Что побудило меня совершить эту покупку? Только наличие слова “Solar” в названии прибора, поскольку необходимости в оперативной подзарядке своих “гаджетов” в течении рабочего дня у меня ни разу не возникало. Т.е., концепция использования SPB мне виделась следующей: он стоит на окошке и потихоньку накапливает заряд от солнца, я же, по мере необходимости, заряжаю от него все, что имеет USB порт. Нет, мысли об экономии затрат на электроэнергию таким образом меня, конечно, ни разу не посещала, считать я умею, но, как бывшего радиолюбителя и нынешнего планировщика технической инфраструктуры телекоммуникационной компании, захотелось на пальцах прощупать возможности использования на практике солнечных батарей в местах, не доступных для прокладки ЛЭП.
Итак, SPB куплен (1071 руб):

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

----------------------<cut>----------------------

Описывать технические параметры не буду, они, за исключением заявленной емкости Li-Po АКБ, у всех SPB практически один в один. В данном случае заявлено было 20 000 мА*ч.

Итак, будучи извлеченным из коробки, мой SPB при тусклом свете пасмурного осеннего вечера… тут же начал заряжаться! Во всяком случае, весело замигал синим светодиодом. Ага, подумалось мне, по крайней мере, с этим все нормально и моя концепция использования девайса – “поставил на окошко и забыл” вполне работоспособна. Проверил все остальное – прибор вполне себе заряжался и от USB адаптера (ну, разве что, ток при этом был не заявленные 2А, которые вполне могли выдаться адаптером от планшета, но “не брались” самим SPB, ну да ладно).

SPB великолепно заряжал все, что бы я к нему ни подключал: смартфон, букридер, планшет, электробритву с USB портом. Выдавал при этом вовсе не напряжение Li-Pо аккумулятора (<4,2 В), чего я в глубине души опасался, а полноценные 5,05 В. При этом проявлял весьма похвальное качество – после полной зарядки по факту снижения тока ниже определенной величины, автоматически снимал напряжение с порта USB.

После пары циклов разряда-заряда, решил проверить емкость установленного аккумулятора. Нет, залез-то внутрь я практически сразу, но… столкнулся с восточным коварством: АКБ в фольгированном корпусе был намертво приклеен какой-то липкой дрянью надписью вниз. Но, хитроумными же китайцами был для подобный случаев придуман прибор*:

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

*Примечание. Здесь и далее представлены фотографии товаров с Алиэкспресса. Кому интересно, но лень искать, могу по личке выслать ссылки.

Итак, данным прибором я намерял, если опустить подробности, где-то около 10 000 мА*ч. Что ж, философски подумалось, не обманешь – не продашь. И перешел к главному – спасению планеты от экологической катастрофы путем зарядки своего SPB от солнца.

…Шли часы, дни, недели. Чудо альтернативной энергетики весело светило двумя светодиодами и подмигивало третьим, уверяя меня, что процесс заряда идет и он в самом разгаре. Я оставлял его на окошке, уходя на работу. Я таскал его в выходные дни между западной и восточной сторонами квартиры, тщательно ориентируя на солнце. Я клал его под настольную лампу вечерами. Но… Если что в этом мире и было стабильно, так это мигание третьего светодиода, информирующего о процессе зарядки.
Однажды, в облачный день, когда уровень освещенности резко и часто менялся, прибор, по-видимому, не выдержав моей настойчивости, завис. И тут я понял в чем отличие моей, более бюджетной версии SPB от прочих! У моего отсутствовала кнопка отключения! Я тряс прибор, прятал под подушку, резко выставлял на солнце — SPB отреагировал включением фонарика. Спасло АКБ от героического самоубийства только мое своевременное кусь-кусь проводка, идущего от аккумулятора.

