Солнечная панель для зарядки автомобильного аккумулятора 12В: особенности и обзор зарядных устройств
Особенности зарядки автомобильного аккумулятора от солнечной батареи
Состояние автомобильного аккумулятора — предмет постоянного внимания и заботы автолюбителей. Не вовремя разрядившееся устройство доставит массу хлопот даже в городе, а если такое произойдет вдали от оживленных автомобильных дорог, то проблема окажется весьма сложной. Удачный вариант решения вопроса — использовать солнечную панель для зарядки автомобильного аккумулятора, дающую возможность «оживить» севший аккумулятор без привлечения посторонней помощи.
Автомобильный аккумулятор постоянно отдает запасенную энергию, как во время движения, так и на стоянке. Работа различных устройств — приемника, CD-чейнджера, авторегистратора, холодильника, кондиционера и прочих установок требует повышенного расхода энергии АКБ. Нередки случаи, когда владелец автомобиля в спешке оставляет включенным радиоприемник или другое устройство, а когда возвращается к автомобилю, обнаруживает безнадежно севший аккумулятор. Хорошо, если найдется, у кого «прикурить», но такая удача случается не всегда.
Для подобных случаев созданы солнечные батареи для зарядки 12В аккумулятора автомобиля. Они имеют разные параметры, размеры и возможности. Специфика таких устройств заключается в способности эффективно работать только в солнечный день. Источник солнечной энергии поистине неисчерпаемый, но возможности современных технологий позволяют получить от него ограниченное количество энергии. производительность устройства напрямую зависит от площади рабочей поверхности солнечной панели.
Таким образом, особенностями зарядки автомобильной АКБ от солнечной батареи являются:
- зависимость от времени суток;
- зависимость от погодных условий;
- зависимость от размеров светоприемной панели.
Кроме того, на работу комплекта влияют технология и качество производства, страна и фирма-производитель и прочие обычные факторы, действующие в отношении любого оборудования.
Применение
Перед тем, как заказывать гелиосистему нужно понимать, что восстановить полностью севший аккумулятор ни одна станция пока не в состоянии за короткое время. На это потребуется как минимум 9-11 часов.
Следовательно, выбирать солнечный модуль нужно для быстрой подзарядки аккумулятора, пока тот не сел окончательно. Таких систем много и именно они станут полезными для водителей, которые совершают длительные переезды, используя при этом все прелести мультимедийных систем.
Оптимальное место для размещения
Солнечные батареи 12В для зарядки автомобильного аккумулятора, как и солнечные батареи для туристов, требуют для нормальной работы наличия солнца и удачно выбранного положения, при котором световой поток падает перпендикулярно на всю поверхность светочувствительных элементов. При больших размерах панелей, позволяющих получить от зарядки максимальный эффект, размещение устройства становится заметной проблемой.
Если речь идет о стоянке, особенно в полевых условиях, то вопрос решается достаточно просто. Однако, при необходимости подзарядки во время движения, солнечная панель в автомобиль для зарядки аккумулятора превращается в довольно сложную задачу, решение которой отчасти предлагается производителями установок. Они изготавливают специальные подставки, позволяющие разместить панель в удобном для приема солнечных лучей положении.
Солнечная зарядка для автомобильного аккумулятора вставляется в специальное гнездо на штанге, которая имеет возможность фиксации под определенным углом к горизонту. При повороте на солнце и выборе оптимального наклона рабочая поверхность получает световой поток максимальной силы.
К сожалению, такие опорные конструкции чаще всего прилагаются к маломощным устройствам. Более производительные панели в развернутом виде имеют большую площадь, и производители предоставляют автовладельцам самостоятельно решать вопрос оптимального размещения установок.
Наиболее удобными считаются два варианта:
- Размещение панелей на крыше салона.
- Укладка на верхнюю плоскость приборной доски.
Оба варианта имеют свои достоинства и недостатки, поэтому следует поговорить о них особо.
Крыша авто
Наружная поверхность крыши салона имеет достаточно обширную площадь и расположена таким образом, что на нее постоянно падают лучи солнца. Это позволяет разместить на ней солнечную панель суммарной площадью 1 м2, и даже больше, что дает достаточно энергии для полной зарядки автомобильной АКБ даже после глубокого разряда. Солнечное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора 12 v, обладающее достаточной для этого мощностью в 30-60 Вт, нуждается именно в подобной площади.
Недостатком этого варианта является необходимость как-то фиксировать панели на крыше, поскольку они имеют относительно небольшой вес и могут быть сдвинуты или сброшены обычным порывом ветра. При движении проблема многократно возрастает, так как встречный поток воздуха создает значительное давление и может сорвать панели. Во время движения есть риск не сразу заметить этот момент, что вынудит разворачиваться и ехать на поиски.
