پاور بانک خورشیدی بسازیم _ جلسه پنجم
یکی از تجهیزاتی که ما می توانیم با خورشیدی کردن آن هم در مصرف انرژی صرفه جویی کنیم و هم آن تجهیز را پرکاربرد تر کنیم پاور بانک ها میباشند .
اهداف : آشنایی با عملکرد پاور بانک ها
پیش نیاز : آشنایی با سیستم های فتوولتاییک
وسایل مورد نیاز : ..................
5-1) مقدمه :
یکی از کاربرد های سیستم های خورشیدی استفاده از آن ها برای تولید انرژی مورد نیاز سیستم های کوچک الکترونیکی مانند : انواع اسباب بازی ها و ماشین حساب و .... می باشد .
یکی از تجهیزاتی که ما می توانیم با خورشیدی کردن آن هم در مصرف انرژی صرفه جویی کنیم و هم آن تجهیز را پرکاربرد تر کنیم پاور بانک ها می باشند .
5-2) آشنایی با پاوربانک و کاربرد آن :
اور بانک شامل یک باطری خاص در محفظه خاص با مداری خاص برای کنترل جریان برق است. شارژر همراه این امکان را به شما می‌دهد تا انرژی را ذخیره کرده و سپس از آن برای شارژ دستگاه دیگری استفاده کنید. این وسیله به صورت فزاینده‌ای به محبوبیت خاصی در بین افرادی که بیشتر با گوشی موبایل، تبلت، پلیرهای پرتابل و دیگر گجت‌های الکترونیکی سر و کار دارند، دست یافته است؛ زیرا با داشتن پاور بانک می‌توان در طول روز بدون نگرانی از گجت خود استفاده کرد در حالی پریز برق برای شارژ کردن وجود ندارد.
شارژر همراه تقریبا برای هر دستگاهی که از طریق USB شارژ شود، قابل استفاده است. دوربین، اسپیکر همراه، GoPro، سیستم‌های GPS، ام پی تری پلیر، اسمارت فون و حتی تبلت‌ها را می‌توان به وسیله آن شارژ کرد. عملا هر چیزی که به وسیله USB قابل شارژ است را می‌توان با پاور بانک شارژ کرد، البته به خاطر داشته باشید که Power Bank را نیز باید شارژ کنید!
5-1 پاوربانک
به طور کلی می‌توان پاور بانک‌ها را به سه دسته مهم تقسیم کرد.
پاور بانک‌های معمول که در سایزها و ظرفیت‌های مختلف که قابل استفاده برای اکثر دستگاه‌های دیجیتال بوده و از تنوع بالایی نیز برخوردارند.
پاور بانک خورشیدی نوعی دیگری است که دارای پنل‌های فتوولتائیک است که می‌تواند باطری داخلی خود را زمانی که در نور آفتاب قرار می‌گیرد، شارژ کند. پاور بانک‌های خورشیدی سریع نیستند و دیر شارژ می‌شوند.
مدل دیگری از پاور بانک به شکل محافظ و قاب موبایل است. این مدل معمولا برای گروه خاصی از گوشی‌ها عرضه شده و تنوع بسیار کمی نیز دارد و به خاطر طراحی باریک ظرفیت پایینی نیز دارد.
چگونه پاور بانک را شارژ کنیم؟
پاور بانک (شارژر همراه) دارای یک سوکت ورودی اختصاصی برای شارژ شدن دارد. شارژر همراه را می‌توان از طریق پورت USB کامپیوتر و لپ تاپ شارژ کرد، اما اکثر پاور بانک‌ها با شارژر دیواری USB سریع‌تر شارژ خواهند شد. اغلب پاور بانک‌ها دارای سوکت میکرو USB یا مینی USB برای شارژ شدن و پورت کامل USB برای شارژ کردن هستند. در موارد بسیار نادر ممکن است پاور بانک از یک سوکت برای ورودی و خروجی استفاده کند، اما این مورد بسیار کمیاب است و آن را نباید به حساب آورد، زیرا تلاش برای ورود انرژی از طریق خروجی پاور بانک موجب صدمه دیدن باطری آن می‌شود. در صورتی که روی پاور بانک سوکت خروجی و ورودی مشخص نشده بود، حتما از دفترچه راهنمای آن برای پیدا کردن پورت ورودی استفاده کنید.
