Вот примерный комплект потребителей:

Он конечно меняется от случая к случаю.

Еще есть газовые гаджеты туриста, но про это расскажу в следующий раз если будут желающие.

Сформулирую требования к комплекту. Оно должно уметь:

  1. Заряжаться от солнца при любой интенсивности солнца и летом и зимой.

  2. Заряжаться от сети побыстрее, чем от солнца.

  3. Работать на жаре, при умеренном холоде и хотя бы не дохнуть совсем на морозе.

  4. 4. Хорошо бы, одновременно заряжаться от солнца и заряжать что-то еще.

А еще, надо чтобы это все было «дешево и сердито»!

Городить прибор с нуля у меня нет времени. Пока я буду рисовать плату, писать прошивку, делать корпус и прочее, уже сезон кончится. Попробую подобрать готовое и адаптировать под свои задачи.

Что есть готовое на рынке?

Солнечные панели. Отлично!

Но заряжать от панели напрямую – плохая идея. Хоть у панелей имеется стабилизатор 5в, не все гаджеты будут нормально заряжаться. Солнышко любит прятаться за тучку и заряд будет прерван. В случае просадки напряжения, заряда не будет вовсе. Не каждый гаджет выдержит нагрев лежа недалеко от панели на солнышке и пользоваться им в это время нельзя.

Нужен накопитель энергии.

На рынке есть вот такое «комбо»:

И оно есть – полная ерунда. По 2м основным причинам:

  1. Площадь «встроенной» панели очень мала. Оно не зарядится и за неделю. Надо подключать дополнительные панели

  2. На летнем солнышке панель греется до 60 градусов и немного больше. Нежная Li-pol батарея внутри от такого быстро вздувается и приходит в полную небоеготовность.

Я довольно долго использовал подобную штуку в качестве повербанка. Регулярно заряжал на солнышке и часто менял батарею. Она вздувалась раз в год, а то и чаще и я ставил туда халявные батареи от дохлых телефонов.

Обычный повербанк в качестве накопителя тоже не годится.

Пробовал подключать к такому панель и он быстро сдох. Солнышко светит не постоянно и контроллер сдох от просадки напряжения. Кроме того, Li-pol батарея обычного повербанка не подходит по требованиям к температуре. Даже если ее прикрыть от прямых солнечных лучей, ей все равно будет жарко летом и в мороз она не выживет.

Выход: использовать батареи LiFePO4 или титанат.  Титанат мал по емкости и напряжению, а вот LiFePO4 вполне может подойти.

У китайцев есть замечательные корпуса с платой под Li-ion аккумы 18650. Под лиферы ничего подобного нет. Получится ли переделать ? Не зная этого я наугад заказал вот такой:

Выбрал где побольше «рассыпухи» и еще мне понравился LCD дисплей он мало жрет. Стоит эта штука копейки, не получится переделать – ничего страшного. Панель купить проще простого Китайцы делают много разных. Достаточно выбрать размеры и мощность. Мощность они пишут космическую примерно как PMPO ватты на китайских бумбоксах. Верить этому нельзя надо прикидывать самому исходя из размеров и типа панелей.

Панель на фото сверху с эффективной площадью 0,04м2 выдает максимум чуть более 4Вт в жаркий летний полдень на широте 53 градуса. Напряжение холостого хода 7В. То есть, за 4-5 часов на летнем солнышке можно зарядить средний смартфон.

Я расходую не много электричества, соцсетями и «жрущими» приложениями не пользуюсь. Мне такой панели хватит и еще с другими поделиться останется. Если выезд подразумевает работу в эфире и КВ радиостанцию, то для этого беру уже совсем другую «батарейку». Для «лагерного» и «палаточного» освещения предпочитаю газовую лампу. Она еще и греет в палатке холодными ночами. Электрический свет - для «подручного» освещения и «на марше» если двигаться ночью. Фонариков хватает довольно на долго.

У панели есть вот такая коробочка:

В ней step-down на 5в. Заряжать гаджеты от панели напрямую я не собираюсь, а двойное преобразование увеличит потери. Коробочку можно сразу заменить на разъем.

Переделка

Приехал корпус повербанка. Реверс инженеринг оного не занял много времени.

Там обнаружилось парочка ключей защиты АКБ с маркировкой 5088 и 9926, контроллер со стертой маркировкой. Он, очевидно, отвечает за индикацию уровня заряда, определяет наличие нагрузки на выходах и отвечает за защиту выходов по току.

