Как зарядить солнечную батарею без солнца
Как зарядить солнечную батарею без солнца?
Можно попробовать под яркой лампой. Обычного освещения в комнате будет недостаточно. Оно не подействует. Либо вообще не подходит. Другого способа скорее всего не существует, потому что
Это солнечная батарея.
Можно. Эффект потери емкости при частичных циклах заряда-разряда наблюдается у железоникелевых, никель-кадмиевых и никель-металлогидрид ных, а также серебряно-цинковых и никель-цинковых аккумуляторов, и только у них. Литий-ионные аккумуляторы ему не подвержены (они имеют свой «эффект памяти», но другой, и он не наносит заметного вреда аккумулятору, так как почти не влияет на емкость и токоотдачу).
Литий-ионные аккумуляторы при частичных циклах служат даже дольше, чем при полных, если считать в циклах. Если пересчитать это в срок службы в годах, то сокращение цикла становится выгодным лишь до тех пор, пока мы повышаем конечное напряжение разряда до 3,0-3,2 В, при этом теряя в емкости лишь 5-10%. Именно из этих соображений в подавляющем большинстве ноутбуков и мобильных телефонов выбирается порог отключения при разряде аккумулятора, поэтому нет необходимости, как рекомендуют, не допускать разряда аккумулятора «ниже 15%» или отключения телефона.
Тем не менее, чтобы телефон «знал» реальную емкость аккумулятора, целесообразно время от времени давать аккумулятору полностью разрядиться и полностью зарядиться. Но это касается не срока службы, а точности работы индикатора оставшегося времени работы.
Выключаем, вынимаем, ставим чужой аккумулятор на место (снова не путаем полярность!)и отдаем ИБП владельцу, не забыв сказать «спасибо» 🙂
Можно ли зарядить солнечную батарею без солнца
Каков принцип работы солнечной батареи? Полнофункциональное устройство, преобразовывающее солнечную энергию в электричество, состоит из трех элементов: фотоэлектрический элемент, контроллер заряда и аккумуляторная батарея (далее — АКБ). Для передачи нужного напряжения и силы тока на батарею, как правило, используются ШИМ-контроллеры заряда, которые помогают снизить нагрузку на батарею и продлить срок эксплуатации, благодаря уникальным алгоритмам контроля силы тока и напряжения при различных уровнях заряда АКБ.
Солнечный свет — основной источник энергии, обеспечивающий работу солнечной панели. Но извлечь энергию возможно и без солнца. Дело в том, что любой свет является источником энергии для фотоэлектрического элемента (солнечной панели). Другой вопрос — будет ли эффективен этот источник света для ваших целей?
Зарядка солнечной батареи в пасмурный день
Хоть и не видно солнца в пасмурную погоду, но электроэнергию солнечная панель выдавать будет. Облака — это не плотная штора, которой можно полностью перекрыть солнечный свет, поэтому часть лучей попадет на панель, и та сможет производить электроэнергию, необходимую для зарядки аккумуляторной батареи, хоть и не в таком объеме, как в безоблачный день. Количество получаемой энергии будет зависеть от площади солнечных панелей: чем больше площадь — тем больше электроэнергии вы сможете получать.
Еще один способ повысить эффективность солнечных батарей в облачную погоду — это использование контроллеров заряда МРРТ. Они увеличивают мощность системы при низком уровне освещенности или наличии облаков. MPPT-контроллеры сравнивают выдаваемое солнечными панелями напряжение и силу тока, уровень заряда АКБ и согласно заданному алгоритму выдают оптимальное соотношение напряжения/силы тока для зарядки батареи, которое может отличаться от номинального. Использование MMPT-контроллеров предпочтительней, чем применение ШИМ-контроллеров, так как с их помощью можно добиться большей мощности системы при условии недостатка прямого солнечного излучения.
