С проблемой разрядки аккумулятора в самый неподходящий момент сталкиваются, к сожалению, практически все автолюбители. Причины у такой неприятности могут быть разные. Автолюбитель может забыть выключить фары, использовать длительное время мультимедийные и энергоемкие электрические приборы в салоне и проч. Способов быстрой подзарядки аккумуляторов существует несколько. И одним из них является использование специальных солнечных батарей. Для зарядки автомобильного аккумулятора такие устройства сегодня применяют многие владельцы машин.
Простые способы подзарядки
Аккумулятор в машине, как известно, во время движения подзаряжается от генератора. Конечно, происходит это не так быстро и эффективно, как при использовании внешнего стационарного источника. Но все же зарядиться аккумулятор в данном случае может до 90 %.
Некоторые автолюбители, столкнувшись с проблемой запуска двигателя, также просто просят «прикурить» у своих коллег на дороге. Помимо этого, подзарядить аккумулятор можно и от самодельных устройств, собранных с использованием, к примеру, блоков питания ноутбуков или смартфонов.
Преимущества использования
От генератора АКБ подзаряжается достаточно эффективно. Но с проблемой его разрядки водители чаще всего встречаются все же в то время, когда машина не движется. Других автолюбителей на дороге в этот момент может просто не оказаться. Сборка же самодельных зарядных устройств с использованием гаджетов под силу далеко не каждому водителю. Поэтому подстраховываться от такой неприятной ситуации, как невозможность завести машину, стоит именно с использованием солнечной батареи.
Такие устройства отличаются компактностью и стоят относительно недорого. Допускается делать зарядку от солнечных батарей тяговых аккумуляторов или обычных. В больших городах такое устройство можно приобрести в автомагазине. Жители маленьких населенных пунктов обычно заказывают батареи этой разновидности через интернет.
Что представляет собой солнечная батарея для зарядки аккумуляторов
В домах панели этого типа для обеспечения жилых помещений электроэнергией начали использоваться довольно-таки давно. Зарядные же устройства для автомобилей этой разновидности появились на рынке всего несколько лет назад. Однако конструкцию солнечные зарядки уже сегодня имеют достаточно удобную.
Использовать солнечные батареи для зарядки автомобильного аккумулятора предельно просто. АКБ к такому устройству можно подсоединять посредством клемм. Также в продаже сегодня существуют модели, зарядку от которых легко производить через прикуриватель.
Зарядка аккумулятора от солнечной батареи своими руками — процедура, таким образом, абсолютно несложная. Способ использования для каждой конкретной батареи указывается в инструкции от производителя.
Собственно, само же такое устройство представляет плоскую панель, найти место для которой в автомобиле будет очень легко. Некоторые такие батареи могут изготавливаться в том числе и из гибких материалов.
Где можно разместить
Чаще всего солнечные батареи для зарядки автомобильного аккумулятора размещают на крыше машины. Общая площадь таких панелей обычно составляет около 1 м2. В жарких странах с большим количеством солнечных дней владельцы автомобилей устанавливают на крыше даже целые солнечные мини-электростанции. В таких машинах аккумулятор во время движения подзаряжается не от генератора, а именно от панели. Это позволяет сделать несколько более эффективной работу двигателя автомобиля.
В России такой принцип подзарядки, поскольку климат у нас в стране не слишком жаркий, конечно же, не используется. На крышу автолюбители нашей страны устанавливают обычно простые панели. Заряжать аккумуляторы от них можно по мере необходимости.
Иногда случается так, что разместить панель на крыше автомобиля не получается. К примеру, так происходит тогда, когда здесь перевозятся какие-либо вещи. В этом случае панель можно просто возить с собой в багажнике. Солнечные батареи для аккумуляторов имеют компактные размеры, могут складываться и слишком много пространства не занимают.
В некоторых случаях солнечные батареи для зарядки аккумуляторов (на 12 вольт, например) могут устанавливаться и в салоне автомобиля. Однако таким образом обычно размещают только панели не слишком высокой мощности, предназначенные не для аккумуляторов, а для подзарядки разного рода электронных устройств.
Конструкция
На рынке сегодня существует два основных вида подобных панелей: предназначенные для полной зарядки аккумулятора или же просто его реанимации с возможностью завести двигатель. Первый тип батарей отличается высокой выходной мощностью и стоит достаточно дорого. Такие солнечные панели автолюбители используют редко. Чаще отечественные владельцы машин приобретают простенькие модели, предназначенные только для реанимации автомобиля.
В любом случае все поставляемые на рынок панели этого типа состоят из особых фотоэлеметов, при освещении солнцем создающих разность потенциалов. В последовательном соединении эти части конструкции батареи обеспечивают постоянное напряжение, а в параллельном — увеличивают силу тока. Достигаются необходимые для зарядки аккумулятора параметры, таким образом, путем сборки фотоэлементов в модуль.
Дополнительные элементы
Помимо, собственно, самой панели, в конструкцию солнечных батарей для зарядки автомобильного аккумулятора обычно входит и контроллер. Этот элемент нужен для регулировки заряда АКБ. Также элементом конструкции солнечной батареи является инвертор, преобразующий постоянное напряжение в переменное. За накопление энергии в таких модулях отвечают аккумуляторы.
