...плюс солнечная батарея!

[Vandrounik]

Наверное, они и дороже намного?
Эти для экспериментов, поучиться с ними вообще правильно обращаться
А то, может, попробовав, решу что они мне и не надо, поэтому пока недорогими балуюсь

[Vandrounik]

А я то думал, что за фигня, как аккуратно не паяй - всё равно в разных точках солнечной батареи показывает разные значения тока и напряжения, и в результате вся батарея в лучшем случае работает на половину мощности. Оказывается много каких-то "битых" изначально элементов. Решил на всякий случай, когда батарея была уже почти полностью собрана, замерить один из элементов перед пайкой, а на нём, оказывается, изначально нулевое напряжение, как минимум не больше 0.01 В, т.е. вообще пустышка, хотя выглядит целым... Ох уж этот китай, придётся каждый элемент тестировать на пригодность, подозреваю большой процент брака. Вобщем первая партия из 40 маленьких элементов почти полностью про***на.
Паял батарею на 2*6 В из 24 элементов, соединяемых либо параллельно для телефонной зарядки, либо последовательно (хотел попробовать работу электромотора 12-вольтового кулера - по теме интересна больше всего работа не лампочек, а электромотора). Придётся распаивать батарею, хотя тогда элементы окончательно придут в негодность.

[Silvaticus]

[user]Vandrounik[/user], я думал, что Вы знали о том, что элементы обязательно нужно тестировать перед сборкой и отсеивать слабые.

[Vandrounik]

[user]Vandrounik[/user], я думал, что Вы знали о том, что элементы обязательно нужно тестировать перед сборкой и отсеивать слабые.

Как получил элементы, я протестировал штук 6-7, были нормальные, дальше начал паять подряд, не думал, что будут проблемы у остальных, тем более что могут быть даже совсем пустые Оказалось, надо было каждый без исключения, похоже процент брака немалый. Ну ладно, маленькие элементы и предназначались для набивания мозолей. Ещё штук 15 осталось непаяных, посмотрим что получится, возможно придётся ещё одну такую партейку мелких заказать, чтобы набить руку.
А со всякими прозрачными материалами вроде оргстекла, монолитными поликарбонатами, в моём маленьком городке, как и в регионе вообще беда, а когда задаёшь вопрос о компаундах, эпоксидных смолах или текстолите, продавцы стройматериалов и подобных, сначала выпучивают глаза, а потом, кажется готовы упасть в обморок, даже не знают что это такое. Ладно, компаунд можно заказать в интернете, но с листовыми материалами беда

[Vandrounik]

В общем, только половина элементов выдаёт заявленную мощность. Четверть - разные вариации меньшей мощности - в 2-4 раза. И ещё четверть - показатели либо нулевые, либо близкие к нулевым.
В первой пробной батарее с фотографии выше, где горит  светодиод, я думал, что паял некачественно, а оказалось, что там 2 бракованных элемента - один, выдающий частичную мощность, и ещё один - почти ноль. И это просто случайность, что остальные 10 были нормальные, из-за чего я и подумал, что это я как-то не так паяю, потому как в следующей батарее некачественных целая половина! Видимо, это даже не В, а С-грейд пихнули.
Почитал в инете, похоже это обычная ситуация, когда значительная часть элементов бракованные, и тогда получается, что совсем не дешевое дело самостоятельно изготавливать солнечные батареи..

Партия из 80 больших элементов (2*6 дюйма), похоже, получше будет, проверил первые 6 элементов, все 6 показывают номинал. Хотя не исключено, что сверху могли положить хорошие, вниз плохие, все пока не тестил, чтобы не трепать их лишний раз.  Но надо сказать, что партию из 40 маленьких элементов я брал у продавца, имеющего хороший рейтинг, но без отзывов по этим конкретным батареям, а партию из больших - у продавца с очень хорошим рейтингом и с большим количеством отзывов на аллиэкспресе  по этим элементам.
...
Фуф, удалось кое-как разобрать батарею, сломав штуки 4 (из которых 2 были все равно нерабочих) элемента, насобирать из 24 живых и полуживых элементов батарею, показывающую уже с рассветом в тени 10 В и только 8 мА, но думаю, днём хотя бы 200 мА и 12 В смогу получить и таки потестировать маленький компьютерный кулер, который потребляет всего около 100 мА (а начинает медленно крутиться от 40 мА), так что через пару дней, когда будет выходной, опробирую модель электродвигателя на солнечных батареях