Дополнительно стоит обратить внимание на чистоту солнечных панелей. Если панели загрязнены пылью, которую могло прибить дождем или нанести ветром, часть лучей будет отражаться от панели и соответственно количество получаемой энергии уменьшится. Для максимальной отдачи солнечные панели должны быть чистые. Варианты их очистки следует предусмотреть заранее, особенно если в вашем регионе снежные зимы. Покрытая снегом солнечная панель не будет производить электроэнергию.
Зарядка солнечных батарей от других источников света
Теоретически можно получать электроэнергию, направив искусственный источник света на солнечную панель. Например, направив луч прожектора с соседнего участка на ваши солнечные панели, вы получите небольшой всплеск активности фотоэлектрического элемента, но количество электричества, сгенерированного этим способом, будет ничтожно малым, его мощности вряд ли хватит, чтобы подзарядить телефон.
Но если вы в походе, у вас с собой есть портативное зарядное устройство и требуется немного зарядить какую-нибудь портативную технику, тут вам могут помочь все подручные средства, вплоть до разведения огня и зарядки телефона от света пламени. Конечно, способ сомнительный, но в ограниченных условиях, возможно, и будет неплохим подспорьем. Единственное, вам нужно расположить портативную солнечную панель на таком расстоянии от огня, чтобы она могла получать максимальное количество производимого света и не повредиться от теплового излучения костра. И возможно, поддерживая огонь продолжительное время, вам удастся хоть немного подзарядить ваше устройство.
Как я могу зарядить солнечный калькулятор без солнца?
Разместите солнечные панели прямо под домашним светом. чтобы зарядить их как можно быстрее без солнечного света. Разместите солнечные фонари как можно ближе к лампочке. Чем дальше от лампы накаливания, тем дольше заряжается солнечная панель.
Тем не менее, сколько времени нужно, чтобы зарядить калькулятор на солнечной энергии?
Итак, в этом примере потребуется около 5.5 часов для зарядки 12-вольтовой батареи с 100-ваттной солнечной панелью. Примечание. Наш калькулятор зарядки солнечных батарей, который учитывает больше факторов, рассчитывает, что потребуется 6.6 часа для этой установки.
далее, как рассчитать солнечный заряд?
Используйте большинство калькуляторов на солнечной энергии, как и любой другой калькулятор; прямое воздействие света обычно не имеет значения. Зарядите калькулятор с батарейным питанием, оставив его в ярком месте но под прямыми солнечными лучами.
тогда, может ли ультрафиолетовый свет питать солнечную панель?
Да, вы можете использовать УФ для питания солнечного элемента учитывая, что вы выбрали подходящие материалы, как указано другими комментаторами. Основное отличие состоит в том, что вы можете получить более высокое напряжение от системы, настроенной на ультрафиолетовый свет, а не на видимый свет.
Солнечным светильникам нужно солнце или просто свет?
Солнечные панели используют энергию от дневной свет а не прямые солнечные лучи, прямые солнечные лучи обеспечивают наилучшие условия, поскольку они меньше всего рассеиваются через облака. … Так что даже в пасмурный и дождливый день ваши панели все еще работают.
Как рассчитать время разряда батареи?
В этом случае скорость разряда задается на емкость аккумулятора (в Ач), разделенную на количество часов, необходимое для зарядки / разрядки аккумулятора.. Например, аккумулятор емкостью 500 Ач, который теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач / 20 ч = 25 А.
Как зарядить калькулятор без зарядного устройства?
USB-кабель для компьютера: Используйте компьютерный USB-кабель, входящий в комплект калькулятора, и компьютер, чтобы зарядить его. Подключите концентратор USB к компьютеру и подключите концентратор mini-USB к калькулятору.
Как быстро моя солнечная панель заряжает аккумулятор?
Если аккумулятор полностью разряжен, панель обычно может заряжать аккумулятор. в течение пяти-восьми часов. Общее время зарядки зависит от состояния аккумулятора. Если батарея полностью разряжена, солнечная панель может зарядить элементы в течение пяти-восьми часов.
Работают ли солнечные панели с лунным светом?
Может ли ультрафиолетовый свет вырабатывать электричество?