И еще микросхемка MP5043. Это контроллер заряда и разряда. Даташит на китайском, но базовые функции понятны. В режиме разряда он boost повышает напряжение до 5в на выход. В режиме заряда, наоборот понижает 5в со входа и заряжает батарею. Работает эта микросхемка до напряжения 2,9в на батарее. Этого будет достаточно для щадящего разряда LiFePO4 АКБ.

Батарейки LiFePO4 в корпусе 18650 я нашел 2х видов на 1500 и на 1800 мАч. Да, емкость в 2 раза ниже, чем у Li-ion аналогичного размера. Но зато, несравнимо больше ресурс и шире температурный режим. Я взял вот такие беленькие на 1500 они доступны в местных магазинах по цене 130-160р.

Вот что показал тестовый разряд случайно выбранной батарейки:

В корпус входит 8шт 18650 этого должно хватить пару раз полностью зарядить смартфон.

Теперь задача адаптировать электронику купленного повербанка под мои задачи. Надо наладить индикацию уровня заряда (показывает в %) под напряжение LiFePO4.

Возле безымянного контроллера есть делитель. Я его пересчитал, заменил резистор и вот что получилось:

Конечно это очень примерные показания, особенно если учесть, что LiFePO4 разряжаются при очень стабильном напряжении, но примерно понять заряжено или разряжено – пойдет.

Раньше на телефонах было 3 “кубика” батареи и всех устраивало.

Чтобы точно оценить заряд батареи в %, надо считать количество энергии  затраченной при заряде и разряде с поправкой на текущее напряжение и температуру. Это очень сложно и излишне.

Еще поменял резистор и снизил яркость подсветки LCD.

Теперь надо придумать что делать с зарядкой. Зарядные функции микросхемы MP5043 использовать нельзя, т.к она выдает 4,2в для Li-ion.

Можно ли «обмануть» схему и задействовать индикацию заряда на LCD ?

Можно попробовать подать +5в на вход VCC микросхемы MP5043 через резистор и тогда она будет «думать» что заряжает. Разрезал дорожку, впаял резистор, проверил – работает!

А чем же фактически заряжать?

Нужен простой контроллер заряда, которому будет все равно нестабильное напряжение на входе.

У китайцев есть дешевые платки с контроллером TP5000. Он простой buck без лишней логики и способен заряжать LiFePO4. Напряжение на входе до 10в. При просадке напряжения, у него срывается генерация и он превращается в диод. Заряд происходит при любой освещенности.  Подобрав токозадающий резистор, можно задать оптимальный режим работы солнечной панели.

Красная платка сверху – это он.

Он будет заряжать в любом случае сильно или слабо, но будет. И покажет светодиодиком идет заряд или нет. Больше от него ничего и не надо.

Но постойте! Во время зарядки от солнца, индикацию уровня заряда и соответствующий контроллер использовать нельзя. У нас в схеме в таком случае нет стабильных 5в чтоб его запитать. Придется обойтись светодиодиком платки с TP5000.

Благо, у повербанка есть 2 входа. Micro USB и Type- C. Один можно использовать для зарядки от сети а другой – от солнечной панели и между ними поставить диодик.

Вот так :

Теперь реализован и пункт 4 требований. Можно одновременно заряжать батарею от солнца и питать нагрузку. Ура – ура!

А что за кнопка ? Все очень просто. Она делает Reset безымянному контроллеру. Это надо чтобы отобразить верный уровень заряда после зарядки от солнышка. Он же был не задействован, а батарея фактически заряжалась. Он «не знал» что происходила зарядка, ведь ему об этом не сообщили и будет показывать прежний уровень. Но если его сбросить, он измерит фактическое напряжение и покажет его в %. В случае зарядки от сети, сбрасывать его не надо.

Теперь можно все собрать, предварительно выломав хлипкие китайские защелки и заменить их на винтики от сони- ериксон под торекс:

Черный цвет корпуса выбран не случайно. Зимой его можно положить на солнышко и он будет нагрет до плюсовых температур, необходимых для нормального заряда батареи. Летом на зарядке повербанк надо прикрывать от прямых солнечных лучей в любом случае.

Размером составляющие комплекта примерно со средний смартфон, по толщине  побольше.

Да, вот первая реально непотопляемая походная зажигалка у меня электрическая. Китайцы тут молодцы. Я ее долго держал в ведре с водой и она не промокла! «Вечные спички», которые мне дарили – фигня по сравнению с ней. Из них бензин испарился через уплотнение довольно быстро и пользоваться не удобно. А эта – держит заряд!

Повербанк с лиферами пригодится и в городе. Его можно таскать в рюкзаке, забыть в машине и не бояться что он сдохнет на морозе или перегреется летом на солнце.

"Бюджет" мероприятия составил $42. Из них $21.5 это панель.

