного устройства. В двух словах, солнечный контроллер заряда действует как выключатель, пропуская питание, когда оно нужно аккумулятору, и отключая его, когда аккумулятор полностью заряжен. При выборе контроллера следует помнить, что они обычно измеряются в амперах, а фотоэлектрические панели обычно оцениваются в ваттах. Это означает, что солнечный контроллер заряда, такой как Morning Star SS6L, 6-амперный контроллер, будет работать почти со всеми панелями, которые мы продаем, вплоть до 70 Вт.

НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ В ВАТТАХ И АМПЕРАХ

Производители солнечных панелей оценивают мощность солнечной энергии в ваттах. Как правило, мощность 15 Вт обеспечивает около 3600 кулонов (1 Ач) в час прямого солнечного света. Например, панель Pulse Tech SP-7 может выдавать 0,33 Ач в час прямого солнечного света. Это очень популярная панель для обслуживания одиночных и сдвоенных аккумуляторов в резервных и накопительных приложениях.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ РАЗМЕР СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛИ

Первое, что нужно помнить о солнечной энергии, это то, что все зависит от чисел. Требуемая мощность и мощность, которую может выдать панель. Прежде чем вы сможете начать покупать панель, вам нужно знать, сколько ампер-часов или ватт вам нужно будет производить за установленный период времени. Эта цифра может измеряться в часах или днях. Поскольку в сутках 24 часа, мы предлагаем использовать это значение в качестве исходного. Во-первых, определите общее потребление электроэнергии за этот период времени. Затем подсчитайте количество прямого солнечного света, которое солнечная панель получит за этот период времени, и определите общее количество необходимых ватт-часов. Вы всегда должны ошибаться в сторону осторожности и переоценивать свои потребности в энергии. Обычно мы видим в среднем 4 часа полезного солнечного света зимой и 6 часов полезного солнечного света летом. Конечно, есть исключения из этих средних значений, но ошибка в отношении осторожности создает более надежную солнечную систему. Эти средние значения также помогают компенсировать такие переменные, как тень, облака, угол наклона панели и т. д. Как только вы хорошо разберетесь со своими требованиями к мощности, я предлагаю вам перейти к нашему Солнечному калькулятору.

УСЛОВИЯ ВЫХОДА

Характеристики солнечной панели рассчитаны для яркого прямого солнечного света. Такие условия, как непрямой солнечный свет, пасмурная погода и полутень, снижают выходную мощность. Мы всегда рекомендуем увеличивать размер вашей солнечной батареи, так как такие условия возникают часто. Кроме того, помните, что продолжительность светового дня летом и зимой может иметь значение.

Одна из самых больших ошибок, которую часто можно увидеть, — это когда солнечная батарея проектируется летом с использованием летнего светового дня, но затем она также используется зимой. Первая жалоба часто связана с тем, что аккумуляторы перестали выдерживать нагрузку. Это постепенный процесс, который начинается, когда вы теряете световой день, и вы начинаете разряжать аккумуляторную батарею более чем на 50%. Когда это происходит, аккумуляторы начинают сульфатироваться гораздо быстрее и перестают держаться под нагрузкой. Как вы понимаете, это дорогая ошибка! Решение обычно включает в себя большее количество панелей и новые батареи с более высоким запасом мощности в ампер-часах. Поэтому мы советуем нашим клиентам быть осторожными при учете светового дня. Кроме того, если вы планируете использовать солнечную батарею круглый год, вам необходимо учитывать ежедневное потребление солнечной энергии зимой.

УПРАВЛЕНИЕ УСТРОЙСТВОМ НЕПОСРЕДСТВЕННО ОТ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ БАТАРЕИ С ПАНЕЛЬЮ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ

У нас есть несколько складных/портативных солнечных панелей для походов, которые поставляются с адаптером для прикуривателя. Этот адаптер позволяет питать аксессуары на 12 В, которые обычно используют вилку на 12 В постоянного тока. Для прямого подключения к панели устройства не должны быть чувствительны к перепадам напряжения — иначе они могут отключиться. Чтобы решить эту проблему, лучше всего использовать небольшую батарею в качестве емкости для хранения энергии, которая обеспечит постоянный источник стабильного, надежного питания. Для этого мы рекомендуем использовать солнечный контроллер заряда, Y-образный разъем с встроенной батареей на одной ноге и розетку для прикуривателя на другой ноге.

СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ ЗАЩИТНЫ ОТ ПОГОДЫ

Почти все солнечные панели предназначены для установки на открытом воздухе, так как именно там они получают наилучшее и наиболее прямое воздействие солнечного света. Помните, что что-либо меньшее, чем это, приведет к тому, что панель будет производить меньше своей полной номинальной мощности.