УФ-свет преобразуется в электричество при поглощении устройством. Наконец, электричество вырабатывается ультрафиолетовым светом. Следовательно, он может преобразовать вредный ультрафиолетовый свет в полезное электричество. Вся структура этого изобретения проста.
Солнечные батареи работают ночью?
Работают ли охранные солнечные фонари зимой?
Солнечные фонари не работают зимой
У каждого солнечного света есть датчик внутри, который заставляет их загораться, когда дневной свет падает; зимой это может быть уже в 4:2, а это означает, что ваши маленькие солнечные фонари разряжают батарею, и в течение XNUMX часов она почти полностью разряжается.
Солнечные батареи работают зимой?
солнечный панели работают зимой, и они даже более эффективны при более низких температурах. Солнечным панелям нужен свет, а не тепло. Пока вы получаете немного солнца зимой, солнечные панели будут вырабатывать энергию каждый час, когда они подвергаются воздействию солнечного света.
Могут ли солнечные фонари заряжаться в пасмурный день?
В итоге, систему освещения на солнечных батареях можно заряжать в пасмурные дни. Даже в непрекращающиеся пасмурные дни большинство фонарей на солнечной энергии обеспечивают освещение за счет накопленной энергии. Если вы живете в облачном и прохладном районе, вы все равно можете купить солнечные системы, такие как фонари на солнечных батареях для двора, дорожки, сада.
Как рассчитать емкость аккумулятора?
Емкость аккумулятора измеряется в миллиампер × часы (мАч). Например, если аккумулятор имеет емкость 250 мАч и обеспечивает средний ток нагрузки 2 мА, теоретически заряда аккумулятора хватит на 125 часов. В действительности, однако, способ разряда аккумулятора влияет на фактический срок службы аккумулятора.
Как вы рассчитываете, сколько времени батарея будет питать устройство?
Чтобы определить, на сколько хватит заряда батареи, рассчитайте общую емкость аккумулятора и разделите ее на мощность вашей цепи. Умножьте резервную емкость батареи на 60. При резервной емкости, например, 120: 120 x 60 = 7,200.
На сколько хватит аккумулятора на 6000 мАч?
Время работы батареи зависит от количества потребляемого от нее тока, поэтому количество получаемых часов будет зависеть от количества потребляемой энергии. Аккумулятор на 6000 мАч теоретически может обеспечить 1000 мА в течение 6 часов, 6000 мА в течение 1 часа, 100 мА в течение 60 часов и 10 мА в течение 600 часов.
Что такое USB типа A?
Тип порт на компьютере (хост). На периферийном или мобильном устройстве имеются порты типа B, Mini USB, Micro USB или Lightning. До появления USB-C порты типа A были найдены на каждом компьютере.
Что использует мини-USB?
Мини-USB. Эти разъемы раньше были стандартом для мобильные устройства, фотоаппараты и MP3-плееры. Как следует из названия, они меньше обычного USB-порта. Вот почему их часто используют для небольших устройств.
Что такое двухсторонняя мощность в калькуляторе?
Двухсторонняя мощность в основном мощность от сухого элемента или энергия от солнечного источника где вы сможете увидеть, что на калькуляторе есть солнечная панель, поэтому в случае разрядки батареи вы все равно можете использовать калькулятор с помощью солнечного источника.
Как долго прослужит батарея 100 Ач?
Батарея на 100 Ач должна дать вам (100/10 = 10) 10 часа использования. Если вы используете его 5 минут в день, его хватит на 120 дней.
Как долго батарея на 100 Ач проработает холодильник?
Свинцово-кислотный аккумулятор глубокого цикла емкостью 100 Ач будет работать с холодильником, потребляющим 630 кВтч / год в течение 13.3 часа. Предполагается, что разрядка составляет 80%, но при рекомендуемом DoD 50% та же 100Ач батарея проработает холодильник в течение 8.3 часа. Литий-железо-фосфатный аккумулятор емкостью 100 Ач проработает холодильник в течение 15.8 часов при 95% разряде.
Сколько времени потребуется 100-ваттной солнечной панели для зарядки аккумулятора?