Панель можно бросить на подоконник, пусть вырабатывает «зеленую» энергию. У меня телефон давно уже работает от энергии Солнца!

Спасибо за внимание!

Комментарии (66)


  1. Javian
    11.10.2021 08:59

    В корпус входит 8шт 18650 этого должно хватить пару раз полностью зарядить смартфон.

    Может лучше взять 18650 на честные 2Ач и не иметь сложностей солнечной зарядкой? Суммарной емкости должно хватить на неделю отдыха "без розетки".


    1. ForestTrump
      11.10.2021 09:06

      Если времени достаточно то почему бы и не заряжать от солнца? Будет хуже если останешься без зарядки, а ситуация будет требовать к примеру, зарядить спутниковый телефон...?


      1. Javian
        11.10.2021 10:21

        Я вижу только один сценарий применения - отдых на пляже, где солнечная панель будет максимально долго вырабатывать электричество. Другие туристические сценарии не дадут панели вырабатывать электричество - в движении она не ориентирована, в лесу она затемнена.


        1. Zel
          11.10.2021 13:20

          даже в походе по лесу всегда есть минимум час-два на то, чтоб подставить солнечную панельку под солнце.

          Я так заряжал каждое утро пауэрбанк от своего Solar Paper'а в мае прошлого года, ставя его на камешек на полянке утром во время завтрака и сборов на радиалку.

          Но, хочу акцентировать на этом внимание, что у Solar Paper'а автоматический рестарт, если "солнце зашло за тучку". Как только напряжения не хватает - он выключается. Как только появляется минимум напряжения для заряда аккумулятора - он опять подрубается. Поэтому заряжать пауэрбанк лучше, чем телефон/камеру/... напрямую


    1. MikeVC Автор
      11.10.2021 09:08

      Мне на неделю и этого хватит без панели. Тогда уже можно взять на 3Ач литий-кобальт но речь то не об этом...


    1. Kvakosavrus
      11.10.2021 13:32
      +3

      Именно так.

      Всё это сто раз обсуждено и посчитано.

      СБ имеют смысл только в продолжительных походах (3-4 недели и более), чем развлекается ничтожное меньшинство турья.

      Для меньшего времени практичнее набрать лития


      1. MikeVC Автор
        11.10.2021 13:48

        Поделился с товарищем и уже не 3-4 недели :)

        Потому, я решил что универсальный комплект лучше.


      1. Gutt
        15.10.2021 10:59

        СБ имеют смысл только в продолжительных походах (3-4 недели и более), чем развлекается ничтожное меньшинство турья.

        Смотря что вы собираетесь питать. Беззеркалка + телевик со стабилизацией жрут батарею как сумасшедшие, и уже не прицелишься с выключенной камерой, как с зеркалкой (впрочем, многие зеркалки сейчас тоже с ЭВИ, и там тоже всё печально с этим). Навигатор(ы), возможно комплект радиостанций на всю группу, фотоаппараты...


    1. V1RuS
      11.10.2021 21:14
      -1

      зачем такие низкоемкие? сразу уже на 3 Ач взять


      1. Javian
        12.10.2021 08:10

        По-моему по цене/качество оптимально. Если есть деньги, то всегда можно взять лучше. Или например более емкие батареи 20700


        1. V1RuS
          12.10.2021 12:51
          -1

          может раньше так было, сейчас (на али) имхо оптимально 2.5-3 Ач, если не высокотоковые — по 2$ за штуку выходит


  1. raamid
    11.10.2021 09:52
    +2

    Солнышко светит не постоянно и контроллер сдох от просадки напряжения. 

    К сожалению я не специалист, а можно объяснить, как такое возможно, пожалуйста? У меня тоже есть портативная солнечная панель, подключаю к ней "обычный" павербанк, так что вопрос не только из любопытства.


    1. MikeVC Автор
      11.10.2021 10:30

      У каждой микросхемы в даташите обозначен диапазон рабочих напряжений. Связано это со свойствами примененных полупроводников. Много - и сгорит, будет перегрев, пробой. Мало - будет не стабильное переключение транзисторов, ошибки + недостаточно напряжения для записи ячеек памяти. В результате возможен необратимый программный сбой.


      1. raamid
        11.10.2021 10:55

        Насчет ячеек памяти, здесь понятно, из-за низкого напряжения единица будет восприниматься как ноль и это приведет к ошибкам. Но причем здесь павербанк, неужели в нем происходит запись во флеш память?


        1. MikeVC Автор
          11.10.2021 11:09

          В современных повербанках применяют стандартные контроллеры с прошивкой.