[Vandrounik]

Ну вот, провёл испытания с электромотором в этой битой батарее.
Вся она в горизонтальном положении даёт 0.34 А, половина целых элементов - 0.44 А, половина- меньшей мощности, от 0.3 и ниже, а самый дохлый - 0.16, однако из-за этого вся батарея не стала вырабатывать 0.16, а дала приблизительно среднеарифметическую цифру.
Однако, когда я затенил один из элементов (который стал показывать вместо 0.44 всего 0.05), вся батарея стала показывать всего 0.08 А. Если затенять элемент наполовину, то и ток батареи падает наполовину - выходит, что вся батарея почему то гораздо хуже выносит затенение отдельных элементов, нежели плохое качество отдельных из них, т.е. если элемент просто плохой, то это меньше скажется на всей батареи, чем если элемент хороший, но он затенён. Хотя, это может быть просто неправильные измерения или особенности работы электромоторов на разных токах.

Ток батареи при одном кулере, на котором написано (0.14 А), в компьютере он потребляет все 0.175 А, от солнечной батареи - 0.15 А. Интересно, от блока питания компьютера идёт 12 В, солнечная батарея - 12.6 В, однако не смотря на то, что она имеет запас мощности, да ещё и большее напряжение даёт, от солнечной батареи  кулер работает хуже, чем от компа. Хотя, вероятно, под нагрузкой просто напряжение немного просело, надо будет перемерить показания, тучами затянуло уже и не могу проверить это.

Добавляю второй кулер поменьше, теперь общий ток поднялся до 0.19 А. Оба крутятся.


К сожалению, у меня не было больше кулеров, или кулеров большой мощности, чтобы проверить, до скольки максимум можно поднять потребляемый ток, при токе короткого замыкания 0.34 А.

ЗЫ: работа 2-х кулеров,  0.19 А * 12.6 В = 2.4 Вт, это есть приблизительно 1/30 человеческой силы во время умеренной езды на велосипеде со скоростью километров 15 в час?

[Silvaticus]

15 км/ч, если мне не изменяет память это механических 70W.

[Vandrounik]

И точно, просело напряжение под нагрузкой кулеров, и значительно - с 13.6 В до 10.  Следовательно для работы кулера на 12 В  с номинальной мощностью, нужно повышать напряжение батареи  (добавить элементов) вольт до 16. Интересно, на сколько бы просело напряжение, если бы было параллельно соединено несколько таких батарей на 12 В. Или через стабилизаторы напряжения.
Сегодня небо было чистое (тогда была дымка), и ток превышал  0.2 А, в итоге, эти 2 моторчика потребляли 0.2 * 10 = 2 Вт.

В общем, первое знакомство прошло, теперь надо переходить ко второму этапу практических исследований - делать большую полноценную транспортабельную батарею из комплекта больших элементов, приобрести мотор, контроллер, и изучать вопрос более приближенно.
Нужно разобраться с типом и мощностью необходимого мотора.

[Vandrounik]

интересно, а как на обтекаемом кузове реализовать солнечную батарею, она же в разных точках будет выдавать разное напряжение, разные токи, некоторые части будут вообще затенены, и участки затенённости будут меняться в зависимости от ориентации солнцемобиля относительно солнца...

[Silvaticus]

[user]Vandrounik[/user], я тоже об этом думал, думается нужно как-то маленькие сектора с теоретически одинаковой освещенностью  соединять параллельно, а суммарное напряжение видимо преобразовывать в необходимое. Тоже очень интересует этот вопрос, как минимум хочется сделать закрытый прицеп покрытый солнечными элементами.