Для зарядки автомобильного аккумулятора среднего размера 12 В, 50 Ач, разряженного на 20%, потребуется 2 часа с использованием 100-ваттной солнечной панели. Аккумулятор 12 В 50 Ач глубокого цикла, разряженный на 50%, потребует 4 часа для зарядки от солнечной панели мощностью 100 Вт.
Может ли 100-ваттная солнечная панель запустить холодильник?
Как правило, солнечная панель мощностью 100 Вт может работать холодильник только на короткое время а также понадобится аккумулятор. 100 ватт солнечных панелей могут генерировать в среднем 400 ватт-часов энергии в день. Холодильник с комбинированной морозильной камерой требует 2000 ватт-часов в день.
Влияние препятствий солнечным лучам на выработку энергии солнечными панелями
Солнечный свет проходит свой путь от Солнца до Земли по прямой линии. Когда он достигает атмосферы, часть свет а преломляется, а часть достигает земли по прямой линии. Другая часть света поглощается атмосферой. Преломлённый свет – это то, что обычно называется диффузной радиацией, или рассеянным светом. Та часть солнечного света, которая достигает поверхности земли без рассеяния или поглощения – это прямая радиация. Прямая радиация – наиболее интенсивная.
Солнечные модули производят электричество даже когда нет прямого солнечного света. Поэтому, даже при облачной погоде фотоэлектрическая система будет производить электричество. Однако, наилучшие условия для генерации электроэнергии будут при ярком солнце и при ориентации панелей перпендикулярно солнечному свету. Для местностей северного полушария панели должны быть ориентированы на юг, для стран южного полушария – на север.
Влияние различных световых условий на выработку фотоэлектрических модулей (в % от полной мощности)
Условие | % от “полного” солнца |
Яркое солнце – панели расположены перпендикулярно солнечным лучам | 100% |
Легкая облачность | 60-80% |
Пасмурная погода | 20-30% |
За оконным стеклом, один слой, стекло и модуль перпендикулярны солнечным лучам | 91% |
За оконным стеклом, 2 слоя, стекло и модуль перпендикулярны солнечным лучам | 84% |
За оконным стеклом, один слой, стекло и модуль под углом 45° солнечным лучам | 64% |
Искусственный свет в офисе, на поверхности письменного стола | 0.4% |
Искусственный свет внутри яркого помещения (например, магазин) | 1.3% |
Искусственный свет внутри жилого помещения | 0.2% |
Солнечные батареи в пасмурную погоду работают далеко не так хорошо, как в солнечную. Вырабатываемое солнечным элементом напряжение зависит от падающего на него светового потока, а именно: напряжение с ростом освещенности возрастает лишь до определенного предела, а дальше уже не растет. Для кремниевого элемента это напряжение составляет 0,6 В, и для повышения напряжения солнечной батареи (панели) элементы соединяют последовательно. Так, для заряда автомобильного аккумулятора номинальным напряжением 12 В необходима батарея из соединенных последовательно 36 элементов с общим напряжением холостого хода 36 х 0,6 = 21,6 (В).
Зачем солнечной батарее нужен запас по напряжению? Запас по напряжению обеспечивает заряд аккумулятора при падении светового потока в пасмурную погоду или заходе солнца за облака и вследствие наличия у солнечного элемента внутреннего сопротивления, снижающего напряжение на выходе при подключении нагрузки, а также для обеспечения зарядки аккумулятора до требуемых 14,4 В. Кроме того, элемент выдает максимальную мощность при нагрузке, обеспечивающей просадку напряжения до 0,47-0,5 В, и при оптимальной нагрузке батарея из 36 элементов выдает напряжение 17-18 В.
Эффект такой действительно наблюдается. Но при принятии решения о выборе типа солнечной батареи для вашего дома нужно понимать, что энергии солнечных лучей в пасмурную погоду очень мало. Номинальную мощность солнечные батареи вырабатывают при освещенности 1000Вт/м 2 и температуре панелей 25С. Более того, КПД солнечных элементов при низкой освещенности падает (см. ВАХ солнечного элемента при различной освещенности). Поэтому разница пороговой освещённости в 50-100 Вт/м 2 мало повлияет на общую выработку электроэнергии солнечной батареи.