          Древние повербанки я видел полностью на рассыпухе а сейчас обычно вобще чип "все в одном"


  1. ALIron
    11.10.2021 09:59
    +1

    У меня была такой же ход мысли.
    Электронику не так глубоко копал.

    Просто по затратам и ёмкости посчитал.
    В итоге взял такой же бокс забил максимально ёмкими 18650. получилось +/- на 5-6 зарядов телефонов.
    До 0 градусов нормально держит, а в минус я на природе больше суток не бываю. И резервная банка маленькая на 2х18650 в кармане ближе к теплу.
    Если больше недели стоять - то наверняка это стационарный лагерь и там нужен уже генератор.
    К сожалению эфективность солнечных пока не столь высокая что бы их рассматривать как источник походного электричества.


  1. ZaitsXL
    11.10.2021 10:06
    +1

    А когда вы собсно заряжаетесь то от солнца, если днём как настоящий турист осуществляете переход?

    И ещё идея: китайцы делают котелки со встроенным элементом Пельтье, пока варите кашу на бивуаке ваши гаджеты заряжаются


    1. unsignedchar
      11.10.2021 10:20

      В многодневных походах обычно устраивают днёвки, так что, в принципе, собрать энергии для зарядки телефонов реально.


    1. Zel
      11.10.2021 13:25

      эти элементы тоже нужно подбирать с умом (как и солнечные панельки) - по разнице рабочих температур промахнулся, и вздулся твой котелок, превратившись в стандартный. Но и КПД их тоже не так высок, как хотелось бы (как и солнечных элементов в походных зарядках).

      Ну, а про то, когда заряжать - писал выше. Я заяржался во время завтрака и утренних сборов. Иногда - на привалах днём (тот же обед)


    1. serafims
      11.10.2021 17:32

      Когда ходил в поход на 10 дней в горы - просто привязывал солнечную панель с нужно стороны рюкзака, либо на грудь вешаешь и фиксируешь внизу. По сравнению с рюкзаком неудобство минимальное. За переход процентов 15-20 от набиралось в аккумулятор емкостью 10 тыс. На привале сразу положил на камешек и все. В целом энергетический баланс у нас соблюдался, но на 4-х я бы еще две панели взял бы - про запас и второй паре заряжаться. Рации редко использовали, и они были на своих аккумах.


  1. FireWind
    11.10.2021 10:06
    +1

    Действительно, зачем брать с собой солнечную панель? Идешь на несколько дней-недель - бери россыпью 18650 и по необходимости меняешь в power-bank. Идешь на долго (на месяцы) - тут, действительно, без панели не обойтись, но на себе на 2 месяца еды не унесешь, значит - транспорт. Там где транспорт, можно взять побольше батарей или генератор. Отсюда - солнечная панель нужно только для стационарного длительного и автономного существования. В остальных случаях - можно прекрасно обойтись 18650


    1. Shatun
      11.10.2021 11:07

      на себе на 2 месяца еды не унесешь, значит - транспорт

      Многие заходят в поселения и закупаются едой, но ходят без транспорта. Еще вариант водные походы.


    1. jar_ohty
      11.10.2021 11:50

      Россыпь лития - такое себе. Нужно подбирать комплекты по емкости и/или внутреннему сопротивлению, при эксплуатации комплекты будут еще по заряженности разные - очень велик риск перепутать и в худшем случае - устроить фейерверк. Отсек с пружинными контактами - это плохие контакты, на которых могут падать десятки милливольт, причем невоспроизводимые. Что опять-таки порождает разнозаряженность в параллельных группах и плохо предсказуемые по величине перетоки между элементами после отключения заряда. Не говоря о том, что эти падения снижают используемую емкость и могут давать нечеткое завершение заряда.


      1. MikeVC Автор
        11.10.2021 12:37

        Правильно, пружинки желательно пропаять и зачистить все. Так, чтоб не содрать покрытие конечно :) А вобще, ток на каждый элемент при параллельном включении невелик так что не критично.


      1. Gutt
        15.10.2021 11:02

        Нужно подбирать комплекты по емкости и/или внутреннему сопротивлению, при эксплуатации комплекты будут еще по заряженности разные - очень велик риск перепутать и в худшем случае - устроить фейерверк.

        Они в таких павербанках просто параллельно включены, поэтому на разброс характеристик можно смело забить.


  1. MedicusAmicus
    11.10.2021 10:09
    +1

    А на какую длительность "автономки" у вас бывают?
    Не проще иметь запас щелочных/солевых батареек и "высасывать" их досуха (где-то тут была статья про эффективный преобразователь) чем искать прямое яркое солнце?
    Статье не хватает обзора работы девайса в "полевых" условиях, к примеру - в лесу.
    Ходовой день - панель на рюкзаке, заряжает "банк".
    Сам долго интересовался вопросом, оставил для себя менее экологичный, но более надежный вариант.
    Телефон-звонилка, неделю проживет в режиме ожидания, фонарь на батарейках, навигатор (будет) - тоже батарейки.
    *Вспомнил советский динамо-фонарь "Жук" - вот это весчь! Потом точно подковы гнуть можно будет.


