Уличная гирлянда на солнечной батарее – вещь удобная, но в средних широтах довольно непрактичная. Пара пасмурных дней и аккумулятор разряжается. Как такую гирлянду заряжать? Предполагается, что ждать солнечные дни, но зимой их не так много, да и световой день короткий. Чаще всего аккумулятор не успевает зарядиться, и через пару часов работы гирлянда гаснет. В итоге, аккумулятор периодически требует дополнительной зарядки извне. Но как это сделать?
Важно! Эта статья - не инструкция, не совет или рекомендация и уж тем более, не призыв к действию. Это исключительно описание личного опыта. Нужно помнить, что любая разборка, любое вмешательство в работу электронного устройства представляет опасность, а также может привести к его выходу из строя.
В идеале, всё же, стоит поискать гирлянду с возможностью подзарядки извне каким-то другим источником, помимо солнечной батареи. В частности, уже встречаются экземпляры с возможностью зарядки через разъём type-c. Но таких предложений на рынке пока ещё немного. Вот и приходится пока ещё "изобретать".
Раньше у меня были уличные гирлянды с небольшим блоком управления, маломощной солнечной батареей и съёмным аккумулятором размером с батарейку АА (пальчиковую). Достаточно было раскрутить блок и сменить аккумулятор на запасной, заряженный. Ну или этот перезарядить. В ясную погоду полностью заряженного аккумулятора хватало примерно на 2 ночи работы гирлянды. А потом всё заново.
Основная проблема таких гирлянд в том, что они не отсоединяются от блока управления и разбирать его, чтобы заменить аккумулятор, приходится прямо на улице. Задубевшие от холода провода проще ломаются. Сами блоки со временем теряют герметичность, т.к. чаще всего, закручены на саморезы (в принципе, это одноразовая история). В общем, от такого вмешательства гирлянды довольно быстро выходят из строя.
В этом году приобрёл две гирлянды длиной 30 м. Одна с большой солнечной батареей и аккумулятором повышенной ёмкости (1200 мАч).
Главное, блок управления легко отстыковывается от гирлянды и его можно унести домой, чтобы в тепле зарядить обычной телефонной зарядкой через разъём type-c.
Кстати, правильно заряжать аккумулятор именно в тепле.
Вторая - тоже с увеличенной солнечной батареей и аккумулятором повышенной ёмкости (800 мАч). Но у неё несъёмный блок управления и заряжается она только от солнца. От гирлянд прошлых лет она отличается более мощной солнечной батареей и повышенной ёмкостью аккумулятора (полного заряда уже хватает на 3-4 ночи). Зато аккумулятор теперь несъёмный, через провода припаян к плате.
Вдохновившись первой гирляндой, решил попробовать модернизировать вторую и сделать её, если и не такой же мобильной (с возможностью отсоединить и унести домой), то, хотя бы, помимо солнечной батареи, заряжаемой дополнительным источником. Для удобства, тоже стандартной пятивольтовой зарядкой для мобильных телефонов через разъём type-c.
Чтобы освежить свои знания в области схемотехники, первым делом зашёл на просторы всемирной паутины. И наткнулся там на советы из серии "подсоединить зарядное устройство напрямую к аккумулятору". Что ж... Ни в коем случае так не делайте! Это прямой путь к деградации аккумулятора. И хорошо, если он не загорится. Ужаснулся, закрыл интернет, сосчитал до десяти, выдохнул и пошёл изучать возможности блока управления конкретно моей гирлянды. Если что-то будет непонятно, проще отказаться от этой затеи и оставить всё как есть.
Аккуратно открутил заднюю крышку и померил напряжение на выходе солнечной батареи при падении на неё дневного света. Оно примерно равно напряжению стандартного зарядного устройства для мобильного телефона (4.5-5В). Что соответствует параметрам, указанным в описании гирлянды в магазине.