Какие солнечные модули работают лучше при пониженной освещенности и рассеянном свете?
В спецификациях на солнечные модули указаны параметры при STC (стандартных тестовых условиях). Реальные условия эксплуатации могут значительно отличаться от STC. Обычно солнечные батареи в России работают при освещенности ниже, чем 1000 Вт/м² и погода бывает облачная или даже пасмурная. Солнечные модули разных типов и даже одного типа, но разных производителей работают по-разному в реальных условиях эксплуатации.
Поэтому возникает вопрос – какие солнечные модули лучше купить, чтобы они работали наиболее эффективно при облачной погоде и рассеянном свете? Основным параметром, который нам важен при оценке эффективности солнечных батарей, является количество вырабатываемой энергии за промежуток времени (сутки, неделю, месяц, год). Какие же модули вырабатывают больше энергии при малой освещенности? Рассмотрим основные типы модулей – монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные аморфные кремниевые, монокристаллические PERC модули – это основные модули, представленные сейчас на российском рынке.
Для стандартных модуле точно сказать, какой модуль – монокристаллический или поликристаллический – будет больше вырабатывать в облачную погоду нельзя. Тут все зависит от качества производителя. Только брендовые модули будут гарантировать максимальную выработку при различных условиях работы. Обязательно смотрите, присутствует ли производитель или бренд в списке модулей, которые прошли тестирование независимой лаборатории на параметра PCT
Дешевые модули делаются со стеклом без антибликового покрытия (один из популярных в России поставщиков продает именно такие модули). Они выдают заявленные параметры при тестировании на заводе, когда модули облучаются под прямым углом к плоскости. Но как только угол падения солнечных лучей становится не перпендикулярным поверхности элемента, значительная часть солнечного света отражается некачественным стеклом. Также, очень плохо такие модули работают и на рассеянном свете. В итоге выработка энергии таким модулем может быть меньше раза в 2 по сравнению с выработкой энергии модулем такой же номинальной мощности, но сделанным известным брендом и производителем, отвечающим за свое качество.
Поэтому повторим наш настоятельный совет, которые мы даем в нашем Руководстве покупателя солнечных батарей – не покупайте солнечные модули под брендом российского импортера! Вы сэкономите на покупке, но потеряете в выработке энергии (а это главный показатель качества солнечный батарей). В итоге стоимость электроэнергии от вашей солнечной батареи будет дороже, чем если бы вы купили качественную солнечную панель известного производителя.
Солнечные батареи за стеклом
Часто нас спрашивают, насколько снизится выработка солнечных батарей, если их установить за стеклом – внутри балкона, веранды и т.п. Многие дачники боятся, что установленную снаружи солнечную батарею украдут. Некоторые пытаются сделать установку солнечных батарей неприметной.
В солнечных панелях применяется специальное стекло с повышенной прозрачностью, которая достигается пониженным содержанием железа в стекле, но даже оно снижает мощность солнечной панели на несколько процентов. Как видно из таблицы выше, оконное стекло в один слой снижает выработку солнечной панели на 9%, а двойное стекло – на 16%. Это при условии, что эти стекла – идеально чистые и солнечные лучи падают на них перпендикулярно. В реальности же стекла бывают пыльными или даже грязными, что дополнительно снижает их прозрачность. При падении солнечных лучей под углом, отличным от 90 градусов, на передней и задней поверхности каждого стекла возникают переотражения, которые также отводят солнечные лучи от солнечного элемента. Поэтому мы не рекомендуем устанавливать солнечные батареи за оконными стеклами.