[Vandrounik]

Да, к каждому сектору нужен свой собственный преобразователь напряжения... Хорошо-обтекаемый корпус с развитыми изгибами будет содержать большое количество преобразователей напряжения, диодов и прочей электроники, дело это очень хитрое, поэтому многие создатели солнцемобилей и идут на упрощение в виде плоских панелей и ухудшение аэродинамики

[Vandrounik]

Попробовал заламинировать 1 элемент, обычным прозрачным эпоксидным клеем Момент (фиг знает, станет ли он полностью твёрдым), т.к. другой эпоксидки в городе не нашёл. В комнатных потёмках (от потолочной лампы в положении на полу - эксперементирую сейчас, уже поздно вечером) элемент до нанесения эпоксидки давал 109 мВ, 0.046 мА. Сразу после нанесения эпоксидки напряжение упало до 96 мВ, сейчас, спустя минут 20, поднялось до 104 мВ, ток (короткого замыкания) 0.045 мА, хотя эпоксидка ещё не затвердела и напоминает обычный вязкий клей, элемент выглядит тёмным, как будто мокрый с налитой на него водой. В итоге, получается (по-крайней мере в потёмках) потери всего около 5%. Подождём, посмотрим сколько будет через несколько часов, если оно совсем затвердеет.
...
Пока это писал, напряжение поднялось до 107 мВ. Это что получается, почти без потерь? Или погрешность мультиметра

[2art]

Эффективность ламината надо сравнивать под солнцем и под нагрузкой. Возьмите 2 панели (чистую и с клеем), вынесите на солнышко, положите под одним уголом с равной освещенностью, подключите нагрузку так чтобы просадка стала заметной и меряйте мощность.

[Vandrounik]

Эффективность ламината надо сравнивать под солнцем и под нагрузкой. Возьмите 2 панели (чистую и с клеем), вынесите на солнышко, положите под одним уголом с равной освещенностью, подключите нагрузку так чтобы просадка стала заметной и меряйте мощность.

Ну, целых небракованных элементов у меня не осталось, нашёл небракованный, но битый элемент, залил его эпоксидкой, прозрачным "Моментом" и посмотрел результат. Пузырьки какие-то получились Но так, не смотря на то, что я его даже не крепил к плоскости, он получился довольно крепким, можно прилично нажимать пальцем. Небольшой град может выдержать.

При номинале ~0.5 А, он показывает 0.38 А (заснять на фото показания амперметра не успел до затягивания неба тучами). Учитывая степень его повреждения, потери минимальны.

А вот прочие эксперименты.

0.45 А снял с половины батареи (вторая половина даёт только 0.15 А - элемент лопнул. После перепайки почти всех элементов не удалось сделать их аккуратно с плоскими контактами без налипов припоя: во время перепайки сломал несколько элементов, контактные полоски отставали и т.д. Хорошо зажать между стёклами не удалось, при нажатии элементы норовят лопнуть из-за неровностей проводника, потому они не терпят перепайки, и должны быть сразу сделаны аккуратно и с максимально тонкими полосками проводника).
В общем, показывают в горизонтальном положении почти номинал по току короткого замыкания.

А тут рядом поставил зеркало, ток поднялся с 0.45 до 0.63 А.


А тут поставил телефон на зарядку (половина батареи вхолостую даёт около 7.5 В).
Ток составил 0.33 А. Это гораздо больше, чем мне удалось получить прямым подключением одного, двух или трёх кулеров, которые норовили хуже работать, чем больше потреблять тока.

Однако вопрос, с точки зрения выработки мощности, на который никто так и не смог ответить. После подключения телефона на зарядку, напряжение на контактах, естественно, упало с 7.5 В до 3.7 В. Потребляемая телефоном мощность составила 7.5 В * 0.33 А = [b-b]2.4 Вт или[/b-b] 3.7 * 0.33 А = [b-b]1.2 Вт ?[/b-b] От этого принципиально зависит КПД батареи, я пока ещё не понял, как заставить батарею выдавать мощность, максимально близкую к номиналу. Думаю попробовать подключить ряд светодиодов, посмотреть, сколько они возьмут.