بسته به ظرفیت پاور بانک مدت زمان شارژ شدن کامل آن فرق می‌کند. به طور مثال مدت زمان شارژ یک مدل با ظرفیت ۱۵۰۰mAh با یک گوشی با همین میزان ظرفیت تفاوتی نمی‌کند. برای شارژرهای همراه با ظرفیت بیشتر مسلما زمان بیشتری برای شارژ شدن آن‌ها طول خواهد کشید. اکثر پاور بانک‌ها دارای چراغ LED نشان دهنده‌ی میزان شارژ باطری هستند که به وسیله‌ی آن کاربر می‌تواند سطح شارژ پاور بانک را مشاهده کرده تا در زمان شارژ کامل آن را قطع کند. در صورت امکان پاور بانک را زمانی که به طور کامل شارژ شد، از شارژ بکشید یا حداقل از گذاشتن آن به مدت زیاد در شاژر در حالت شارژ کامل خودداری کنید. دمای محیط و جریان برق هم روی مدت زمان شارژ شدن تاثیرگذار است.
برخی از پاور بانک‌ها به خوبی با شارژرهای ظرفیت بالا (مانند شارژر همراه iPad) کار نمی‌کنند. سعی در شارژ کردن پاور بانک با شارژرهای ۲A و بالاتر (در صورت عدم پشتیبانی) می‌تواند به مدار داخلی آن آسیب رسانده و آن را از گارانتی خارج کند.
پاور بانک چندبار می‌تواند دستگاه شما را شارژ کند؟
در اینجا یک نمونه برای آشنایی شما با روش محاسبه تعداد شارژ دستگاه توسط پاور بانک بیان می‌کنیم. یک دستگاه با ظرفیت ۱۵۰۰mAh را در نظر می‌گیریم که سطح انرژی آن از ۲۰٪ کمتر نشود و پاور بانک نیز دارای سطح بهره‌وری ۸۰٪ باشد. بسیاری از پاور بانک‌ها ادعای بازده بالا ۹۰٪ را دارند، اما در شرایط آب و هوایی معتدل معمولا راندمان حدود ۸۰٪ است. البته ما اینجا جانب احتیاط را نیز در نظر می‌گیریم تا محاسبه‌ی غیرواقعی انجام نشود و ممکن است شارژر همراه در شرایطی بهتر و در شرایطی ضعیف‌تر از این فرمول عمل کند. به طور کلی پاور بانک با ظرفیت بالاتر و دستگاه کوچکتری که شارژ می‌شود، بیشتر ماندگاری خواهد داشت. عوامل دیگری نیز می‌توانند روی بهبود یا محدود کردن پتانسیل شارژ خالی کردن پاور بانک موثر باشند. پس به آن‌ها توجه داشته باشید تا مدت زمان بیشتری را بهتر کار کند.
فرمول محاسبه
ظرفیت پاور بانک (mAh)×راندمان×تخلیه دستگاه÷ظرفیت دستگاه (mAh)
مثال
۶۰۰۰×۰٫۸×۰٫۸÷۱۵۰۰= ۲٫۵ مرتبه شارژ (تقریبی)
معنی mAh چیست؟
باطری پاور بانک و دستگاه‌ها (نظیر موبایل و تبلت) بر اساس آمپر-ساعت درجه بندی شده و به این دلیل با میلی آمپر سنجیده می‌شوند تا نیاز به استفاده از اعداد اعشاری نباشد. mAh به معنی ظرفیت جریان انرژی در طول زمان است.
لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر – Li-Ion & Li-Polymer :
لیتیوم یون (Lithium-Ion) و لیتیوم پلیمر (Lithium-Polymer) معمول‌ترین سلول‌های قابل شارژ استفاده شده در پاور بانک هستند. سلول‌های لیتیوم یون معمولا ارزان‌تر بوده و دارای محدودیت در ظرفیت mAh هستند، در حالی که سلول‌های لیتیوم پلیمر می‌توانند ظرفیت بالاتری داشته باشند و البته سبک‌تر نیز هستند.