С несколько пошатнувшейся верой в успех я продолжил процесс зарядки “от солнца”, решив на этот раз контролировать первоисточник, т.е., напряжение на выводах АКБ. И ужасная правда не замедлила открыться! Напряжение на аккумуляторе не росло по чуть-чуть, как я рассчитывал. Все было с точностью до наоборот – напряжение было стабильным, пока прибор находился в темноте, но при минимальном освещении задействовалась его электроника, включались чертовы светодиоды контроля заряда (к слову сказать, достаточно яркие) и все это питалось от аккумулятора, РАЗРЯЖАЯ его. Что хоронило мою идею “поставил — забыл”. Наоборот, SPB при таком раскладе нужно было держать в полной темноте и доставать только в солнечные дни. Что косвенно подтверждалось наличием добротного чехла из плотного материала в комплекте поставки. Что это? Ошибка производителей или маркетинговый ход? Я склоняюсь ко второму – процент людей, вроде меня, взявший это для “поковыряться”, ничтожно мал. Основная ниша для продаж – люди, которым хронически не хватает заряда их гаджетов на день. Эти люди будут периодически подзаряжаться от SPB – почему нет, емкость АКБ довольно приличная, после чего совать прибор под источники света, в ответ на что оный должен нарядно перемигиваться, изображая процесс заряда. Ну, а появившись дома, хозяин чудо техники, все же, зарядится до отказа от обычной сети. Гениально! С тем же успехом можно продавать накопители энергии, заряжающиеся от лучей добра (мало добра вокруг – плохо прибор зарядился).

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Мое терпение лопнуло. С этого момента SPB превратился для меня в поле для экспериментов. Первая мысль была – найти соответствующий резистор на плате контроллера и загрубить чувствительность прибора к освещению. Но, проверив встроенную солнечную панель, я убедился, что она вполне способна выдавать ток, пусть и небольшой, не только под прямыми солнечными лучами. Плюс малорациональная, на мой взгляд, идея постоянной индикации процесса заряда с токопотреблением, сравнимым по величине с тем, что вырабатывает солнечная батарея, заставляющая систему работать, по сути, саму на себя.

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Для начала я попробовал сформулировать вкратце для себя некое тех. задание — что, собственно, мне бы хотелось получить в результате:
1. Самое главное для меня – АКБ должна заряжаться, когда есть необходимый уровень освещения и хранить накопленное при недостаточной для заряда освещенности.
2. Устройство должно, по возможности, помещаться в имеющийся корпус SPB.
3. Устройство должно иметь систему контроля заряда, учитывающую самые минимальные изменения заряженности АКБ, включаемую лишь при необходимости.
4. Устройство должно иметь возможность заряжаться, кроме как, от встроенной СБ, еще и от внешней СБ и вообще от любого источника питания DC 3…30 В.
5. Устройство должно позволять заряжать АКБ от 1,2 до 12 В.

Возможно, последние 2 пункта избыточны, навеяны сводками международных новостей. Но… Пусть будут.

Вначале “отречемся от старого мира, отряхнем его прах с наших ног”!

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Это был фонарик… Хороший, кстати, мощный… Возможно даже, в мире, где будут востребованы пункты 4 и 5 моего тех. задания и фонарик бы не помешал? Но вот не должен быть фонарик столь умным — самопроизвольно включаться и забывать, как отключаться! К тому же, у меня другие планы на получившееся окно в корпусе SPB.

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Бывшие “мозги” – преобразователи DC/DC, управлялка шибко грамотным фонариком, думалка, когда чему включаться/отключаться, внешние порты. В сущности, тоже неплохая вещь… К ней бы еще солнечную батарею раз в 20 большей площади, чем имеющаяся.

Теперь попробуем увидеть блок-схему будущего SPB-2.

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Ключи S1…S3 символизируют бывшую “думалку”, контролирующую время задействования блоков по мере их необходимости. Без них АКБ будет постоянно разряжаться на эти блоки.