  1. MikeVC Автор
    11.10.2021 10:23
    +1

    У меня сейчас вобще автономок не бывает или очень короткие. По семейным обстоятельствам. Но это временно :)

    А так примеры когда реально нужна панель:

    Сплав по речке на несколько недель, житие в домике / лагере в тайге (без автомобиля), длительный пеший поход особенно с вероятностью "застрять" по каким либо причинам.

    В пешем походе стоянки и привалы достаточно длительные таки бывают + прицепить на рюкзак (мало эффективно).


    1. MadBambula
      11.10.2021 19:01

      Добавьте сюда ещё альпинизм, который подразумевает какой-нибудь базовый лагер. Солнечные панели можно юзать хоть каждый день


  1. sav13
    11.10.2021 10:27

    Напрягает во всех этих решениях еще очень низкий КПД
    КПД зарядки повербанка, минус КПД повышайки на 5В и снова минус КПД зарядки лития уже от повербанка. Поучается половина емкости идет на пустые преобразования.
    Для себя я решил, что любой гаджет, который берешь в поход должен обеспечиваться аккумуляторами с запасом.
    Идеально, когда аккумуляторы гаджетов унифицированы. так появилась батарейная ручка для фотика с 18650.

    А так, все эти зарядки ни разу не решили проблемы ээ в походе.

    В экстремальном походе о зарядке вообще не думаешь. Только выщелкиваешь старую батарею из экшен камеры или GPS и ставишь новую.

    В "матрасном походе" тоже не особо хочется заниматься.

    Разве что в стационарном лагере сделать этакий пункт зарядки для всех желающих имея большие солнечные панели.


    1. MikeVC Автор
      11.10.2021 11:04

      КПД современных преобразователей 90% Меня больше смущает низкий КПД панелей (меньше 20%).

      Я проводил измерения. Больше всего потерь - в проводах и разъемах при токах больше 1А

      Надо использовать короткие и толстые провода для зарядки и хорошие разъемы. Или зарядный ток 1А и меньше. А лучше и то и другое :)


  1. balamutang
    11.10.2021 10:37
    +1

    Последняя идея с автономностью на природе у меня была о движках от авиамоделей:

    Они легкие, компактные, надо только примастерить к нему электромоторчик подходящей мощности в качестве генератора и сделать DC-DC на 12 и 5 вольт для зарядки аккумуляторов.


    1. numitus2
      11.10.2021 11:05

      Часами слушать противный писк мотора - такое себе удовольствие


      1. MikeVC Автор
        11.10.2021 11:06
        +1

        А еще, ресурс модельных моторов крайне мал.


        1. balamutang
          11.10.2021 12:05

          Да, это так.

          Но с другой стороны и запас топлива не бесконечный, можно взять топлива под ресурс мотора и потом выкинуть моторчик (если вес надо сбросить), оставив только генератор.

          Многое еще конечно зависит от того куда идти: если это горная река то можно раскладное водяное колесо смастерить например, которое гарантированно даст энергию, в отличии от солнца/ветра.


          1. MikeVC Автор
            11.10.2021 12:40
            +1

            У берега течение плохое, надо в воду залезать и конструкцию придумывать чтоб установить. Солнечную панель разложить где угодно проще.


            1. Javian
              11.10.2021 12:52

              Разложить можно, но если в регионе мало солнечных дней, то динамомашина или батарея термопар выгоднее.


              1. MikeVC Автор
                11.10.2021 13:07

                Если мало солнечных дней, то отдых или поход будет весьма печален :(

                Я стараюсь планировать походы и выезды по погоде.


            1. Germanjon
              11.10.2021 14:04

              Решается шлангом/трубкой для подачи воды в сторону берега


              1. unsignedchar
                11.10.2021 15:00
                +1

                Я конечно понимаю, что водники себя в весе не ограничивают, но не настолько же ;) Тогда можно генератор к бензопиле присобачить - будет снаряжение двойного назначения :)


                1. Germanjon
                  11.10.2021 15:48

                  Мы горники )))
                  Трубочка длиной в метр-полтора (резиновая, оплётка от витой пары или железная с алиэкспресса) часто путешествует в рюкзаке для раздувания костра. Пусть поработает ещё и на благо электричества


