Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Найскладнішим при побудові сонячних батарей є придбання сонячних елементів за розумною ціною. Нові сонячні елементи стоять дуже дорого. Пошкоджені і відбраковані сонячні елементи можна купити значно дешевше. Ці другосортні сонячні елементи можуть бути використані для виготовлення сонячної батареї, яка буде працювати дуже добре.

У моїй першій сонячній батареї використовуються монокристалічні кремнієві сонячні елементи 3 на 6 дюймів. Вони відрізняються високою ефективністю і виробляють багато струму. Але вони великі, тонкі і з ними важко працювати. Для портативної сонячної батареї я вирішив використовувати інші сонячні елементи. Я використовував 40 тонкоплівкових мідь-індій-селенід (CIS) сонячних елементів. Кожен елемент фактично є мініатюрною сонячною батареєю 60 мм х 60 мм х 2 мм завтовшки, яка виробляє трохи більше 4,5 вольт і 80 мА при яскравому сонячному світлі (виходить близько 0.375 Ватт на елемент, але 40 з них разом вироблятимуть 15 Вт) . Я з'єднав би їх разом в групи по 4 елементи в блоці, щоб отримати близько 18 Вольт, а потім підключив групи з 4 клітин паралельно. Я розділив би 40 елементів на дві групи по 20 і виготовив б коробку, яка складається, для їх монтажу. Так що я купив 40 CIS сонячних елементів і взявся за роботу.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Ось план половини портативної сонячної батареї. Я склав макет для 20 сонячних елементів і грубо вказав розміри половини складається сонячної батареї. Інша половина буде просто її дзеркальним відображенням. Я зробив це трохи по-іншому, коли фактично приступив до виготовлення, але в цілому я дотримувався цього початкового плану.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Сонячні елементи прибутку добре упакованими і не пошкодженими.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Ось крупним планом фото одного з сонячних елементів. Елементи виявилися тонкими, але далеко не такими тонкими, як тонкі, як папір, кремнієві сонячні елементи, які я використовував в моїй першій панелі сонячних батарей.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Ось крупним планом фото задньої частини одного з сонячних елементів. Ці елементи приходять з уже припаяними висновками. Крім того, негативний висновок позначений, хоча на цій фотографії це важко побачити.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Тут я тестую один із сонячних елементів під яскравим світлом лампи. Мультиметр показує 4,35 вольт. Не погано.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Половинка дерев'яного корпусу. Тепер, коли у мене були сонячні елементи, прийшов час почати виготовлення панелі. Я використовував техніку виготовлення подібну до тієї, що я використовував в моїй першій сонячній батареї, просто зробив меншого розміру і з шарніром в середині. Я зробив два неглибокі дерев'яні ящики 15 7/8 на 13 дюймів, використовуючи товсту 1/4 дюйма фанеру і 3/4 х 3/4 дерев'яні боковини.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Я поєднав шарніром дві половинки разом.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Тут показаний відкритий корпус переносний сонячної батареї. Я пофарбував його в звичайний білий колір, який, здається, став стандартним для всіх моїх проектів з альтернативної енергетики.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Я позначив положення кожного з 20 сонячних елементів в кожній половині батареї олівцем.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Установка на місце сонячних елементів. Я відрізати стрічку, яка утримувала висновки на тильній стороні кожного елемента, і відігнув їх вгору і до передньої сторони елемента. Я також краще позначив негативний висновок, щоб я міг побачити його спереду елемента. Тоді я почав встановлювати елементи на позначених місцях. Я видавлював маленьку краплю силіконового герметика в центрі кожного осередку і натискав на сонячний елемент, ставлячи його на місце.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Половина сонячної батареї з наклеєними елементами. Після того, як всі елементи на одній половині були приклеєні, я чекав кілька годин, поки силікон затвердіє, перш ніж почати з'єднувати елементи разом. Я хотів завершити і налаштувати одну половину, про всяк випадок, якщо б я зіткнуся з проблемами, перш ніж робити іншу половину.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Після того, як силікон затвердів і елементи міцно зафіксувалися, я почав пайку висновків разом. Висновки на закріплених елементах стирчали вгору, як видно на цій фотографії.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

З'єднання висновків сонячних елементів. Я використовував свої гостроносі кліщі, щоб захопити висновки, які необхідно було з'єднати, і стискав їх разом кінчиками кліщів. Тоді я сплющені висновки фіксував маленьким шматочком фольги. Висновки виконані з тонкої металевої фольги, тому будьте обережні, адже їх неважко пошкодити або зірвати з сонячного елемента.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Нарешті, я використовував свій паяльник і трохи припою, щоб закінчити з'єднання. Потрібно при цьому бути швидким. Не дозволяйте вашому паяльнику затримуватися на висновках, так як вони можуть віпаяться з елементів.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