Кроме того, светочувствительные элементы, расположенные на крыше автомобиля, в городских условиях легко могут стать добычей для асоциальных личностей, что также осложняет монтаж в этом удобном, но слишком открытом месте.
Приборная панель
Верхняя плоскость приборной доски удобна для размещения солнечной панели подходящего размера. Устройство находится внутри салона, что обеспечивает ему защиту от атмосферных проявлений или посягательств нечистых на руку граждан.
Дополнительным удобством является возможность присоединения к прикуривателю или соответствующим клеммам, что гораздо удобнее, чем при установке панелей на крыше, когда с проводами возникает небольшая проблема. Можно заряжать аккумулятор как на стоянке, так и во время движения без принятия дополнительных мер для усиленной фиксации устройства.
Недостатком становится ограниченная площадь панели, не позволяющая производить полноценную зарядку АКБ. Обычная солнечная батарея для зарядки аккумулятора автомобиля нуждается в большей площади, а на приборной доске можно установить только дополнительную панель, подзаряжающую аккумулятор до определенного уровня.
Еще одним недостатком является возможность получения эффективного солнечного потока только при определенном направлении движения или расположении машины во время стоянки. Если направление движения не совпадает с положением солнца, эффективность работы панелей резко падает. Несмотря на заявления производителей о способности работать в пасмурную погоду, устройство заметно теряет производительность при ограничении доступа к прямому потоку света.
Правила зарядки
Каждый автолюбитель знает, что не нужно торопить время, когда заряжаешь свой аккумулятор. Емкость тока для свинцово-кислотных аккумуляторов не должно превышать 10-12 % от его емкости.
Другими словами, если хороший аккумулятор емкостью 60 A/час полностью разряжен, то значение тока при зарядке не должно превышать 5-6 A. Время зарядки при таких условиях составит 10-12 часов. Если превысить эти показатели, то существует риск повреждения аккумуляторной батарее автомобиля.
С солнечными панелями можно не переживать, так как максимальная сила тока в них не более 1-2 A. Батарея емкостью 40 A/час будет заряжаться медленно, но не выйдет из строя.
Солнечная гелиосистема мощностью до 7 Вт способна лишь поддерживать аккумулятор, для полной зарядки понадобится панель мощностью 50-70 Вт. Однако, для такой схемы нужно приобрести контроллер, который будет следить за мощностью и не даст испортить аккумуляторную батарею.
На практике одна солнечная панель мощностью 40 Вт и напряжением 20 В способна зарядить аккумулятор емкостью 50 A/час на 40-50% за 7-9 часов.
Полезный совет: если мощности одной панели не хватит, то всегда можно подключить вторую или третью батарею. Это сократит время зарядки.
Качественные модели солнечных батарей
Уже упоминавшаяся в статье марка S-Freedom всегда выпускается со всеми необходимыми аксессуарами. Линейка представлена моделями, имеющими мощность 40, 65, 80 и даже 120 Вт. Чем выше показатель мощности, тем больше будет скорость зарядки.
Солнечные источники питания фирмы Sunsei — тоже хороший вариант. Например, портативная панель SE-500 идет в комплектации с влагоустойчивым чехлом и штативом, на который она надежно устанавливается. Такая АКБ может питать аккумулятор автомашины в течение нескольких часов при заглушенном моторе. В комплект входят клеммы и вилка для автоприкуривателя. Мощность у нее небольшая, но всегда есть возможность размещения на крыше нескольких батарей.
Канадская панель SunForce отличается оборудованием более высокой мощности — при 150 Ватт сила тока составляет 8,7 А. В комплектацию входят контроллер, вилка и клеммы. Панель прекрасно помещается на крыше автомашины или даже небольшой яхты. Эта модель отличается тем, что может работать в условиях туманной и дождливой погоды.
Панель ТСМ 15-F — портативная и удобная разновидность с гибким, но прочным корпусом. Уровень мощности — 15 Ватт при токе в 1 Ампер. Удобна в транспортировке и размещении, фиксация надежная и крепкая.
Таким образом, солнечная батарея для зарядки аккумулятора, без сомнения, полезное и нужное устройство, которое всегда может помочь автомобилисту в непростых условиях дороги. Если у вас установлено такое устройство на крыше авто, оно всегда окажется полезным в пути. Конечно, придется быть готовым к тому, чтобы постоянно следить за тем, как конструкция закреплена на крыше. Особенно, если панелей несколько. Для того чтобы солнечная АКБ прослужила гораздо дольше, стоит приобретать товар только у проверенных производителей и обращать особое внимание на прочность материала, из которого изготовлен корпус.
Уровни мощности и напряжения солнечных источников питания
Выбрать солнечный источник питания для автомобиля просто, и процесс мало чем отличается от выбора обычного аккумулятора:
- Показатель уровня напряжения — как минимум 13 В, потому что U (в случае, если зарядка АКБ полная), показывает около 12,7 Вольт.