Принцип работы
Как же функционируют солнечные батареи для зарядки аккумуляторов на 12В? Фотоэлементы, являющиеся основой любой такой панели, представляют собой два слоя полупроводников, имеющих разную проводимость. Посредством припаянных к ним с обеих сторон контактов они включаются в общую цепь. Один из слоев полупроводников (n) является катодом с электронной проводимостью, а второй — соответственно, анодом (p) с «дырчатой».
Что же происходит, когда панель помещается под солнечные лучи? В этом случае начинают движение «дырки» (атомы, потерявшие электрон). За счет этого и создается ток. В действительности «дырки», конечно же, не передвигаются. Такую иллюзию создают перемещающиеся от одного такого атома к другому электроны.
Место соприкосновения полупроводников в фотоэлементе называется p-n-переходом. При освещении n-зоны электроны получают дополнительную энергию и начинают проникать сквозь эту границу. В результате число «дырок» и электронов меняется, что приводит к возникновению разницы потенциалов.
Расчет батареи: сила тока
Расчет солнечных батарей для зарядки аккумуляторов — процедура достаточно простая. Слишком сложных вычислений при покупке такого устройства делать обычно не приходится. Но выбирать такую панель, конечно же, нужно правильно. Подзаряжаются аккумуляторы от таких батарей, к сожалению, очень долго. Даже при использовании самой мощной современной модели стопроцентного результата можно достичь только через 9-11 часов.
Заряжаются аккумуляторы машин силой тока, равной минимум 0,1 от емкости. Большие значения тока для этого использовать нельзя. Иначе аккумулятор быстро выйдет из строя. Опасности испортить АКБ при применении солнечной батареи практически не существуют. Сила тока в таких панелях обычно не превышает 1 А. Это на самом деле очень мало. Из-за небольшой силы тока использовать такие батареи лучше всего именно для экстренной реанимации аккумулятора или же просто для поддержки его заряда.
Напряжение
Обычно владельцы автомобилей, решившие использовать панель подобным образом, покупают модель мощностью 5-6 Вт. Если же батарею предполагается применять для полной зарядки аккумулятора, лучше будет, конечно же, рассмотреть вариант, к примеру, на 30-60 Вт. От такого устройства заряжаться аккумулятор будет долго, но все же на все сто процентов.
В большинстве случаев специалисты рекомендуют приобретать солнечные батареи 12В для зарядки автомобильных аккумуляторов длиной не менее одного метра. Для современного автомобиля среднего класса такой батареи, скорее всего, будет вполне достаточно. Именно такие модели для России сегодня считаются оптимальным вариантом.
На крышах больших автомобилей, к примеру, микроавтобусов, могут одновременно располагаться и несколько панелей, объединенных в модуль. Это позволяет добиться большей мощности батареи и, соответственно, более эффективной и быстрой зарядки. Объединять панели в модуль, благодаря их особой конструкции, совершенно несложно. Для этого даже не нужно использовать никаких дополнительных инструментов.
Производители
Самыми популярными компаниями, занимающимися выпуском солнечных батарей для зарядки аккумуляторов на 12В, заслужившими хорошие отзывы от потребителей, на настоящий момент в России являются:
SunForce (Канада). Хорошее мнение о панелях от этого производителя у автолюбителей сложилось прежде всего благодаря их высокой мощности. При размерах 97 х 35 х 4 см панели этой марки способны выдавать напряжение 17 Вт.
Гибкие ТСМ-15F. Эти модели заслужили хорошие отзывы в том числе и за компактность. Габариты их равны 60 х 27 х 0,5 см. Мощность их при этом составляет 15 Вт.
Зарядка литиевых аккумуляторов от солнечных батарей этих производителей, как и любых других, происходит достаточно быстро. Сами же панели этих марок собираются из качественных материалов, отличаются надежностью и служат долго.
Несколько рекомендаций от специалистов
При покупке такого устройства специалисты и опытные автолюбители на марку его производителя обращать внимание советуют обязательно. Приобретать батареи от неизвестных компаний в любом случае не стоит. Дело в том, что некоторые китайские «мастера» изготавливают солнечные панели для машин с использованием дешевого некачественного пластика. Такие батареи в будущем, конечно же, долго не прослужат. Находясь постоянно на солнце, корпуса таких панелей просто-напросто в скором времени начнут плавиться и трескаться.
При покупке панели, помимо всего прочего, стоит обратить внимание и на то, входит ли в комплект контроллер. Этот элемент, конечно же, удорожает панель. В принципе, если батарея нужна только в качестве подстраховки, приобретать можно и модель без контроллера. Но все же опытные автолюбители советуют немного переплатить и приобрести панель, дополненную этим элементом (или же купить его отдельно).
Контроллер может пригодиться, к примеру, при длительном отдыхе на природе. Батарею в этом случае можно будет подсоединить к этому элементу и поставить на крышу машины. Благодаря этому не придется ежедневно заводить машину для подзарядки аккумулятора. При этом можно будет и свободно слушать на отдыхе музыку из машины. И, конечно же, обязательно с контроллером солнечную батарею нужно приобретать тем автолюбителям, которые хотят использоваться такое устройство для полной периодической зарядки аккумулятора.