Tänkte kolla hur jag enklast går tillväga för att bygga en så liten station som möjligt som skall kunna ladda 1-10 telefoner.
Stationen kommer att vara permanent och stå utomhus.
Jag antar att jag behöver:
1. Solceller
2. ngn regulator
3. ett batteri(!?) för att hålla energi då ingen laddar telefonen.
Hur stor solcell behöver jag? Förslag på komponenter vore väldigt uppskattat.
/C
Liten solcellerstation för laddning av telefoner
Re: Liten solcellerstation för laddning av telefoner
Det är inte helt trivialt att räkna ut, eftersom det saknas en hel del parametrar.
Om vi gör lite förutsättningar:
10 telefoner 2000 mAh batteri (på 3,6 V), laddas från USB (5 V) med laddström max 1 A per telefon.
Vi räknar med en verkningsgrad på 75% på laddningen.
Att ladda dessa 10 telefoner fullt EN GÅNG kommer då att kräva 96 Wh ( (10 x 2 x 3,6) / 0,75) och laddaren (buffertbatteriet) måste då kunna ge 10 A. (Och om telefonerna klarar att dra 1 A för snabbladdning så laddar du dem på cirka 2 timmar om jag inte räknat fel, 2 x 1 x 5 = 10 Wh, (2 x 3,6) / 0,75 = 9,6 Wh.
Ett blybatteri som buffert är billigast. 96 Wh på 12 V ger 8 Ah. Ett 8 Ah batteri kan alltså ladda telefonerna EN gång, det är troligen för lite om du inte räknar med full sol varje dag. Ett stort fritidsbatteri ligger väl på 75-80 Ah (900-960 Wh), det räcker då att ladda telefonerna 10 gånger.
Sen är frågan om hur mycket sol du räknar med och hur många gånger i veckan du behöver ladda telefonerna.
Om vi säger att du vill ladda totalt 20 telefoner (för om du vill kunna ladda 10 telefoner samtidigt så antar jag att laddbehovet är mer än 10 telefoner, eftersom det tar 2 timmar att ladda en telefon så kan du ju annars ladda fem telefoner på tio timmar) och du vill ladda dem fullt varannan dag så blir det alltså (10 x 3,6 x 2) / 0,75 = 96 Wh om dagen (det är samma siffra som att ladda 10 telefoner en gång). MEN, nu har vi det kruxcet att även laddningen från solceller till blybatteri har en verkningsgrad på mindre än 100%, om vi räknar med 75% även där så får vi att du behöver 128 Wh el om dygnet från solpanelerna I GENOMSNITT.
Sen är frågan om hur lång period du vill räkna genomsnittet på. Hur många timmar sol räknar du med på en vecka? Jag såg nån sida som ansåg att man skulle räkna med 4 timmar effektiv soltid om dagen, men ska grejerna bara användas på sommaren kanske man kan räkna lite högre. Om solpanelen följer solen får du mer soltid, men jag tror inte man ska räkna med mer än 6 timmars effektiv tid (ja, panelen kommer att ge ström i mer än 6 timmar, men den ger inte maxström hela tiden, men vi räknar med 6 timmar av maxström och resten av tiden "noll" för enkelhets skull).
128 Wh och 6 timmar ger att du behöver en solpanel som ger minst 21 W för att täcka det dagliga behovet. Men om du haft ett par dagar molnigt så är batteriet nästan tomt, så du behöver överkapacitet för att ladda upp det fullt. Jag skulle tippa att en 50 W panel kan funka.
Men nu har jag gjort en massa antaganden här, vet inte alls om de stämmer med verkligheten.
De ställen som säljer solcellspaneler brukar sälja regulatorer också.
Om vi gör lite förutsättningar:
10 telefoner 2000 mAh batteri (på 3,6 V), laddas från USB (5 V) med laddström max 1 A per telefon.
Vi räknar med en verkningsgrad på 75% på laddningen.
Att ladda dessa 10 telefoner fullt EN GÅNG kommer då att kräva 96 Wh ( (10 x 2 x 3,6) / 0,75) och laddaren (buffertbatteriet) måste då kunna ge 10 A. (Och om telefonerna klarar att dra 1 A för snabbladdning så laddar du dem på cirka 2 timmar om jag inte räknat fel, 2 x 1 x 5 = 10 Wh, (2 x 3,6) / 0,75 = 9,6 Wh.
Ett blybatteri som buffert är billigast. 96 Wh på 12 V ger 8 Ah. Ett 8 Ah batteri kan alltså ladda telefonerna EN gång, det är troligen för lite om du inte räknar med full sol varje dag. Ett stort fritidsbatteri ligger väl på 75-80 Ah (900-960 Wh), det räcker då att ladda telefonerna 10 gånger.
Sen är frågan om hur mycket sol du räknar med och hur många gånger i veckan du behöver ladda telefonerna.