                  1. unsignedchar
                    11.10.2021 16:11
                    +1

                    для раздувания костра

                    У нас в Ашане есть веер для костра, с мизерной ценой и отличной эффективностью.
                    А вот как эту трубочку использовать для подачи воды в генератор — тут моя фантазия сломалась ;)


                    1. Germanjon
                      11.10.2021 16:24

                      В наших горах, как правило, костры - это очаг из камней, на которые установлен чайник/котелок. Проще раздувать - подавать воздух вглубь костра (коллега вообще собирал ветродуй из повербанка и моторчика).
                      По трубочке да - недооценил её диаметр в варианте использования для мини-ГЭС. Мини-ГЭС высматривал на алиэкспрессе


      1. balamutang
        11.10.2021 11:54

        Ну отнесите его подальше, за пригорок, зачем слушать? Если рядом нет населенных пунктов - то и людей нет, никто не украдет. А если есть рядом НП - то то и генератор не нужен, можно от 220 зарядиться.


    1. Germanjon
      11.10.2021 14:04

      Думал в сторону сборки мини-ГЭС. Если ночью стоишь на берегу ручья/речки - пусть работает. После глубокого размышления понял, что повербанки эффективнее и легче


      1. d2ab
        11.10.2021 22:15

        Когда-то делали самодельную мини-ГЭС, к сожалению тогда (1980) было плохо с комплектухой, успеха не достигли. А электроэнергия очень была нужна - в пещере без света темно.


    1. Lizardinius
      11.10.2021 19:09

      Как вариант, добавить к этому устройству редуктор чуть посложнее и сделать гравитационный генератор (а в другом режиме авиа двс). Повесил на дерево рюкзак и он некоторое время вырабатывает энергию. Может и не много, но как освещение очень даже и вес устройства не должен быть большим.
      Жаль только что механика добавляет точки отказа.


      1. unsignedchar
        11.10.2021 22:06
        +1

        Повесил на дерево рюкзак и он некоторое время вырабатывает энергию

        20кг , 1м ,1с , 1дж, 1а.. Есть предложение, что некоторое время будет измеряться в секундах.


  1. doti
    11.10.2021 11:00

    Спасибо, данный материал для меня был полезен, Вы написали, что есть газовые гаджеты - жду следующую тему, и скажите, существуют ли бензиновые ?


  1. NiPh
    11.10.2021 11:09

    Начинал собирать зарядку-на-солнечных-батареях, вот такой сетап получился (https://habrastorage.org/webt/k5/ei/qc/k5eiqcjjjg77cqg5j6w0jfxbzuy.jpeg). Для тех кто ещё только думает об этом - есть параметризируемый корпус для панелей для печати - https://www.thingiverse.com/thing:144398, можно подогнать под количество панелей, чуть чуть с размерами поиграть, и отдельно руками дорисовать коробку под usb. Плюс там же есть ссылка на модель под больший размер панелей.

    К сожалению полноценно ей пользоваться я не смог, влетел ровно в те же проблемы что и у автора, прикинул все ограничения которые я получу если их решу (всё то что перечисляется в комментариях рядом - днём ходовые дни как правило, не всегда на днёвках есть солнце и нет дождя, да и вообще в поход я хожу не для того чтобы быть онлайн), и понял, что следующий шаг с кастомными аккумуляторами и железом будет слишком тяжелым для меня в поддержке. В итоге купил 30'000 mAh Baseus павербанк, он покрыл все мои требования к автономности. В майский водный поход в Карелию его хватило чтобы: подзарядить два телефона(iphone xs+pocophone f1) после ночного перегона Москва-Сортавала, подзаряжать эти же два телефона каждую ночь 7 ночей (но это символическое действо, они использовались как фотоаппараты в режиме полёта, почти не разряжались), один полный заряд iphone после того как приспичило прочитать две книжки на днёвке, подзарядку в обратном перегоне Сортавала-Москва, плюс ещё в оставшиеся 20% я его дал остальной группе, в непотребном режиме одновременного заряда четырёх, кажется, телефонов он разрядился наконец в ноль при подъезде к дому.

    Повторюсь что это мои личные ограничения использования, и в многодневных пеших/вело походах в автономе - мне кажется солнечные батареи вполне себе решение. Да и по фану, видеть как телефон заряжается "из воздуха" - есть в этом какая-то магия )


    1. MikeVC Автор
      11.10.2021 11:22
      +2

      В реальном походе действительно электричества не много надо. В горах связи нет, трата электричества на навигацию (изредка), перед сном книжку почитать можно, фонарики.