- Мощность источника питания. Бывают портативные панели для зарядки аккумулятора с выходным U 12 вольт и показателем мощности 7 Вт. Соответственно, уровень тока у этой АКБ будет небольшим, примерно полампера. Мощность — условный критерий при инсоляции от солнца в количестве 1000 Ватт на один квадратный метр. Даже если солнце будет светить ярко, при условии нагрузки ток будет составлять меньше 0,3 ампера (от солнечной панели в 7 Вт и 12 В).
Если все правильно рассчитать, окажется, что аккумулятор автомобиля при таких условиях будет стоять на зарядке очень долго: около 100 часов, а может и больше. Следовательно, солнечной панели мощностью 7 Вт вам точно будет недостаточно. И не стоит прислушиваться к заявлению особенно назойливых рекламщиков или продавцов по поводу того, что этого показателя хватит. Для того чтобы полноценно зарядить аккумулятор в максимально короткое время, вам понадобится солнечная панель, как минимум, в 40 Вт мощности.
Также вам понадобится приобрести подходящий кабель и несколько зажимающих устройств- «крокодилов» для правильного подсоединения к аккумулятору автомашины. Схема подсоединения проста: либо через вилку к прикуривателю, либо «по прямой», на клеммы АКБ. Зажим и кабель не всегда входят в основную комплектацию поставки. Чаще всего они покупаются отдельно, либо можно сделать их для вашей батареи своими руками. Кстати, солнечные панели Freedom — одни из немногих, которые укомплектованы и кабельными шнурами, и «крокодилами».
Несколько полезных рекомендаций
Перед приобретением важно понимать, что за короткое время зарядить АКБ автомобиля с помощью солнечного источника питания не удастся, даже если у вас есть батарея, имеющая показатель мощности 40 Ватт. Время, в течение которого аккумулятор полностью зарядится, в данном случае, обычное. Оно такое же, как при использовании стандартных зарядных устройств. Минимальный срок зарядки — от 9 до 11 часов. Чаще всего солнечные АКБ приобретаются именно с той целью, чтобы подзарядить батарею автомашины в экстренном порядке, что немаловажно при поездках на далекие расстояния.
Как уже было сказано, солнечную систему больших размеров и высокой мощности часто устанавливают на крышу автомашины. Но есть и более компактные варианты, которые поместятся, к примеру, на приборной панели. Они предназначены для того, чтобы немного разгрузить АКБ, питая приемник, телевизор или другие приборы в салоне.
Важно перед покупкой внимательно осмотреть товар на предмет надежности корпуса. Не стоит вестись на слишком дешевые китайские панели из хлипкой и легкой пластмассы, которая легко расплавляется, если на нее действует прямой солнечный свет.
Зарядка аккумулятора от солнечной батареи примечательна тем, что не отличается большой силой тока. Это отличает ее от стандартных зарядных устройств. Показатель тока у солнечной панели максимум 2 Ампера, так что риска перезарядить аккумулятор нет. Зарядка будет осуществляться медленно, но надежно и безопасно, а в это время вы сможете спокойно отдыхать, не беспокоясь о том, что может случиться перезаряд.
Параметры солнечной батареи CHN90-36M
| Тип элементов: | кремниевые монокристаллические солнечные элементы Grade A++ 125×125 мм. |
| Число элементов и соединений: | 36 (4×9) |
| Эффективность элементов (КПД): | 16.48% |
| Немецкий сертификат качества и мощности TUV: | Есть |
| Панели производителя прошли ускоренный тест старения PID test: | Да |
| Максимальная мощность при стандартных условиях (STC), Ватт: | 90 |
| Напряжение разомкнутой цепи (Voc), В: | 21.680 |
| Ток короткого замыкания (lsc), А: | 5.471 |
| Напряжение в точке максимальной мощности (Vmp), В: | 17.569 |
| Ток в точке максимальной мощности (lmp), А: | 5.123 |
| Размер солнечного модуля, мм.: | 1200 x 540 x 30 |
| Вес, кг: | 7,8 |
| Температура эксплуатации: | от -40°C до +85°C |
| Максимальное напряжение системы: | 1000 В постоянного тока |
| Температура нормальных условий (NOCT): | 45°C±2°C |
| Температурный коэффициент напряжения, %/К: | -0.34 |
| Температурный коэффициент тока, %/К: | +0,06 |
| Температурный коэффициент мощности, %/К: | -0.44 |
| Тип выходных контактов: | герметичная соединительная коробка |
| Тип кабеля: | 2 кабеля PV1-F(4.0mm²) по 90 см |
| Тип разъемов кабеля: | 2 разъема type lV (MC4 – папа и мама) |
Нужен ли контроллер?