[danclax]

3.7 * 0.33 А, конечно же.

[Vandrounik]

3.7 * 0.33 А, конечно же.

Но если подключить батарею более низкого напряжения и ток упадёт, и тогда КПД батареи снова страдает. И очень сильно по сравнению с током короткого замыкания, хотя вроде как реальная выдаваемая мощность батареи может быть не намного ниже короткого. Как тогда заставить батарею отдавать на АКБ столько, сколько она может, если сильно проседает либо ток (если напряжение СБ не сильно больше напряжения АКБ) либо напряжение (если напряжение СБ значительно выше напряжения АКБ)?
Если такая математика, то максимально высокий КПД был бы, если на АКБ 3.7 В давать напряжение 3.8-3.9  В, чтобы пошёл ток, однако тогда его значения будут очень низкими...

[danclax]

3.7 * 0.33 А, конечно же.

Но если подключить батарею более низкого напряжения и ток упадёт, и тогда КПД батареи снова страдает. И очень сильно по сравнению с током короткого замыкания, хотя вроде как реальная выдаваемая мощность батареи может быть не намного ниже короткого. Как тогда заставить батарею отдавать на АКБ столько, сколько она может, если сильно проседает либо ток (если напряжение СБ не сильно больше напряжения АКБ) либо напряжение (если напряжение СБ значительно выше напряжения АКБ)?
Если такая математика, то максимально высокий КПД был бы, если на АКБ 3.7 В давать напряжение 3.8-3.9  В, чтобы пошёл ток, однако тогда его значения будут очень низкими...

Если напряжение маловато для зарядки, то можно воспользоваться buck-конвертером. Он будет отжирать больше тока (Iвх) при небольшом напряжении (Uвх), но зато на выходе давать повыше напряжение (Uвых) и поменьше ток (Iвых). Если устройство сделано хорошо, КПД преобразования будет высоким. А в идеале будет верно равенство Iвх * Uвх = Iвых * Uвых, т.е. потребляемая и отдаваемая мощности равны. Пользуясь этим равенством, можно примерно соориентироваться, какие будут токи-напряжения.

[Vandrounik]

Добавлено 01 Июл 2015 в 18:29:54

3.7 * 0.33 А, конечно же.

Но если подключить батарею более низкого напряжения и ток упадёт, и тогда КПД батареи снова страдает. И очень сильно по сравнению с током короткого замыкания, хотя вроде как реальная выдаваемая мощность батареи может быть не намного ниже короткого. Как тогда заставить батарею отдавать на АКБ столько, сколько она может, если сильно проседает либо ток (если напряжение СБ не сильно больше напряжения АКБ) либо напряжение (если напряжение СБ значительно выше напряжения АКБ)?
Если такая математика, то максимально высокий КПД был бы, если на АКБ 3.7 В давать напряжение 3.8-3.9  В, чтобы пошёл ток, однако тогда его значения будут очень низкими...

Если напряжение маловато для зарядки, то можно воспользоваться buck-конвертером. Он будет отжирать больше тока (Iвх) при небольшом напряжении (Uвх), но зато на выходе давать повыше напряжение (Uвых) и поменьше ток (Iвых). Если устройство сделано хорошо, КПД преобразования будет высоким. А в идеале будет верно равенство Iвх * Uвх = Iвых * Uвых, т.е. потребляемая и отдаваемая мощности равны. Пользуясь этим равенством, можно примерно соориентироваться, какие будут токи-напряжения.

да мне уже много раз говорили про все эти конверторы. Они подгоняют неоптимальные параметры солнечной батареи под нужные, однако я про тот случай, если батарея изначально имеет оптимальные параметры для зарядки, нужное напряжение, ток, и тут математика подсказывает, что КПД падает до значений намного более низких, чем 50%... Т.е. реально батарея даст нам не 15% солнечной энергии, а каких-нибудь 6-7%
Попробую подключить батарею к светодиодному фонарику. Думаю, здесь мне удастся получить максимальный процент мощности