      А если полуматрасные штуки со стоянкой, охота например, электричество можно не экономить. Пускай лежит и заряжается а я пока схожу рябчика поищу :)


      1. khimick
        11.10.2021 17:52

        в походе может и не надо, а какое-нибудь альпмеропрятие в трудодоступных районах в полне себе требуе, например, радиосвязь. Рации заряжаем довольно часто.


  1. Zel
    11.10.2021 13:33

    Ух! Прямо продолжение моей статьи про зарядку телефона в походных условиях с помощью солнца, только уже со схемотехникой.

    У меня вот всё руки не доходили статью написать про опыт использования солнечной бумаги. Чувствую - пора.


  1. Germanjon
    11.10.2021 14:11
    +1

    Думали об этом несколько лет назад. Расписали таблицу потребляемой мощности:

    • Телефон (фотографии в режиме полёта, периодическая GPS-навигация, вечером книжки почитать).

    • Колонка/плеер для музыки в пути.

    • Фотоаппарат (ну тут проще таскать сменную батарею).

    • Фонарик (на практике - зарядка ни разу не потребовалась).

    По расчётам выходило, что до десяти дней всех потребителей плюс-минус потянет один нормальный повербанк 10 000 мА*ч. После этого перестали заморачиваться солнечной батареей. Хотя, у нас тут солнечных дней много (Узбекистан).

    Как уже писали выше, солнечные батареи хороши в долгой "автономке" с большим количеством времени "статичного" расположения батарей - например на альпсборах. Вариант "привязать к рюкзаку и пусть оно заряжается" на практике мало применим - проще наверное статическим электричеством от одежды заряжать


  1. LuWan
    12.10.2021 00:31

    Не слышали ли Вы про разработку под названием «вампирчик»? Закрывает все пункты , даже есть поддержка МРРТ при заряде от солнца. Из минусов - малая ёмкость, но можно вешать внешние АКБ.


  1. rb2
    12.10.2021 07:01

    3. Работать на жаре, при умеренном холоде и хотя бы не дохнуть совсем на морозе.

    [...]
    Его можно таскать в рюкзаке, забыть в машине и не бояться что он сдохнет на морозе или перегреется летом на солнце.

    Диапазон рабочих температур LiFePO4: от -30°C до +55°C.
    Li-ion / Li-Pol: +5 .. +50. Похоже, преимущества будут только для морозов.


    1. MikeVC Автор
      12.10.2021 07:18

      -30 это скорее хранние. Отдаваемая емкость при этом будет ничтожно мала.

      По сравнению с Li-Pol это циклов работы на порядок больше и срок службы 10-15 лет против 2-3.

      Повербанк с Li-Pol лежал у меня на подоконнике чтоб просто телефон от него заряжать. Тут он нужен в поход а у него батарея вздулась! Это реальный опыт эксплуатации, описанный в статье.


      1. Gutt
        15.10.2021 11:11

        Всё же таскать с собой LiFePO4 -- это для зимнего или высокогорного варианта, когда --20 днём -- это нормальная погода. Для всех других применений обычные Li-ion обеспечивают гораздо лучшее соотношение ёмкости к весу. Слухи о том, что Li-ion мгновенно дохнет в холодную погоду, слегка преувеличены: ёмкость при лёгком минусе падает, но не в разы. Чего Li-ion не любят, так это зарядку при отрицательных температурах.
        Так что для летне-весенне-осеннего применения в средних широтах LiFePO4 неоптимальны.


        1. MikeVC Автор
          18.10.2021 11:44
          +1

          Летом страшен перегрев т.к подразумевается зарядка на солнышке.

          Особенно критичен для Li-pol. Именно их пихают в магазинные повербанки.


  1. Buharovsky
    12.10.2021 14:27

    Надёжность этого девайса для долгих походов никакая


    1. MikeVC Автор
      12.10.2021 14:28

      Почему? Телефоны вполне выживают даже не защищеные. Наверно все зависит от акуратности туриста...


      1. unsignedchar
        13.10.2021 09:48

        Телефон — моноблок, завернул в гермоупаковку и лежит себе. Тут же огромная и хрупкая, наверное, солнечная батарея, которую нужно сворачивать-разворачивать-подключать постоянно. Но в стационарном лагере, где эту штуку 1 раз установили и она просто работает — должно быть удобно.


        1. MikeVC Автор
          13.10.2021 09:58

          Для телефонов и прочего подобного есть чудесные гермо пакеты за 150-200р. С удобной закрывашкой.

          Панель не такая уж хрупкая, материал чехла - непромокаемый и проклеен по швам.

          Кремниевые элементы панели наклеены на текстолит и залиты сверху прозрачной эпоксидкой.


  1. Mike-M
    12.10.2021 15:15

    А что скажете про буржуйский дешевый и легкий фонарик с динамо машиной и солнечной панелью?