Многие водители, которые серьезно заинтересовались приобретением солнечных панелей для автомобильного аккумулятора, спрашивают, насколько целесообразно будет купить контроллер уровня заряда.
Все зависит от того, для какой цели вам нужна солнечная панель. В случае ее покупки только для того, чтобы подстраховаться, не подсоединяя надолго к АКБ автомобиля, контроллер покупать непринципиально. Если же планируется длительный отдых, и вам не хочется ежедневно запускать мотор для подзарядки панели от него, ее можно как раз присоединить к контроллеру и поставить на крышу автомашины. В этом случае можно не заводить мотор на протяжении всего периода отдыха, слушать в машине музыку, а аккумулятор будет постоянно заряжаться от солнечной панели, которая стоит на крыше.
Контроллер помогает предотвратить перезарядку панели, или же, напротив, ее глубокий разряд. Оптимальный показатель тока для работы контроллера — 10 Ампер.
Как сделать и установить солнечную батарею на крышу автомобиля своими руками?
Особо в этом ничего сложного нет главное все хорошенько закрепить и можно пользоваться! Чтобы самостоятельно сделать установку потребуется следующее:
- Солнечная панель желательно на 100 ват, но можно прикупить и на 25 вот. Она идет в алюминиевом корпусе с закаленным стеклом. Если вы желаете сэкономить, тогда придется прикупить кремниевые пластинки и собрать панель своими руками. Лучше конечно же взять готовую и хорошо за герметизированную.
- На крыше автомобиля должен быть установлен багажник, к которому и будет крепиться солнечная батарея.
- Алюминиевый профиль. Из него нужно сделать рамку, в которой будет держаться фотоэлектрический модуль.
- Немного резины для приклеивания к рамке панели.
- Клей.
- Болты или то что поможет скрепить батарею для автомобиля с багажником.
- Брезентовая шторка (тент) или любой материал, которым удобно будет закрывать модуль.
- Контроллер заряда для АКБ на 10 А. На всякий случай берите с запасом по мощности.
Небольшое описание процесса
Необходимо подобрать батарею таким образом, чтобы она полностью входила в багажник. Для большей надежности ее нужно поместить в алюминиевый профиль. Для этого нужно рассчитать размеры рамки. Они должны быть немного больше самой световой панели.
После изготовления рамки следует наклеить на нее кусочки резины. Это позволит снизить уровень вибрации и обеспечить амортизирующий эффект.
Затем следует солнечную батарею для автомобиля прикрепить с помощью болтов к багажнику. Если нет соответствующих отверстий придется их просверлить. Либо можно воспользоваться хомутиками.
Так же нужно к багажнику прикрепить защиту от осадков. Обычно это шторка из плотного материала.
Когда батарея надежно закреплена нужно решить задачу с проведением кабеля в салон. Провод можно подвести через дверной проем. Если где-то он торчит приклейте прозрачным терма клеем.
Провода от солнечного элемента питания должны идти к контроллеру. Этот прибор способен отключать аккумулятор, когда он зарядится. И переключить сеть на прямое питание от солнечной батареи. В итоге днем АКБ задействован не будет и энергия с экономится на ночь.
Таким образом немного подумав можно запросто сотворить солнечную батарею на крушу автомобиля своими руками!
- https://Energo.house/sol/solnechnaya-panel-dlya-zaryadki-avtomobilnogo-akkumulyatora.html
- https://teplo.guru/eko/solnechnaya-zaryadka-dlya-avtoakkumulyatora.html
- https://auto-gl.ru/o-solnechnyh-batareyah-dlya-zaryadki-akkumulyatora-avtomobilya/
- https://www.solnechnye.ru/batareya/solnechnaya-batareya-Chinaland-CHN90-36M-90W-12V.htm
- https://batareykaa.ru/solnechnaya-batareya-na-kryshu-avtomobilya/
Похожие публикации:
Биогазовая установка в домашних условиях, принцип работы, виды
Зеленый тариф: как выгодно продавать электроэнергию государству
Солнечное отопление частного дома: цены на устройства и реализация системы своими руками
Солнечный коллектор для отопления дома, в чём плюсы подобного обогрева
Солнечная панель под стеклом автомобиля
Мне всегда было интересно прикоснуться к возобновляемой энергии. Но чтобы не наломать дров сходу собрав электростанцию для дома, предпочел пощупать в живую совсем маленький комплект, любезно проданный братьями китайцами. Запитывать какую-нибудь лампочку уличного освещения не представляет особого интереса, да и требует дополнительных расходов в виде покупки аккумулятора.
И в этот момент, на почве периодических поездок кемпингом в Крым, а именно возникающего страха проглядеть и посадить АКБ во время стоянки, на ум приходит идея. Её по какой-то причине мало освещают в рунете. Заключается она в компенсации разряда свинцово-кислотного аккумулятора в автомобиле Ravon R4 путём установки солнечной панели где-либо под стеклами, а для особо отважных — на крыше кузова. А в идеале даже была надежда на небольшой подзаряд, но обо всём этом далее.