Блок А1. А нужен ли он при такой малой мощности встроенной солнечной батареи? СБ без нагрузки выдает около 5 В, АКБ необходимо до 4,2 В. Соответственно, блок А1 заменяется на полупроводниковый диод с низким прямым напряжением. Диод необходим для “поставил — забыл”, чтобы при снижении уровня освещенности ниже критического, предотвратить разряд АКБ через солнечную батарею. Подходят, к примеру, диоды Шоттки STPS0502Z (Заказал на Алиэкспресс по 166 руб. за 5 шт.) или BAT30F4 (купил в ближайшем радиомагазине). Соответственно, пропадает необходимость в ключе S1.

Система контроля напряжения АКБ. Лично мне сначала очень понравился вот этот лот (260 руб):

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Но вытряхнутая из него электроника, к сожалению, чуть-чуть не поместилась внутри раздраконенного мною SPB. Поэтому остановился на другом варианте:

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Прибор стоит 77 руб., позволяет измерять напряжение в диапазоне 2,5…30 В, собственное потребление – около 15 мА.

И… Собственно, все – больше в корпус SPB без перекомпоновки плат оставшихся преобразователей DC/DC, ничего не затолкнуть. Поэтому волей-неволей, но пришлось делать систему модульной, т.е., разделить на сам, собственно, накопитель с системой контроля напряжения и с выходным разъемом и набор внешних модулей к нему. Данное тех. решение, в качестве бонуса, позволяет:
1. Отказаться от ключей S2, S3.
2. Контролировать напряжение АКБ с помощью тестера в случае утраты доверия к встроенному измерительному прибору.
3. Установить несколько разъемов, соединенных параллельно, что, в свою очередь, дает возможность заряжать АКБ SPB от нескольких солнечных батарей и/или в процессе зарядки заряжать от него несколько гаджетов.

Лучшее, что я нашел у китайцев в качестве DC/DC преобразователя, это вот этот прибор:

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Модуль LM2596S, входное напряжение 3…40 В, выходное – 1,5…35 В. Цена – 65 руб. Если использовать этот блок для заряда АКБ SPB, то выходное напряжение выставляется 4,2 В. Если, наоборот, использовать это для зарядки гаджетов, выставлять 5,05 В (ну или больше немного, если не страшно). Если заряжаем аккумулятор 12 В, то выставляем 14,4 В.

Впрочем, есть и более “специализированные” варианты DC/DC преобразователей.

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Данный блок имеет встроенный разъем USB для подключения заряжаемых устройств. Цена 88 руб.

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

А этот преобразователь позволяет заряжать Li-Po АКБ до 4,2 В током 1 А через встроенный micro USB разъем. Имеются светодиоды процесса и завершения заряда. Цена 50 руб.
Что ставить – вопрос удобства, я попробовал все.

Параллельно мною для внешней зарядки SPB были протестированы и другие “альтернативные” источники электроэнергии, в частности вот эта солнечная панель:

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Заявленные параметры: 18 В, 5,5 Вт. Стоимость 1500 руб. Гм… Я бы оценил мощность в 1,5 Вт, правда осенью и через двойной стеклопакет. Максимум, что мне удалось получить от нее – 300 мА при падении напряжения до 4 В. Заряжаюсь по той же схеме, через диод Шоттки. При очень хорошем солнце имеет смысл подключать эту панель через преобразователь DC/DC (тот, что был рассмотрен первым), это дает прирост выходного тока около 25%.

Ну и, для тех, кто в землянке, кругом буран и тайга, а зарядиться нужно:

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Правда, я пробовал старый фонарик-жучек, хорошо развивающий цепкость рук. Подключение через выпрямитель. Ток зарядки был около 80 мА.

Ну, и собственно, конечный продукт “глубокой модернизации”:

Об альтернативной энергетике вообще и о моей попытке использовать Solar Power Bank в частности.

Основное тестирование, того, что я наваял, запланировано на следующее лето, когда будет возможность в течении светового дня ориентировать солнечную панель прибора на солнце. Сейчас устройство стоит на моем окне в комплекте с внешней солнечной батареей, о которой я написал выше и понемногу делает то, что должен. Накапливает энергию, которой мне вполне хватает при моем режиме пользования носимой оргтехникой.