Может ли зарядка солнечной панели замедлить разрядку аккумулятора телефона? [закрыто]

Я сделал зарядное устройство на солнечной панели, оно состоит из панели на 1,2 Вт, подключенной к понижающему преобразователю, а затем к телефону.

Теперь, когда я его подключаю, он заряжает телефон, а в настройках батареи показывает, что он заряжается как «подключенный ак» и медленная зарядка.

Я хотел проверить, может ли это замедлить скорость разряда, поэтому я придумал процедуру тестирования, в которой я:

  • Загружено приложение «разрядник батареи» (которое, по сути, включает нагрузку на процессор, GPS, вибратор, полную яркость и т. д.);
  • Измерьте время, за которое телефон достигает 90 % от 100 % с подключенной солнечной панелью и без нее.

Но время разрядки почти одинаковое. Мне интересно, что мне не хватает. Не увеличит ли солнечная зарядка время разряда?

Когда я измерил выходную мощность солнечной панели, она составила 5 В и около 110 мА.

Спасибо, любая помощь будет оценена.

Зарядка LiPo батареи вообще неэффективна; наличие источника питания 100 мА 5 В должно позволить телефону потреблять немного энергии для разрядки или зарядки, но это во многом зависит от реализации схемы зарядки аккумулятора. Вы сказали "почти то же самое" время - но насколько близко? Как указатель уровня заряда зарядного устройства определяет оставшуюся емкость? При высокой нагрузке он вообще игнорирует подачу 100 мА и работает прямо от батареи? На большинство этих вопросов, вероятно, невозможно ответить без схемы вашего смартфона.
Например, для разрядки на 10 % с подключенной солнечной панелью потребовалось 20,12 минуты, а без солнечной панели — 20,25 минуты. Что вы имеете в виду под схемой смартфона?
Вы действительно спрашиваете о том, почему внутренняя зарядка телефона и энергопотребление не работают так, как вы ожидали, что не является подходящим вопросом для этого сайта. Если вы можете вообще убрать телефон из своей конструкции и представить вопрос как зарядку штатного аккумулятора или зарядку, то возможно мы сможем вам помочь. Как бы то ни было, это вопрос о потребительском устройстве.

Ответы (2)

Ваша экспериментальная установка:

  1. Вы указали свои данные о зарядке как 0,11 А при 5 В или 0,55 Вт.
  2. В заявленном вами протоколе испытаний используются многие/все энергоемкие детали вашего телефона с высокой выходной мощностью (во многих телефонах это может достигать общей нагрузки более 10 Вт).
  3. Затем вы замеряли время падения от «100% заряжено» до «90% заряжено», как отображается на экране вашего телефона, чтобы собрать результаты теста.

Ожидаемые проблемы для вашего эксперимента:

  1. Зарядка при ~0,55 Вт при разрядке при >10 Вт — это очень небольшое падение скорости зарядки, которое нужно тестировать, поэтому ваша ошибка% будет увеличена, а ваша точность и точность измерения времени и состояния заряда станут невероятно требовательными.
  2. Использование индикации состояния заряда на экране добавляет к вашим результатам 2 основных источника точности/потери точности:
    • Статус зарядки экранного меню не обновляется с очень высокой частотой обновления, из-за нормального времени зарядки/разрядки частота обновления этого индикатора может составлять несколько секунд.
    • Индикатор состояния заряда OSD на подавляющем большинстве телефонов основан на схеме «уровня топлива», чтобы определить уровень заряда аккумулятора. Обычно это достигается путем измерения общего входного/выходного тока, а затем сравнения с прошлыми «обучающими» измерениями для «заполнения» данными, которые не поддаются непосредственному измерению в отображаемых небольших приращениях. В связи с этим, коэффициент ошибки lf не менее +/- 5% следует считать весьма вероятным для состояния заряда экранного меню.