Комплект солнечной панели и PWM-контроллера для заряда АКБ
С AliExpress был заказан набор солнечная панель + контроллер.
Бреду в описании лота значения не придаем. Предварительный гуглёж и отзывы говорят о том, что стоит рассчитывать на 10Вт 15Вт с панели таких физических размеров. Меня это устраивало, больше выбирал по наличию в наборе присосок и доставки с Российских складов.
Получаем заказ, распаковываем:
Упаковка не сказать, что самая надежная, но доставку пережить смогла. В отзывах можно найти примеры с повреждением уголков панельки, но на работоспособность особо это не сказывалось.
Распаковываем комплект и наблюдаем:
Монокристаллическая панель из четырех ячеек, предположительно в сумме на 10Вт 15Вт, PWM-контроллер W88-C на 30 ампер, набор проводов для подключения, четыре присоски для стекла и два карабина.
Панель, очевидно, не больше 10 ватт 15 ватт по всем косвенным признакам. Под прямым солнцем с встроенного в неё USB-порта удалось снять 1.2 ампера при 5 вольтах. Возможно, она бы могла дать и больше, но у меня не было под рукой резистора для большой нагрузки, воспользовался подручным девайсом.
Ток короткого замыкания проверить было так же нечем. Замерил ток КЗ при относительной солнечности. Получил 0.92А при 18.8В, что дает нам ~17.3Вт:
Так что я слегка промахнулся в ожидаемой мощности, она оказалась даже больше. Но это при нормальном использовании, а никак не при моём кейсе под автомобильным стеклом.
Стикер на контроллере:
Гласит нам о возможности работы с панелями с номинальным напряжением 12 и 24 вольт и максимальной нагрузкой в 30 ампер. Особо зацикливаться на возможных амперах не стоит, разница между 10-20-30А версиями лишь в количестве параллельно распаянных мосфетов:
Потому можно взять 10А версию и компенсировать нехватку собственными силами. А в рамках данного проекта так вообще десятки достаточно с огромнейшим запасом. Всей площади кузова автомобиля не хватит чтобы снять с панелей ток превышающий данную величину. Просто разница в цене между этими вариантами была меньше доллара, взял с запасом на будущее 30А.
Установка на заднее стекло автомобиля Ravon R4
На момент рождения идеи толком не нашел никакой информации об эффективности солнечных элементов под стеклами автомобилей. Тот факт, что на стекле кобальта указаны 70% светопропускания оптимизма не прибавляли. Я специально выбирал панель чтобы и не совсем маленькая как в карманных калькуляторах была, но и выдавала необходимый минимум с учетом всех недостатков монтажа внутри автомобиля и в целом кейса использования. Не всегда получится парковать автомобиль задней частью к югу без тени, да и стекло имеет свойство пачкаться.
В итоге спустя два дня эксплуатации тестовой установки могу сделать вывод, что с выбором размеров не ошибся. Скорее даже стоило подыскать более широкую модель, ибо замеры замерами, а в живую на стекле оказалось сильно много свободного места. Ну или взять такую же, запараллелить их и разместить по краям стекла, оставив обзор в середине.
Без мультиметра замерять было неудобно, потому подключил зарядное устройство Вымпел-37 и воспользовался им как вольтметром. Благо он имеет диапазон измерений входного напряжения от 8 до 23 вольт. Правда таскаться с такой бандурой оказалось неудобно, потому из фотографий есть только такая:
Максимум удалось получить 16.9 вольт, но в отзывах к лоту были фотографии и с 21в напряжения холостого хода, потому нет смысла в этой проверке и идем уже цеплять панель к стеклу.
Момент волнительный, ибо могло оказаться так, что через стекло панель выдаст напряжение меньше, чем необходимое для заряда АКБ. Но подобного не произошло, и даже через засранное с обеих сторон заднее стекло автомобиля заветный светодиод на панели загорелся красным, а на USB портах встроенного в панель DC-DC преобразователя даже появился небольшой ток.
Накидываем клеммы вольтметра на приклеенную к стеклу панель и получаем очень хорошие для нас значения — 16.9 вольт под ясным небом и относительно правильным углом панели к солнцу:
С предварительной работоспособностью разобрались, а не имея в момент установки мультиметра единственным способом проверить наличие хоть какого-нибудь тока остается только подключение контроллера к аккумулятору автомобиля.