Солнечные батареи за стеклом на балконе
Солнечная батарея на балконе, опыт использования
Привет Geektimes. Данная статья является продолжением предыдущей части, про туристическое зарядное устройство «Anker Solar 21Вт». Идея использования солнечной батареи для зарядки разных гаджетов мне показалась весьма перспективной, но конечно, 21Вт в качестве универсальной зарядки мало — хочется иметь возможность заряда не только в солнечную погоду, а для этого нужен запас по мощности. Поэтому были куплены полноценные солнечные панели и начаты эксперименты с ними.
Железо
1. Солнечная панель
Тут есть разные варианты, но на балконе основным ограничением является наличие свободного места. Для понимания порядка цен, батарея на 50Вт стоит примерно 5000руб и выглядит так:
Размеры панели в мм — 540x620x30, вес 4кг.
Балконы по размеру бывают разные, исходя из габаритов панелей, вполне без проблем можно поместить 2 или 4 штуки, больше уже не влезет. Для теста было куплено 2 панели по 50Вт. Такая батарея дает около 18В под нагрузкой или 24В без нее, значит при использовании 2х батарей нужно рассчитывать на суммарное напряжение до 50В (к примеру многие dc-dc преобразователи штатно работают до 30В). Можно соединить батареи и параллельно, но тогда потери из-за длины проводов будут чуть выше.
Здесь есть 2 варианта:
— Солнечные панели + контроллер + аккумулятор
Это классическая конструкция: контроллер заряжает аккумулятор когда есть солнце, пользователь когда ему надо, эту энергию использует.
Преимуществ у данной системы несколько:
— энергией можно пользоваться когда угодно, а не только когда светло,
— возможность подключения инвертора и получения на выходе 220В,
— как бонус, резервный источник в доме на случай отключения электричества.
Недостаток один: использование аккумулятора большой емкости в корне убивает экологичность идеи данного мероприятия. Число циклов заряда/разряда аккумуляторов ограничено, они не любят переразряд, к тому же и аккумуляторы и контроллеры довольно-таки дорогие. Цена контроллера составляет от 1000р за самую дешевую ШИМ-версию, до 10000-20000р за более дорогую (и эффективную) версию с поддержкой MPPT (что такое MPPT можно почитать здесь). Цена аккумулятора составляет от 5000р за обычный гелевый аккумулятор на 40-50А*ч, некоторые используют батареи LiFePo4, они разумеется дороже.
Эта технология наиболее перспективна на данный момент.
Суть в том, что конвертор преобразует и отдает энергию сразу в домашнюю электросеть. При этом потребляемая от общей сети энергия уменьшается, домовой электросчетчик фиксирует меньшие показания.
В идеале, если солнечные панели дают достаточно энергии для всех потребителей, значение на электросчетчике вообще не будет расти. А если потребление квартиры/дома меньше, чем выработка солнечных панелей, то счетчик будет фиксировать «экспорт» энергии, что должно учитываться компанией-поставщиком электричества. В России правда такая схема пока не работает — более того, большинство старых электросчетчиков считают энергию «по модулю», т.е. за отдаваемую энергию еще и придется платить. Вроде в 2017 году вопросы микрогенерации на законном уровне обещали начать решать. Но впрочем для панелей на балконе все это имеет лишь теоретический интерес — их выработка слишком мала.
Цена grid-tie инвертора составляет от 100$, в зависимости от мощности. Отдельно стоит отметить микроинветоры — они ставятся прямо на батарею, и отдают сразу сетевое напряжение, однако рекомендуемая мощность панелей составляет не менее 200Вт. Инвертор крепится прямо на задней стенке солнечной панели, это позволяет соединять их так:
Но для балкона это разумеется, неактуально.
Тестирование
Первым делом было интересно выяснить, какую реальную мощность можно получить с солнечных панелей. Для этого за 15$ была куплена плата АЦП ADS1115 для Raspberry Pi:
Использовать ее просто, входное напряжение делится делителем и подается на аналоговый вход, на выходе имеем цифровые значения. Исходники для работы с АЦП можно взять здесь. Также был куплен датчик тока ACS712, датчик напряжения был сделан из кучки резисторов (дома нашлись только одного номинала). В качестве нагрузки была установлена обычная лампочка на 100Вт. Разумеется, от 48 вольт она не горела (лампочка расчитана на 220В), а лишь еле-еле светилась. Сопротивление спирали составляет 42 Ома, что по напряжению позволяет примерно оценить мощность (хотя у лампы накаливания сопротивление нелинейно, но для грубой прикидки сойдет).