    1. Javian
      12.10.2021 15:43

      Солнечная батарея декоративная - площадь маленькая, чтобы отдать заметную мощность. Цена ему рублей 300.


      1. balamutang
        12.10.2021 18:12
        +1

        На али они столько и стоят.

        А панель по размеру примерно как у садовых фонариков-гвоздей, такого хватает только чтоб обозначить что там что-то светится, освещения от них почти никакого.


  1. apnix
    14.10.2021 22:23
    +2

    Несколько раз подходил к вопросу зарядки в походе пробовал разные решения в итоге пришел к следующему.

    Универсального решения не существует) Либо это большой вес либо неудобство в эксплуатации либо, невозможность применения в определенных условиях и т.д.

    Всякие гидро турбины, ветряки, динамомашины, генераторы на всевозможных видах топлива, элементы пельтье, водородные ячейки и прочая экзотика. Все они покрывают очень маленький процент ситуаций когда их было бы рационально использовать.

    Потому вот мой сетап к которому я пришел, который покрывает почти все потребности в электроэнергии.

    Для коротких походов считай походов выходного дня вполне хватает обычного повербанка. Вес тут не так критичен, времени мало. Большой тяжелый повербанк идеальное решение. Тут ничего интересного, да)

    А вот если мы идем в например в горы, на неделю. Да и по мимо навигатора у нас много другого оборудования. Ну или что-то что требует много энергии, в моем случаи это коптер для съемок например. То тут уже тащить ведро лития уже не вариант.

    Для этих целей год назад перед таким походом задавшись в очередной раз вопросом зарядки, я быстренько собрал протоитп батареи на том что было под рукой. А под рукой оказались восемь элементов Sunpower Maxeon C60 купленные много лет назад совсем для других целей и валявшиеся без дела. Каждый из них выдает всего по 0.58 вольта зато тока целых 6 ампер. Для придания хоть какой-то прочности элементы были заламинированы в толстую пленку и проклеены скотчем.

    Вот так выглядит в сложенном виде. Болтающиеся провода для переключения режимов зарядки, временное решение которое так и осталось жить...)
    Вот так выглядит в сложенном виде. Болтающиеся провода для переключения режимов зарядки, временное решение которое так и осталось жить...)

    В качестве контроллера заряда два модуля AILAVI-180312(QC3.0 TPS61088). Чтобы батарея не поломалась в рюкзаке был напечатан небольшой кейс(просто не нашлось никакой подходящей коробочки). Общий вес с кейсом получился всего 172 грамма. Из которых большая часть это вес пленки. Полная мощность панели в идеальных условиях 27,7Вт.

    В процессе сборки, еще не распаяны шунтирующие диоды.
    В процессе сборки, еще не распаяны шунтирующие диоды.

    Мне удалось один раз при тестах получить даже чуть больше, но в реальных условиях стоит рассчитывать примерно на чуть меньше чем половину от этого. Но и этого вполне достаточно. В хорошую погоду я заряжал квадрокоптер в режиме QC3.0 и одновременно телефон в режиме обычной зарядки. Вот тут виден пример использования этой зарядки в походе (примерно на 8:06). Когда снимал была небольшая дымка на небе потому зарядка шла не очень бодро.

    Батарея показала себя превосходно и полностью закрыла все потребности в электричестве в длительных походах.

    Да остается тот редкий случай когда две недели подряд идут дожди бури ураганы. Но если это ожидаемая ситуация то наверное стоит взять что-то посерьезнее, а если нет то и вопрос зарядки наверняка будет стоять далеко не на первом месте)

    Почему именно такое решение, а не буферная батарея как в статье:

    1. Если нужно много энергии и мы ограничены в весе, никакие буферные батареи не подходят. Тем более повешенная на рюкзак батарея столько электричества даже за несколько дней запасти не сможет.

    2. Поддержка быстрой зарядки крайне важна так как мы заряжаемся стационарно и редко(не каждый день солнце) и желательно за час успеть зарядить все что есть. По этой же причине два выхода, и переключение одного из них в режим медленной зарядки.

    3. Заряжать редко и быстро удобнее(ну для меня) чем постоянно таскать батарею на рюкзаке.

    Если кто-то захочет повторить то сразу скажу можно сделать лучше. Уже давно появились более современный вариант этих элементов Sunpower Maxeon C60 flexible. Которые могут гнутся на угол до 30 градусов. Что решает проблему хрупкости этого изделия и позволяет в теории отказаться от защитной пленки и переносить батарею без дополнительной зашиты. Тем самым можно сделать батарею либо еще легче либо мощнее при том же весе.