З'єднання позитивних висновків сонячних елементів. Після того, як були зроблені пайки всіх елементів разом, у мене було 5 рядів з послідовно з'єднаних 4 елементів. Тепер я повинен був з'єднати 5рядов разом паралельно. Я використовував мідну оплетку, яку мав під рукою, щоб підключити разом всі позитивні висновки рядів елементів. Я використовував маленькі краплі силікону для фіксації обплетення на місці.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Підключення діода. Потім я припаяв анод діода Шотткі 31DQ03 до позитивного виходу. Цей діод діє як блокувальний діод, запобігаючи розрядку акумулятора через сонячні батареї в нічний час або в похмуру погоду. Кожна половина панелі отримує блокуючий діод, тому що дві половинки будуть підключені паралельно.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Тут я встановив дроти, що виходять з батареї. Я провів їх через отвір, просвердлений в шарнірної частини панелі. Червоний дріт припаяний до катода діода, а чорний провід до негативного виходу. Я зв'язали вузол в проводах для запобігання натягу і використовував краплі силіконового герметика, щоб зафіксувати вузол на місці.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Інша половина панелі є дзеркальним відображенням першої. Я з'єднав виходи двох половин разом за межами панелі.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Ця фотографія показує дроти від обох половин панелі з'єднаних разом і з підключеною виделкою. Ви також можете побачити ряди повітроводів, висвердлені з боку петель обох половинок.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Це поляризований швидкого роз'єднання роз'єм, який я використовував в портативної сонячної батареї.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Ось завершена портативна сонячна батарея, готова до випробувань. Моє тестування на вулиці при яскравому полуденному сонце показало, що батарея виробляє близько 18,3 Вольта і приблизно 0,82 Ампер. Це працює! Я отримав майже точно 15 Вт, на які я сподівався. Я був дуже щасливий.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Прилеглі кришки плексигласу. Моїм наступним кроком було виготовлення кришки плексигласу для кожної половини, щоб захистити сонячні елементи і проводку. Я купив два шматка плексигласу і обрізав їх, щоб вони відповідали двом половинкам батареї.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Тут я знімаю захисну плівку на одній стороні оргскла кришки, відвалів кульки силіконового герметика та встановлюю очищену сторону плексигласу на її місце, роблячи такдля кожної половини батареї. Я додав невеликий вантаж, щоб він тиснув на плексиглас вночі, поки силікон не затвердіє.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

На наступний день я зняв захисну плівку з іншого боку плексигласу. Панель була по суті зроблена. Проте, я хотів би додати останній штрих. У мене були повстяні диски, які я використовую в моїх проектах різних телескопів. Я додав 2 повстяні диски в батарею, щоб запобігти пошкодженню половинок сонячної батареї при сильному натисканні. Вони забезпечують амортизацію між двома поверхнями з оргскла, коли панель складена.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Ось фотографія зазору, який повстяні диски зробили між поверхнями з оргскла, коли панель складена.

Для продовження клацніть на кнопці з цифрою 2

Випробування портативної сонячної батареї

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Я закінчив сонячну батарею вчасно, щоб взяти її з собою у відпустку на мою ділянку землі в штаті Арізона. Це місце і раніше служило випробувальним полігоном для мого саморобного вітрогенератора і моєї саморобної сонячної панелі на 60 Ватт. Тут показана розкрита сонячна батарея на капоті мого автомобіля.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Зроблена батарея використовується. Я припустив, що вихідна напруга з елементів CIS падає, оскільки вони нагріваються всередині закритих ящиків сонячної батареї. Я перевірив це припущення, поставивши батарею в тіні на деякий час і давши їй охолонути, потім повернув її на сонці і перевірив напругу, до того як вона нагрілася. Звичайно ж, вона виробила близько 18 Вольт, коли я вперше поставив її на сонці, але напруга швидко знизилася приблизно до 14,5 Вольт, як тільки батарея нагрілася.

Тоді я відірвав у оргскло і перевірив роботу батареї без нього. Без плексигласу, вихідна напруга панелі повернувся приблизно до 18 Вольт. Вільний потік повітря і відсутність "парникового ефекту" від оргскла дозволили сонячним елементам залишатися холодними.

Я можу просто залишити панель без плексигласу. Ці клітини CIS набагато міцніше, ніж тонкі моно-кристалічні елементи, які я використовував в моїй першій сонячної батареї. Вони повинні бути захищені від впливу навколишнього середовища. Крім того, я не буду використовувати цю батарею в суворих погодних умовах. Я буду використовувати її лише для зарядки малої побутової техніки. Тому, ймовірно, все буде в порядку і без плексигласу.

Так скільки ж коштує така саморобна переносна сонячна батарея? Ну, я зберіг всі квитанції для всього, що я купив, працюючи над цим проектом. Крім того у мене є багато корисного брухту: шматочки дерева, дроту і всяких інших речей (як сказали б деякі, барахла). Тому багато матеріалів у мене було під рукою. Ваші витрати можуть змінитися.

Частина Походження Вартість

Сонячні елементи $ 30.00 *

Різне. Пиломатеріали Були під рукою $ 0.00

Оргскло (не потрібно) HOMECENTER магазин $ 13.95

Петлі HOMECENTER магазин $ 3.49

Силіконовий герметик HOMECENTER магазин $ 3.95

Провід Був під рукою $ 0.00

Вилка Radio Shack $ 5.50

Фарба Була під рукою $ 0.00

Чи не занадто погано. Це трохи дешевше, ніж комерційно зроблена 15-ватна сонячна батарея ($ 70 на момент написання). Однак, моя панель складається для економії місця. Комерційна батарея майже настільки ж велика, як моя 60-ватна сонячна батарея. У мене в плані подальші експерименти з цими елементами CIS.

* Ціна сонячних елементів виросла зовсім трохи, тому я купив їх.

± Це ціна на 2 діода з 25 діодів, які я купив за $ 5.00.

Портативна сонячна батарея, зроблена своїми руками, radiofishka

Новий контролер заряду. Я розробив просту схему контролера заряду для використання з сонячними батареями і вітряними турбінами. Це проста схема, і вона використовує тільки поширені компоненти, тому такий контролер заряду дуже легко виготовити.

Схожі статті