Первая тестовая версия выглядела так:
Исходник был допилен, чтобы данные и текущее время сохранялись в CSV, также на Raspberry Pi был запущен web-сервер, чтобы скачивать файлы по локальной сети.
Результаты за обычный вполне ясный день с переменной облачностью выглядят так:
Видно что пик напряжения приходится на раннее утро, что есть следствие неправильной установки панелей — в идеале они не должны стоять вертикально.
А вот так выглядит «провал» в день, когда набежали тучи, и пошел дождь:
Учитывая напряжение в 44В и сопротивление нити накала лампы в 42Ома, можно грубо прикинуть (нелинейность сопротивления лампы игнорируем), что в лучшем случае получаемая мощность P = U*U/R = 46Вт. Увы, КПД 100-ваттной панели при вертикальной установке не очень хорош — солнечные лучи падают на панель не под прямым углом. В худшем случае (пасмурно, дождь) мощность падает даже до 10Вт. Зимой и летом суммарная получаемая энергия также будет отличаться.
Опыт с отдачей энергии напрямую в сеть оказался неудачным: 500-ваттный инвертер от 45 ватт просто не заработал. В принципе это было ожидаемо, так что инвертор оставлен на будущее до переезда на место с балконом побольше.
В итоге, учитывая решение отказаться от буферных аккумуляторов, единственным рабочим вариантом оказалось использование dc-dc конверторов напрямую: к примеру вот такой конвертер может заряжать любые USB-девайсы, на его выходе уже есть и USB-разъем:
Есть модели чуть подороже, они имеют больший максимальный ток и большее число USB-разъемов:
Есть мысль также найти dc-dc-конвертер для зарядки ноутбука, их выбор на eBay весьма велик.
Заключение
Данная система имеет экспериментальный характер, но в целом можно сказать что оно работает. Как видно по графику, примерно с 7 утра и до 17 вечера отдаваемая панелями мощность более 30Вт, что в принципе не так уж плохо. В совсем пасмурную погоду результаты разумеется хуже.
Об экономической целесообразности речи разумеется не идет — при выработке 40Вт*ч по 7 часов, за неделю будет выработано 2КВт*ч. Окупаемость в ценах своего региона каждый может прикинуть самостоятельно. Вопрос разумеется не в цене, а в получении опыта, что всегда интересно.
Но куда девать энергию, вопрос пока открытый. Использовать 40Вт для зарядки USB-устройств это чересчур избыточно. На eBay есть grid tie инверторы на 300Вт с рабочим напряжением 10.5-28В, однако отзывов по ним мало, а тратить 100$ на тест не хочется. Если подходящее решение так и не найдется, можно считать что одна 50-ваттная панель является оптимумом для балкона — ею можно заряжать разные гаджеты, избыточность в этом случае минимальна.
По крайней мере, уже сейчас все домашние цифровые устройства (телефоны, планшет) переведены на «зеленую энергию» без особых хлопот. Есть мысль все-таки рассмотреть использование буферного LiFePo4 аккумулятора — но вопрос выбора и аккумулятора и контроллера пока открыт.
В дополнение: как подсказали в комментариях, можно использовать свинцовый аккумулятор, например автомобильный. Да, это действительно дешевый и работающий вариант, со 100-ваттной панелью будет достаточно примерно такого контроллера, ценой всего 10-20$ на eBay:
Но это решение не совсем экологичное и не совсем интересное, поэтому в плане изучения технологий я его не рассматриваю. А если кому-то надо например, запитать видеокамеру на даче, то наверное вполне вариант.
Продолжение в следующей части. Краткую видео-версию также можно посмотреть в ролике на youtube.
PS: В комментарии просили выложить фото, в данный момент батареи выглядят так: