По-перше, кожен із двох виходів може віддати струм до 2.4 А, але сумарний струм обох виходів не повинен перевищувати 2.8 А. Щоправда, на сторінці товару згадується цифра 3 А, але це не є суттєвою різницею.

А з цього випливає, що максимальна потужність, що віддається, складе 15 Вт, а не 21, як було заявлено. Яке?!

По-друге, хоча обидва виходи можуть віддати однаковий струм і напруга, в посібнику користувача затверджується пріоритет виходу 1 над виходом 2. Тобто, якщо заряджаються пристрої з різною потужністю, що споживається, більш потужне рекомендується підключати до виходу 1.

Тепер переходимо до конструкції.

Батарея складається з трьох панелей, з'єднаних гнучкими перемичками; завдяки чому може складатися відносно компактну конструкцію:

По кутах верхньої панелі є застібки-кнопки, що утримують конструкцію у складеному вигляді під час транспортування.

У розгорнутому вигляді сонячна батарея виходить досить великою (ширина близько 60 см):

Кожна панель є групою сонячних елементів, герметично залу міновану в пластик.

Панелі мають певний рівень гнучкості, але сильно згинати їх не рекомендується: сонячні елементи можуть розтріскатися.

Пластик над сонячними елементами, звичайно, прозорий і має рельєф, трохи схожий на бджолині стільники:

Корисна поверхня кожної з трьох панелей становить 15.3*25.4=388.62 кв. див. Разом, загальна корисна площа всіх трьох панелей становить близько 11.7 кв. дм; і при заявленому ККД 22-25% батарея повинна без проблем забезпечити обіцяну потужність 21 Ватт, а вже розрахункову потужність 15 Ватт - і поготів.

На задній стороні однієї з панелей розташований невеликий блок контролера:

Як вже згадувалося вище, виходи батареї - не зовсім рівноправні, вихід 1 (чорний) рекомендується для потужніших пристроїв.

Між виходами розташований червоний світлодіод, світіння якого показує готовність до роботи, тобто. що освітленість панелі досягла рівня, коли можлива передача корисної потужності навантаження; навіть якщо рівень потужності і далекий від максимального.

На відміну від інших частин батареї, блок контролера не має повного вологозахисту, через що користуватися пристроєм під дощем не рекомендується.

Заглушки дозволяють захистити блок контролера від попадання пилу та бризок води під час транспортування.

Корпус блоку контролера виявився добре склеєним, через що провести розбирання не вдалося. У зв'язку з цим про властивості всієї системи загалом доведеться судити лише за даними зовнішніх вимірів.

Виходи USB не з'єднані паралельно, вони майже незалежні. Залежність між ними виникає лише в моменти короткого замикання: якщо замкнути один із виходів, то другий теж вимкнеться.

Час відновлення після усунення короткого замикання – 3 секунди.

Тепер, для порядку, вид на сонячну батарею зі зворотного боку:

У комплект пристрою входять два карабіни та кабель мікро-USB. Кабель – досить короткий, 45 см; але в цьому є і плюс: чим коротший кабель, тим менше його опір.

Також у комплекті є мішечок для захисту сонячної батареї від бруду та пилу:

Тест сонячної батареї Allpowers 5V 21W

У тестах будуть перевірені вольт-амперами характеристики батареї, її енергетична віддача за різних умов освітлення та напруга холостого ходу.

Усі випробування проводились у першій декаді травня в інтервалі між 11 та 13 годинами, географічна широта місця вимірювання 56 градусів пн.ш. Один з астрономічних ресурсів визначив, що висота Сонця над горизонтом за таких умов становить 48-51 градусів. Для порівняння: опівдні на день літнього сонцестояння вона становить 57 градусів.

Почнемо з останнього пункту програми вимірювань - напруги холостого ходу при гарному освітленні. Воно виявилося трохи завищеним: 5.3 на кожному виході.

Теоретично нічого страшного в цьому немає, але є нюанс. Річ у тім, що контролери заряду в телефонах та інших пристроях без підтримки «швидкої зарядки» налаштовані на вхідну напругу 5 В, і можуть продіагностувати підвищену напругу як порушення умов заряджання, і в результаті відмовитися заряджатися. Такий випадок малоймовірний, але не виключений.

Про всяк випадок я перевірив, чи заряджатимуться мої старі телефони без підтримки швидкої зарядки (SONY і ASUS) від цієї сонячної панелі. Все було гаразд, зарядка йшла нормально.

Що стосується смартфонів та інших пристроїв з підтримкою «швидкого заряджання», то вони спочатку сконструйовані для роботи з широким діапазоном напруг і такими проблемами не страждають (принаймні, при невеликих розкидах напруги заряду).

Наступне випробування - побудова вольт-амперної характеристики панелі при найкращому освітленні (пряме сонячне світло перпендикулярно поверхні). Оскільки максимальний струм можна отримати від цієї сонячної панелі тільки при використанні двох виходів одночасно, то для зняття струму було запаралелено два USB-кабелі (опір кабелів виконував роль резисторів, що вирівнюють).

Як навантаження використовувався дротяний змінний резистор потужністю 15 Вт..

Ось яка вийшла характеристика (графік по точках):

Обрив графіка відповідає останньому виміру перед спрацюванням захисту від короткого замикання. Струм у цей момент становив 3.375 А.

Графік виявився близьким до прямокутного, що для будь-якого джерела живлення плюс. Здається, основна заслуга в цьому належить контролеру, що «виправляє» неідеальність характеристики сонячної панелі як такої.

Точка зламу графіка відповідає точці віддачі максимальної потужності навантаження; вона становила 5.07 В * 3.02 А = 15.3 Вт.

Формально можна констатувати відповідність відданого струму значенню, вказаному у посібнику користувача. А ось заявлена ​​потужність, що віддається, у 21 Ват ніяк не вийшла. Теоретично, можливо, її можна отримати десь у районі екватора; Однак для практичної роботи це було б режимом роботи з перевантаженням по струму, що небезпечно для здоров'я та життя сонячної панелі. Загалом, про потужність 21 Ват забудьте, де б Ви не були!

З урахуванням втрат потужності в контролері та з урахуванням положення Сонця далеко від кута 90 градусів, можна приблизно оцінити ККД сонячної панелі в 15-17%, що теж непогано.

 Тут треба зробити ліричний відступ та поговорити про фактори, що впливають на віддачу сонячних панелей. Вони такі:

1. Неточність спрямування поверхні панелі на Сонце. При невеликих відхиленнях до 10-15 градусів зниження віддачі невелике; але потім провал буде суттєвим. За хмарної погоди цей фактор менш важливий (світло — розсіяне).

2. Погодно-кліматичні умови. Якщо погода хмарна, то отримати високу віддачу енергії буде неможливо навіть на екваторі! Імовірність похмурої погоди залежить від пори року. Наприклад, за даними метео сайтів, у Москві в травні - липні по 8 похмурих днів на місяць, а в листопаді - січні - 22-23 дні.

3. Географічна широта місця та пора року. Від них залежить не лише висота Сонця над горизонтом, а й тривалість світлого часу доби, коли можна скористатися сонячними батареями. Наприклад, у Москві в день літнього сонцестояння висота Сонця над обрієм становить 57 градусів, а довгота дня - 17.5 годин. У день зимового сонцестояння відповідно кут над горизонтом становить 11 градусів, а довгота дня - 7 годин.

4. Розміщення сонячної панелі за склом. Навіть ідеально прозоре скло не пропускає повністю весь світ через просту причину, що частина світла воно відбиває. Коефіцієнт відбиття залежить від кута падіння світла і становить 4.7% при перпендикулярному падінні та 9.8% при відхиленні на 60 градусів від вертикалі. Ситуація погіршуватиметься за наявності забруднень на склі, навіть малопомітних.

Виходячи з вищевикладеного сліду, що брати із собою в зимовий похід сонячну батарею буде далеко не найкращою ідеєю. :)

Запиленістю атмосфери та іншими дрібними факторами можна знехтувати, якщо вони не набувають гіпертрофованих форм (наприклад, лісові та торф'яні пожежі).

Тепер – конкретика; тобто. віддача сонячної панелі, що тестується, за різних умов хмарності поблизу точки спрацьовування захисту від короткого замикання.

Характеристика хмарності та умов роботи

Відданий струм

Зрозуміло, напрямок панелі на Сонце

3.375 А

Зрозуміло, горизонтальне положення панелі

2.95 А

Невелика хмарність, горизонтальне положення

0.62 А

Важка хмарність, горизонтальне положення

0.12 А

 З таблиці слід, що отримати від сонячної панелі корисну енергію можна майже за будь-яких умов, за винятком важкої хмарності. У типовому випадку використання панелі в середній смузі можна розраховувати на мінливу хмарність, коли 40-50% часу світить Сонце, а 50-60% панель знаходиться в тіні хмар. Як бути у ситуації тривалої безпросвітної хмарності, обговоримо у підсумках.

Підсумки огляду та область застосування сонячної панелі Allpowers 5V 21W

Протестована сонячна панель показала хороші енергетичні характеристики та оптимальний захист від короткого замикання, але не обійшлося без архітектурних недоробок.

Насамперед треба відзначити відсутність підтримки режиму швидкої зарядки на обох виходах пристрою; хоча цей режим міг би бути дуже корисним при високій освітленості (коли потужність на виході досягає 15 Вт).

Також не вистачає в батареї виходу із підвищеною напругою для заряджання ноутбуків.

Як варіант, певною мірою можна згладити ці недоліки застосуванням сонячної батареї разом з пауербанком, що підтримує режим швидкої зарядки на своєму виході.

Тим більше, що їхнє спільне застосування — це в принципі оптимальне рішення. Коли всі необхідні пристрої користувача вже заряджені, а погода видалася сонячною, можна використовувати таку нагоду для підзарядки пауербанку; який, своєю чергою, можна використовувати за прямим призначенням за тривалої поганої погоди.

За ясної погоди від цієї сонячної батареї можна заряджати одночасно два пристрої (два смартфони, або смартфон і пауербанк тощо); а при хмарі краще обмежитися підключенням одного пристрою. Краще мати один добре заряджений телефон, ніж два погано заряджених.

Тепер — про сферу застосування протестованої сонячної панелі.

Відразу треба сказати, що немає сенсу застосовувати протестовану панель з метою економії електроенергії, коли зі штатною електромережею все добре. Економія від застосування джерела потужністю 15 Вт буде зовсім незначною з фінансової точки зору. Хоча й заборонити таке застосування не можна.

Найбільш логічне застосування цієї сонячної панелі - у багатоденних туристичних походах, у мисливських та рибальських хатинках; а також у місцевостях із частими збоями електромережі.

Також можливе застосування за різних надзвичайних обставин: стихійних лих, аварій електромереж і навіть при військових діях. У цих випадках сонячна панель може виявитися єдиним джерелом електроенергії та, відповідно, способом підтримки зв'язку.