Да, многие скажут, что маломощную панель можно кинуть напрямую к АКБ через диоды и по-своему окажутся правы. Вероятнее всего, что даже при 18-21В напряжения холостого хода на панелях при подключении к АКБ даст нормальные для него ~13В на клеммах. Но мой кейс использования комплекта подразумевает демонтаж из автомобиля в кемпинг на отдыхе, а там уже окажется весьма к стати функционал ограничения разряда АКБ по нижнему порогу. Ну и у PWM-контроллера есть такая особенность как заряд импульсами, некоторые «иксперты» высказывают мнение, что в таком применении достигается эффект десульфатации кислотно-свинцового аккумулятора. В итоге не вижу проблем на всякий случай подключить всё это добро через контроллер.
Потребление контроллера ночью, без солнечной энергии составляет 7.5мА:
Потребление всего автомобиля в дежурном режиме вместе с подключенным контроллером плавает в районе 50-60мА:
Как видим, на фоне всего потребления расходуемый ток контроллером невелик, и дневной заряд полученный с энергии солнца с лихвой перекрывает расход не только самого контроллера, но и всех дежурных потребителей, таких как GSM-сигнализация, дистанционный центральный замок или OBD-сканнер. Но не будем забегать вперед и вернемся к монтажу контроллера.
На данный момент, не до конца изучив эффективность всей этой установки, капитального монтажа производить я не буду.
Начинаем с отмывания изнутри заднего стекла. Обезжириваем место крепления присосок, нагреваем и цепляем нашу солнечную панельку:
Сначала проверял работоспособность контроллера подключив его к прикуривателю. Как тестовый вариант пойдет, но на Chevrolet Cobalt и Ravon R4 напряжение на прикуривателе присутствует только при соответствующем положении ключа в замке зажигания и после на протяжении 10 минут. Это исправимо, в одной из статей я рассказывал об установке перемычки в салонном реле. Но мы не располагаем такой уж прям огромной мощностью солнечной энергии, чтобы растрачиваться ею на всякие постоянно запитанные видеорегистраторы, магнитолы и зарядные устройства для мобильных устройств. А значит надо искать, где же взять в нашем автомобиле постоянные 12в напрямую с АКБ.
Учитывая возможную временность установки, особо закапываться с точкой подключения не стал и подцепился на клемму в коробке предохранителей. Там же подключена у меня самостоятельно установленная сигнализация СтарЛайн и на протяжении уже почти двух лет никаких проблем с ней не возникало.
За клеммник а-ля Wago не бейте и скорейшего пожара моему автомобилю желать не надо 🙂 Просто напоминаю, что всё это ВРЕ-МЕН-НО, вот.
Минус взял там же с какого-то болта на кузове. На фотке выше видно обе точки подключения.
Далее прокидываем провод к задней полке. По-хорошему стоит сделать это через левый порог, но опыт прошлого вскрытия его для установки камеры заднего вида показал, что защелки имеют свойство ломаться. А значит идем по наитупейшему варианту и просто кидаем провод по салону. Если спустя время вся установка оправдает себя, то переделаю уже как положено.
Напрашивается установить контроллер с обратной стороны полки на металлические усилители кузова, но сейчас контроллер требует к себе периодического внимания на время тестирования, потому оставим на видном месте.
Остается только соблюсти правильную последовательность подключение контроллера. Обратимся к одному из многочисленных переводов на русский язык:
Нас интересует пункт Подключение контроллера. Буквально на каждом шагу твердят о необходимости в первую очередь подключать АКБ, затем солнечную панель и только потом нагрузку (при необходимости). Не являясь знатоком схемотехники, утверждать что-либо об этом требовании не могу. Возможно, что это связано с возможностью контроллера работать с двумя напряжениями — 12 и 24, и потому ему необходимо сначала определить какой тип аккумулятора к нему подключен.
В свою очередь могу сказать, что имел неосторожность допустить пропажу соединения контроллера с АКБ и на протяжении часа подключение было только солнечной панели к контроллеру. На первый взгляд каких-то повреждений или отклонений в работе не обнаружил.
Подключаем АКБ, убеждаемся, что на контроллере загорелась его иконка и напряжение. Далее подключаем солнечную панель (на самом деле можно любой источник питания, но там есть нюансы). Если её напряжение преобладает над АКБ, то загорится иконка солнечной панели и если напряжение АКБ не превышает указанную в настройках верхнюю границу, то процесс зарядки будет отображаться мигающей стрелкой.
Касательно обзора в зеркало заднего вида:
Не сказать, что обзор как-то пострадал. При особом желании можно сдвинуть панель в любую из сторон, но я предпочитаю симметричность удобству 🙂 После фотографии я сместил её просто максимально близко к дублирующему стоп-сигналу и развернул коннектором к низу, чтобы позже произвести скрытый монтаж проводки.
Оставшиеся два пина для подключения нагрузки я не использую, пригодятся лишь при установке в кемпинге — от него буду подключать необходимые потребители для контроля напряжения при разрядке. Но серьезную нагрузку по типу инверторов 12v-220v подключать только напрямую к клеммам АКБ.