راندمان (بازده) :
زمان انتقال انرژی، همیشه به دلیل مقاومت‌های موجود اتلاف انرژی وجود دارد. پاور بانک توانایی انتقال ۱۰۰٪ ظرفیت خود به دستگاه را ندارد، بنابراین ما باید این عامل را در از دست دادن انرژی، برای محاسبه تعداد شارژ دستگاه به وسیله‌ی آن در نظر داشته باشیم. راندمان و بازدهی بر اساس نوع سلول استفاده شده در پاور بانک، مولفه‌های کیفی و شرایط محیطی متفاوت است. راندمان استاندارد فعلی این صنعت بین ۸۰٪ و ۹۰٪ است. در هنگام خرید مراقب پاور بانک‌های ارزان قیمتی که ادعای بازدهی بالای ۹۰٪ را دارند باشید.
تخلیه دستگاه :
این مورد وابسته به باطری دستگاهی است که می‌خواهید شارژ کنید. هر چه میزان شارژ دستگاه پایین‌تر باشد، پاور بانک انرژی بیشتری را صرف برگشت آن خواهد کرد. شارژ از ۲۰٪ تا ۹۰٪ را به نوعی شارژ کامل شاید بدانیم. در صورتی که شارژ از ۵٪ تا ۱۰۰٪ مسلما انرژی بیشتری را مصرف می‌کند.
تکلیف : در مورد ظرفیت های باتری لیتیوم یون موجود تحقیق کنید و اینکه برای رسیدن به ظرفیت های بیشتر چه روش هایی را پیشنهاد میکنید ؟
محل اردو : .....................
کار عملی : زمان شارژ شدن یک پاور بانک معمولی را هنگام شارژ دو موبایل با ظرفیت های مختلف را بررسی و مقایسه کنید .
منابع مطالعه :
1)کتاب آشنایی با مبانی برق خورشیدی تالیف محمد محمدی قهرودی
تنظیم کننده: محبوبه همت
مطالب مرتبط:
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه اول
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه دوم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه سوم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه چهارم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه پنجم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه ششم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه هفتم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه هشتم
پیش نیاز : آشنایی با سیستم های فتوولتاییک
وسایل مورد نیاز : ..................
5-1) مقدمه :
یکی از کاربرد های سیستم های خورشیدی استفاده از آن ها برای تولید انرژی مورد نیاز سیستم های کوچک الکترونیکی مانند : انواع اسباب بازی ها و ماشین حساب و .... می باشد .
یکی از تجهیزاتی که ما می توانیم با خورشیدی کردن آن هم در مصرف انرژی صرفه جویی کنیم و هم آن تجهیز را پرکاربرد تر کنیم پاور بانک ها می باشند .
5-2) آشنایی با پاوربانک و کاربرد آن :
اور بانک شامل یک باطری خاص در محفظه خاص با مداری خاص برای کنترل جریان برق است. شارژر همراه این امکان را به شما می‌دهد تا انرژی را ذخیره کرده و سپس از آن برای شارژ دستگاه دیگری استفاده کنید. این وسیله به صورت فزاینده‌ای به محبوبیت خاصی در بین افرادی که بیشتر با گوشی موبایل، تبلت، پلیرهای پرتابل و دیگر گجت‌های الکترونیکی سر و کار دارند، دست یافته است؛ زیرا با داشتن پاور بانک می‌توان در طول روز بدون نگرانی از گجت خود استفاده کرد در حالی پریز برق برای شارژ کردن وجود ندارد.
شارژر همراه تقریبا برای هر دستگاهی که از طریق USB شارژ شود، قابل استفاده است. دوربین، اسپیکر همراه، GoPro، سیستم‌های GPS، ام پی تری پلیر، اسمارت فون و حتی تبلت‌ها را می‌توان به وسیله آن شارژ کرد. عملا هر چیزی که به وسیله USB قابل شارژ است را می‌توان با پاور بانک شارژ کرد، البته به خاطر داشته باشید که Power Bank را نیز باید شارژ کنید!
به طور کلی می‌توان پاور بانک‌ها را به سه دسته مهم تقسیم کرد.
پاور بانک‌های معمول که در سایزها و ظرفیت‌های مختلف که قابل استفاده برای اکثر دستگاه‌های دیجیتال بوده و از تنوع بالایی نیز برخوردارند.