Om vi säger att du vill ladda totalt 20 telefoner (för om du vill kunna ladda 10 telefoner samtidigt så antar jag att laddbehovet är mer än 10 telefoner, eftersom det tar 2 timmar att ladda en telefon så kan du ju annars ladda fem telefoner på tio timmar) och du vill ladda dem fullt varannan dag så blir det alltså (10 x 3,6 x 2) / 0,75 = 96 Wh om dagen (det är samma siffra som att ladda 10 telefoner en gång). MEN, nu har vi det kruxcet att även laddningen från solceller till blybatteri har en verkningsgrad på mindre än 100%, om vi räknar med 75% även där så får vi att du behöver 128 Wh el om dygnet från solpanelerna I GENOMSNITT.
Sen är frågan om hur lång period du vill räkna genomsnittet på. Hur många timmar sol räknar du med på en vecka? Jag såg nån sida som ansåg att man skulle räkna med 4 timmar effektiv soltid om dagen, men ska grejerna bara användas på sommaren kanske man kan räkna lite högre. Om solpanelen följer solen får du mer soltid, men jag tror inte man ska räkna med mer än 6 timmars effektiv tid (ja, panelen kommer att ge ström i mer än 6 timmar, men den ger inte maxström hela tiden, men vi räknar med 6 timmar av maxström och resten av tiden "noll" för enkelhets skull).
128 Wh och 6 timmar ger att du behöver en solpanel som ger minst 21 W för att täcka det dagliga behovet. Men om du haft ett par dagar molnigt så är batteriet nästan tomt, så du behöver överkapacitet för att ladda upp det fullt. Jag skulle tippa att en 50 W panel kan funka.
Men nu har jag gjort en massa antaganden här, vet inte alls om de stämmer med verkligheten.
De ställen som säljer solcellspaneler brukar sälja regulatorer också.
Re: Liten solcellerstation för laddning av telefoner
-> Vi räknar med en verkningsgrad på 75% på laddningen.
Det skulle jag nog säga är optimistiskt räknat - räkna snarare med 50% systemverkningsgrad, dels i omvandlarförluster i det som genererar 5 Volt från batteriet, kabelförlust i USB-sladden och att telefonen i sig bränner av en ganska stor del av den inmatad energi som märks att telefonen blir varm under laddningen.
Laddsystemen som används idag i tex. telefoner är inte konstruerad för att i mesta möjliga mål nyttja energi från solceller med minsta möjliga förlust tyvärr...
Det skulle jag nog säga är optimistiskt räknat - räkna snarare med 50% systemverkningsgrad, dels i omvandlarförluster i det som genererar 5 Volt från batteriet, kabelförlust i USB-sladden och att telefonen i sig bränner av en ganska stor del av den inmatad energi som märks att telefonen blir varm under laddningen.
Laddsystemen som används idag i tex. telefoner är inte konstruerad för att i mesta möjliga mål nyttja energi från solceller med minsta möjliga förlust tyvärr...
Re: Liten solcellerstation för laddning av telefoner
Nja, med tanke på hur lång tid det tar att ladda min telefon via USB så tror jag inte det är så illa som 50% på den biten. Men det kan väl variera mellan telefoner.
Å andra sidan var det ju bara ett räkneexempel för att visa hur man räknar.
Å andra sidan var det ju bara ett räkneexempel för att visa hur man räknar.
Re: Liten solcellerstation för laddning av telefoner
Kanske 75% i slutet av laddfasen på telefonen då den sular bort minst 0.9 Volt mellan inkommande 5 Volt och batteriets 4.1/4.2 Volt - när batteriet är tom och nere på 3.5 - 3,7 Volt så är det mer och mellanskillnaden bränns av i den strömbegränsande delen i telefonens laddkrets - tror knappast att de kör med switchare där...
dagens USB-laddare ger lite mer ström än telefonen förbrukar vilket gör att strömbegränsningen sker i telefonen och inte i laddaren då det i laddaren så skulle strömbegränsningen kunna göras betydligt effektivare med strömåterkoppling till switcharen.
När det gäller köpta laddare från 12 Volt så är det inte världens mest högteknologiska prylar som används och framförallt ingen strömbegränsningsåterkoppling i själva laddaren förutom en kortslutningsskydd ungefär - och dessa omvandlare så får man vara glad om de har 70% omvandlingsverkningsgrad då en högeffektiv sådan laddare blir inte varm eller ens jummen vid laddning.
räknar man med 70% i 12/5V omvandlaren och 65% i genomsnitt i telefonen så hamnar man på 45.5% totalverkningsgrad i ladddkedjan
dagens USB-laddare ger lite mer ström än telefonen förbrukar vilket gör att strömbegränsningen sker i telefonen och inte i laddaren då det i laddaren så skulle strömbegränsningen kunna göras betydligt effektivare med strömåterkoppling till switcharen.
När det gäller köpta laddare från 12 Volt så är det inte världens mest högteknologiska prylar som används och framförallt ingen strömbegränsningsåterkoppling i själva laddaren förutom en kortslutningsskydd ungefär - och dessa omvandlare så får man vara glad om de har 70% omvandlingsverkningsgrad då en högeffektiv sådan laddare blir inte varm eller ens jummen vid laddning.
räknar man med 70% i 12/5V omvandlaren och 65% i genomsnitt i telefonen så hamnar man på 45.5% totalverkningsgrad i ladddkedjan