USB-порты на контроллере коммутируются так же режимом нагрузки. Потому сразу проверил, не увеличивается ли потребление самого контроллера при оном (на дисплее загорается иконка лампочки в правой части). Нет, ток оказался тот же — в пределах 8мА независимо от режима нагрузки. Значит особо не заморачиваемся и игнорируем его состояние.
Эффективность установки солнечной панели 15Вт под стеклом автомобиля
Панель приклеенная к стеклу на присосках
Цель этого мероприятия — компенсировать потребление автомобиля с учетом сигнализаций и прочих мелочей. На фотографиях выше есть замер на клемме АКБ — приблизительно 50мА ток постоянно снимается с аккумулятора в дежурном режиме автомобиля Ravon R4.
Путем нехитрой математики получаем, что расход у нас 12в * 0.05A = 0.6Вт.
На выходе из контроллера максимум, который мне удалось зафиксировать — это 580мА при напряжении 12.6В. 12.6 * 0.58 = ~7Вт снимается через автомобильное стекло:
Не имея нормального амперметра, на скорую руку записал таймлапс с подключенным мультиметром в разрыв подключения АКБ к контроллеру солнечной панели:
16.72В * 0.48А = ~8.02Вт
Умножаем напряжение холостого хода панели на ток короткого замыкания и получаем ровно 8Вт мощности с панели установленной таким образом. Это в два раза меньше, чем под открытым небом с направленной панелью на солнце. Я не берусь утверждать, что именно стекло даёт такую разницу, всё таки немало важно чтобы панель была направлена под прямым углом к источнику света. Но в конечном итоге нас интересует именно эксплуатация на автомобиле, потому да, эффективность панели в машине в ДВА РАЗА НИЖЕ.
У меня на сайте интегрирован мониторинг напряжения АКБ в онлайн режиме уже на протяжении двух лет. Продублирую сюда график напряжения за последние сутки:
Косвенно, благодаря ему я уже вижу эффект от работы солнечной панели в первые дни её установки. Днем напряжение АКБ вместо привычного постепенного падения при длительной стоянке напротив — слегка растет. Но на данный момент я не готов утверждать, что таким образом происходит ИМЕННО ЗАРЯД АКБ. Возможно, что ему требуется куда большие значения, нежели те которыми располагаю я с этой солнечной станцией. Тут покажет только время.
На практике заряд продолжает идти почти вплоть до заката. Индикация заряда пропадает буквально за десять минут до исчезновения солнца. Хотя светодиод на панели и продолжает гореть, но напряжение на клеммах говорит нам «хватит вам на сегодня».
Еще из недавних наблюдений: попробовал отклеить панель от стекла и просто кинуть на полку — напряжение и ток снизились незначительно, в рамках погрешности. Скорее даже солнечный свет поменял свою интенсивность в этот момент. Потому можно рассматривать и такой вариант установки, сохранив при этом обзор в зеркало заднего вида. Разве что при этом будут упущен момент, когда автомобиль стоит к солнцу боком, и приклеенная к стеклу панель хоть незначительный, но давала бы ток, а лежащая на панели упустит такой момент.
Панель лежачая на задней полке
Возникает вопрос, а большой ли выигрыш мы получаем при расположении солнечной панели непосредственно на стекле? Учитывая, что у нас кузов седан, солнечный свет большую часть дня успешно освещает своими лучами в том числе и заднюю полку.
Выискивать момент максимальной мощности я не стал, замерил по факту текущей (пасмурной) погоды:
Потому и наклон панели должен быть аналогичным в обратную сторону, чтобы получить необходимое падение лучей под прямым углом. Для осенне-зимнего периода эффективнее располагать панель на стекле, а вот летом можно и оставить лежачей на панели — скорее всего так даже удастся снять бОльший ток.
Но так же стоит понимать, что у нас не электростанция на несколько киловатт. В первую очередь панель для автомобиля, а не автомобиль для панели. Потому стоит предпочитать удобство и безопасность эксплуатации транспорта по назначению. Даже в самые худшие сценарии, когда панель будет валяться абы как на полке еще и с грязным задним стеклом мы всё равно получаем ток превышающий в несколько раз ток потребителей автомобиля в дежурном режиме. Для поставленной задачи этого достаточно более чем.
Эффективность данной солнечной панели снаружи автомобиля
Ну и неплохо бы понять, сколько всё таки мы теряем солнечных лучиков на автомобильном стекле.
Снимаем панель, предварительно закидываем на крышу и подключаем напрямую без контроллера.
Берем другой провод из комплекта с вилкой для прикуривателя, ибо не хотелось трогать уже подключенный контроллер. Убеждаемся, что всё правильно и напряжение присутствует:
Напряжение холостого хода слегка ниже должного, но это по причине просто кинутой на крышу панели без наведения на солнце. Далее при замере тока буду целиться, потому не придаем значения.