Принципиальной схемы данного устройства нигде не нашёл, что логично. Но, судя по номиналу микросхем и транзисторной сборки, сделал вывод, что аккумулятор соединён с солнечной батареей через контроллер заряда. Это неточно, но эти же компоненты в том же исполнении применяются в весьма популярном контроллере заряда, широко представленном на рынке. Он защищает аккумулятор от перезаряда и перегрузки по току, выдавая на аккумулятор ток не более 1А.
То есть, теоретически, я могу попробовать зарядное устройство соединить параллельно с солнечной батареей, разумеется, соблюдая полярность (минус к минусу, плюс к плюсу). Одинаковое напряжение на выходе обоих устройств позволяют это сделать. Но есть проблема! В случае параллельного соединения напряжение остаётся тем же, а вот токи солнечной батареи и зарядного устройства суммируются, соответственно, суммируется (возрастает) и выходная мощность.
Дело в том, что мощность таких солнечных батарей небольшая, в районе 0.5-1Вт, что в разы меньше мощности стандартной зарядки для мобильных телефонов, которая составляет 5-10Вт, не говоря уже о более мощных зарядных устройствах. Соответственно, токи также, возрастают кратно. С другой стороны, именно для этого и нужен контроллер заряда, защищающий устройство и аккумулятор от повышенных токов. В худшем случае, при превышении предельно-допустимых значений тока он, подобно предохранителю, отключит электрическую сеть и аккумулятор не будет заряжаться. В лучшем, переварит входные токи и выдаст на аккумулятор необходимый для безопасной зарядки ток.
Поскольку гирлянда уличная, поэтому разъём Type-с приобрёл влагозащищённый с силиконовой заглушкой.
Полностью осознавая все риски, минус (чёрный провод) припаял к минусу солнечной батареи, красный провод плюса - к плюсовой клемме солнечной батареи.
Полярность солнечной батареи указана на печатной плате.
Ещё раз, подключился параллельно к солнечной батарее, а не к аккумулятору, то есть, ДО контроллера заряда. Это очень важно! Разъём Type-c вывел за пределы блока управления гирлянды, т.к. внутри блока вообще не оказалось места. Провода проложил в силиконовый канал с остальными проводами гирлянды, стараясь сохранить герметичность всей конструкции (благо, эластичность внутренней поверхности канала позволила это сделать).
Первое подключение модернизированной гирлянды к внешнему источнику питания осуществлял на улице с использованием длинного провода (чтобы обезопасить себя и помещение, если что-то бы пошло не так). В качестве источника питания подключил пауэрбанк небольшой мощности 5Вт. Более мощные устройства использовать не буду во избежание резкого увеличения токов на контроллере заряда. Пауэрбанк в случае несъёмного блока управления гирлянды - самое удобное и наиболее безопасное решение. Главное, во время заряда его и разъём Type-c защищать от возможного воздействия окружающей среды (снега, дождя, солнца).
К счастью, эксперимент прошёл успешно. Контроллер заряда не просто выдержал повышенные токи, но и автоматически остановил зарядку после того, как аккумулятор полностью зарядился. Как и предполагалось, защитив аккумулятор от повышенных токов и перезаряда.
Какие выводы? Как видите, всё не так просто, как кажется на первый взгляд. Такая модернизация, точнее, вмешательство в конструкцию без знаний схемотехники, хорошей подготовки и точного понимания своих действий может представлять серьёзную опасность. Вся проблема в том, что все уличные гирлянды разные, у них разные схемы, конструкции, разные возможности, аккумуляторы, блоки управления.
В старых моих гирляндах, к примеру, в принципе, не было контроллера заряда, аккумулятор был соединён с солнечной батареей напрямую. Подключение к такому примитивному блоку управления дополнительного источника питания почти наверняка привело бы к беде.
Поэтому, ещё раз призываю сто раз подумать, надо ли вообще рисковать и начинать такую модернизацию гирлянды или есть смысл поискать уже готовые решения.
Автор: Алексей
Comments powered by CComment