Рекомендуемые улучшения:

  1. Найдите менее затратный (но все же как можно более стабильный/предсказуемый) метод тестовой скорости разряда, чтобы увеличить отношение сигнал/шум и облегчить сбор значимых результатов (возможно, откройте приложение GPS-навигации с включенным определением местоположения, отключенным энергосбережением и экраном). яркость как 25%)
  2. Выполняйте тест достаточно долго, чтобы микросхема «датчика газа» могла выдать более значимый результат, пропустив несколько своих «пороговых напряжений», которые она может фактически измерить, а не только оценить (я бы порекомендовал начать тестирование, как только «ваш зарядка телефона завершена» регистрируется на экране, затем работайте до тех пор, пока не останется <=25% заряда)
  3. Чтобы быть научным тестом, результаты должны быть воспроизводимыми , поэтому запуск этого теста 3-4 раза (как с подключенным зарядным устройством, так и без него) может помочь «отсеять» неточные результаты, которые могут быть вызваны переменными (телефонный звонок, сигнал GPS и т. д.). колебания, облака и т. д.), которые вы не можете легко контролировать.

Убедитесь, что ваши условия тестирования такие же, если вы измеряли панель снаружи под прямыми солнечными лучами, убедитесь, что вы тестируете ее под прямыми солнечными лучами.

Если вы действительно хотите ответить на этот вопрос, вам придется немного поэкспериментировать. Приобретите блок питания с опцией ограничения тока. Подключи к телефону. Затем установите его на 5 В и установите ограничение на 100 мА, затем наблюдайте за скоростью зарядки. Затем установите его на 150 мА и наблюдайте за скоростью зарядки и т. д. Если это не соответствует тому, что вы получаете от зарядного устройства, у вас могут возникнуть проблемы.

Преобразование постоянного тока в постоянный — не лучший способ нагрузить солнечную панель, он потенциально может нагрузить солнечную панель, так что она вообще не будет производить много энергии. Если в ваших условиях тестирования был резистор на постоянном токе, это будет сильно отличаться от вашего телефона с переменной нагрузкой. Вам нужен трекер максимальной пиковой мощности, чтобы обеспечить получение оптимальной мощности от вашей солнечной панели. MPPT найдет оптимальную точку для получения максимальной мощности от панели. Смотрите картинку с сайта solarhome.ru.

Другой проблемой является неэффективность системы. Преобразователь постоянного тока в постоянный может иметь КПД от 70% до 95%. И тогда телефон возьмет свою долю, и это может быть от 70% до 90% эффективности. Вы измерили 5 В и 0,1 А, что составляет половину ватта. Таким образом, вы начинаете с 0,5 Вт и умножаете это на 70% как наихудший КПД вашего телефона, это 0,35 Вт, и с этим не так много работы. Даже при 0,5 Вт вы по-прежнему потребляете 10% от того, что потребляет обычный телефон, то есть 1 А и 5 Вт.

посмотрите фото с сайта solarhome.ru

Как вы думаете, поможет ли это, если я подключу к панели два суперконденсатора 10F 2,5 В и диод, чтобы он давал несколько согласованные входное напряжение и ток?
Нет, это не поможет. Панель представляет собой источник переменного напряжения, он имеет наивысшую эффективность, когда вы потребляете от него только нужное количество тока. У них есть микросхемы (и у sparkfun есть модули на плате разработки), которые делают это. Вы должны как минимум просмотреть вики-страницу для отслеживания максимальной пиковой мощности. Другой вариант - придумать кривую самостоятельно и убедиться в этом, одновременно измерив напряжение и ток и используя переменный резистор для изменения нагрузки, тогда вы сможете рассчитать эффективность преобразователя постоянного тока в постоянный.
Спасибо за ответ. На самом деле я купил повышающий преобразователь 1-4 В от sparkfun, но не могли бы вы предоставить ссылку на плату разработчика от sparkfun для этой установки, о которой вы говорили? Я изучал mppt, но не знаю, как его включить или где взять, чтобы прикрепить его к панели или стороне нагрузки, поскольку мои панели всего 1,2 Вт маленькие.
Я посмотрел на солнечное зарядное устройство Sparkfun mppt, но в первую очередь оно предназначено для зарядки литий-ионного аккумулятора. Я знаю, что там есть опция загрузки. Но у меня есть солнечное зарядное устройство Adafruits, которое такое же, и я подключил USB к стороне нагрузки этого зарядного устройства, но результат теста такой же. У меня есть это солнечное зарядное устройство mppt от adafruit: adafruit.com/product/390
Тогда вам нужно больше энергии...