Подключаем вилку в прикуриватель, видим, что напряжение в бортовой сети немного вырастает. Далее разрываем любой провод от панели и подключаемся амперметром (мультиметром в соответствующем режиме):
Получаем те же самые 0.9А как и при коротком замыкании. Напряжение в бортовой сети в момент подключения выросло с 12.2В до 12.6В, т.е. теория о подключении панели напрямую подтверждается — это работает. А если панель маломощная, то и никакой перезаряд с кипячением аккумулятору не грозит. Но я предпочту оставить в этой цепи контроллер, ибо двигатель нет-нет, но заводится, и напряжение в бортовой сети вырастает.
Свеженькая 🙂 Лот для заказа тот же, но комплектацию выбрал без контроллера. Цена вопроса — 1300₽.
Цена, конечно, слегка завышена за 15Вт панельку. У меня дома стоит две (уже четыре) солнечных панели ВОСТОК Восток Pro ФСМ 150М, купленные по 6500₽ каждая. Путем нехитрой математики получаем 6500/150 = 43.3₽ стоимость одного солнечного ватта. А у свежекупленной мини-панели для автомобиля имеем 1300/15 = 86.6₽ за один ватт. Ровно в два раза дороже классических стационарных вариантов.
Но в комплекте так же идет вилка для прикуривателя, крокодилы, присоски, карабины и какой-никакой DC-DC с USB портами. В конце концов стояла задача просто повесить еще одну панель для более-менее симметричного вида сзади автомобиля.
На момент получения и дополнения статьи погода печальная, потому проверяем буквально на руле:
Светодиод светится, уже неплохо. На дисплее мультиметра выше пяти вольт не увидел, но оно и понятно. Будем считать, что модуль рабочий.
Далее просто подключаем его параллельно уже установленному. Ведь наша задача нарастить ток, а не напряжение. Вот дома стационарные панели у меня подключены последовательно для получения 24В, ибо контроллер требует такого напряжения.
По прежнему осуществляем колхозный навесной монтаж:
И если в ближайшую солнечную погоду всё заработает как положено, то наконец переделаю на скрытый монтаж. Пока же такой уверенности нет. Может оказаться, что вторая панель банально не выдает ожидаемые от неё показатели.
Как это выглядит снаружи:
Внешний вид автомобиля
И какой в итоге обзор в зеркало заднего вида:
Не сказал бы, что обзор сильно ухудшился. При движении какого-либо дискомфорта не ощущаю, как и в целом существования панелей. Про них банально забываешь. Но в теории можно найти им и другое расположение — стекла задних дверей. Всё равно в моем случае пассажиры там редкие гости. А в ответ получаем полноценный обзор в заднее стекло и двунаправленность панелей. Будет больше шансов при случайной парковке на то, что хотя бы одна из них попадет под воздействие солнечного излучения.
Спустя год эксплуатации
Панели работают исправно, аккумулятор 90% времени полностью заряжен.
Какое-то время экспериментировал без контроллера с подключением напрямую, но всё таки опасаюсь бросать так без присмотра, да и привык уже через контроллер управлять розеткой в багажнике. При прямом подключении солнечных панелей на аккумулятор напряжение на клеммах доходило до 15.7в и росло бы дальше по мере заряда, не будь процесс прерван мною.
Нагрузку в виде насоса или компрессорного холодильника подключаю через обычную розетку купленную в первом попавшемся супермаркете:
Естественно куда лучше вариант с капитальным креплением, благо розетками для встраивания завален весь АлиЭкспресс. Но не хочется портить элементы кузова, мало ли когда это всё добро придётся снять и положить на дальнюю полку.
Плюс прокинул от коробки предохранителей в салоне через разветвитель:
Минус с болта слева от спинки заднего дивана:
Провода от солнечных панелей продел через крышку крепления детских кресел ISOFIX:
В целом, всё работает как и задумано. В богатые на солнце летние дни контроллер так вообще ближе к обеду отключает зарядку, ибо напряжение достигает пороговых 14.8 вольт. Но у меня и припаркован автомобиль всегда «задом» к югу, в иных случаях и двух таких панелек окажется мало для поддержания АКБ хотя бы на одном уровне заряда.
Первоначально в статье я писал о том, что сомневаюсь, будет ли происходить именно заряд АКБ. Так вот теперь уже однозначно могу утверждать, что заряд идёт и идея имеет право на жизнь.
Источник https://altenergiya.ru/poleznye-stati/solnechnaya-panel-dlya-zaryadki-avtomobilnogo-akkumulyatora-12v-osobennosti-i-obzor-zaryadnyx-ustrojstv.html
Источник https://cobaltr4.ru/%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D0%BF%D0%BE%D0%B4-%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%BC-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1/