НУЖНО ОБСЛУЖИВАТЬ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ

Периодический осмотр для удаления грязи, мусора и проверки электрических соединений — это все, что необходимо. Очищение панели от снега и мусора позволит добиться лучших результатов.

КАК ДОЛГО ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Производительность солнечной панели может варьироваться, но в большинстве случаев гарантированный ожидаемый срок службы выходной мощности составляет от 3 до 25 лет. Этот гарантированный рейтинг ожидаемой продолжительности жизни обычно составляет 80% от опубликованного рейтинга солнечной панели. Конечно, это будет варьироваться от производителя к производителю, и, как всегда, вы обычно получаете то, за что платите. Остерегайтесь этих дешевых панелей, сделанных в пакистанском Китае.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПИТАНИЯ

Многие используют инвертор постоянного тока в переменный для преобразования 12 В постоянного тока в 110 В переменного тока. Поскольку они изменяют мощность из одной формы в другую, инверторы являются монстрами, пожирающими энергию, и их следует избегать, когда это возможно. Если у вас есть выбор между 12-вольтовым устройством с питанием от постоянного тока или 110-вольтовым устройством с переменным током, выберите устройство с 12-вольтовым питанием постоянного тока. На рынке есть устройства постоянного тока, которые либо понижают, либо повышают мощность постоянного тока, и они также потребляют значительно больше энергии.

ФОРМУЛА постоянного тока в переменный через инвертор

Формулы и примеры для 12- и 24-вольтовых систем постоянного тока

Это «эмпирическое правило» предназначено в качестве общего руководства для оценки силы постоянного тока, необходимой для работы преобразователя постоянного тока в переменный. силовой инвертор. Поскольку расчеты дают приблизительные значения, при проектировании и определении компонентов системы, таких как провод, размер и длина, следует учитывать соответствующий коэффициент безопасности. В основном это означает «увеличить размер вашей системы».

12-вольтовые системы постоянного тока

Формула: 12-вольтовые инверторы требуют примерно десяти входных 10-амперных источников постоянного тока на каждые 100 Вт выходной мощности, используемые для работы нагрузки переменного тока.

Пример: Сколько ампер постоянного тока потребуется 12-вольтовому инвертору для работы трех кварцевых ламп мощностью 500 Вт или электрического нагревателя мощностью 1500 Вт?

Ответ:

• 1) Суммарная мощность = 1500
• 2) 1500 Вт/100 (из формулы) = 15
• 3) 15 X 10 ампер (из формулы) = 150 ампер.

Это постоянный ток, который инвертор будет использовать для работы нагрузки мощностью 1500 Вт. Примечание: Если эти 150 ампер потребляются от батареи в течение одного часа, будет использовано 150 ампер-часов энергии батареи.

Чтобы поддерживать мощность батареи 150 ампер-часов, необходимо использовать батарею емкостью 300 ампер для максимального срока службы и производительности батареи.

Системы постоянного тока 24 В

Формула: 24-вольтовые инверторы требуют примерно 5 ампер входного постоянного тока на каждые 100 Вт выходной мощности, используемые для работы нагрузки переменного тока.

Пример: Сколько ампер постоянного тока потребуется 24-вольтовому инвертору для работы трех кварцевых ламп мощностью 500 Вт или электрического обогревателя мощностью 1500 Вт?

Ответ:

• 1) Суммарная мощность = 1500
• 2) 1500 Вт/100 (из формулы) = 15
• 3) 15 X 5 ампер (из формулы) = 75 ампер.

Это постоянный ток, который инвертор будет использовать для работы нагрузки мощностью 1500 Вт. Примечание: Если эти 75 ампер потребляются от батареи в течение одного часа, будет использовано 75 ампер-часов энергии батареи.

Чтобы поддерживать мощность батареи 75 ампер-часов, необходимо использовать батарею емкостью 150 ампер для максимального срока службы и производительности батареи.

Готовы использовать силу солнца? Купите солнечное зарядное устройство и аксессуары.

Солнечный калькулятор

Если вам нужно зарядное устройство от солнечной батареи для лодки, зарядное устройство от солнечной батареи для автомобильного аккумулятора или зарядное устройство от солнечной батареи переменного тока, у нас есть подходящие зарядные устройства для любого применения.

Выберите свое солнечное зарядное устройство

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Адрес электронной почты должен быть в формате [email protected]
Мы уважаем ваше право на неприкосновенность частной жизни и никогда никому не будем передавать информацию о вашей электронной почте.