پاور بانک خورشیدی نوعی دیگری است که دارای پنل‌های فتوولتائیک است که می‌تواند باطری داخلی خود را زمانی که در نور آفتاب قرار می‌گیرد، شارژ کند. پاور بانک‌های خورشیدی سریع نیستند و دیر شارژ می‌شوند.
مدل دیگری از پاور بانک به شکل محافظ و قاب موبایل است. این مدل معمولا برای گروه خاصی از گوشی‌ها عرضه شده و تنوع بسیار کمی نیز دارد و به خاطر طراحی باریک ظرفیت پایینی نیز دارد.
چگونه پاور بانک را شارژ کنیم؟
پاور بانک (شارژر همراه) دارای یک سوکت ورودی اختصاصی برای شارژ شدن دارد. شارژر همراه را می‌توان از طریق پورت USB کامپیوتر و لپ تاپ شارژ کرد، اما اکثر پاور بانک‌ها با شارژر دیواری USB سریع‌تر شارژ خواهند شد. اغلب پاور بانک‌ها دارای سوکت میکرو USB یا مینی USB برای شارژ شدن و پورت کامل USB برای شارژ کردن هستند. در موارد بسیار نادر ممکن است پاور بانک از یک سوکت برای ورودی و خروجی استفاده کند، اما این مورد بسیار کمیاب است و آن را نباید به حساب آورد، زیرا تلاش برای ورود انرژی از طریق خروجی پاور بانک موجب صدمه دیدن باطری آن می‌شود. در صورتی که روی پاور بانک سوکت خروجی و ورودی مشخص نشده بود، حتما از دفترچه راهنمای آن برای پیدا کردن پورت ورودی استفاده کنید.
بسته به ظرفیت پاور بانک مدت زمان شارژ شدن کامل آن فرق می‌کند. به طور مثال مدت زمان شارژ یک مدل با ظرفیت ۱۵۰۰mAh با یک گوشی با همین میزان ظرفیت تفاوتی نمی‌کند. برای شارژرهای همراه با ظرفیت بیشتر مسلما زمان بیشتری برای شارژ شدن آن‌ها طول خواهد کشید. اکثر پاور بانک‌ها دارای چراغ LED نشان دهنده‌ی میزان شارژ باطری هستند که به وسیله‌ی آن کاربر می‌تواند سطح شارژ پاور بانک را مشاهده کرده تا در زمان شارژ کامل آن را قطع کند. در صورت امکان پاور بانک را زمانی که به طور کامل شارژ شد، از شارژ بکشید یا حداقل از گذاشتن آن به مدت زیاد در شاژر در حالت شارژ کامل خودداری کنید. دمای محیط و جریان برق هم روی مدت زمان شارژ شدن تاثیرگذار است.
برخی از پاور بانک‌ها به خوبی با شارژرهای ظرفیت بالا (مانند شارژر همراه iPad) کار نمی‌کنند. سعی در شارژ کردن پاور بانک با شارژرهای ۲A و بالاتر (در صورت عدم پشتیبانی) می‌تواند به مدار داخلی آن آسیب رسانده و آن را از گارانتی خارج کند.
پاور بانک چندبار می‌تواند دستگاه شما را شارژ کند؟
در اینجا یک نمونه برای آشنایی شما با روش محاسبه تعداد شارژ دستگاه توسط پاور بانک بیان می‌کنیم. یک دستگاه با ظرفیت ۱۵۰۰mAh را در نظر می‌گیریم که سطح انرژی آن از ۲۰٪ کمتر نشود و پاور بانک نیز دارای سطح بهره‌وری ۸۰٪ باشد. بسیاری از پاور بانک‌ها ادعای بازده بالا ۹۰٪ را دارند، اما در شرایط آب و هوایی معتدل معمولا راندمان حدود ۸۰٪ است. البته ما اینجا جانب احتیاط را نیز در نظر می‌گیریم تا محاسبه‌ی غیرواقعی انجام نشود و ممکن است شارژر همراه در شرایطی بهتر و در شرایطی ضعیف‌تر از این فرمول عمل کند. به طور کلی پاور بانک با ظرفیت بالاتر و دستگاه کوچکتری که شارژ می‌شود، بیشتر ماندگاری خواهد داشت. عوامل دیگری نیز می‌توانند روی بهبود یا محدود کردن پتانسیل شارژ خالی کردن پاور بانک موثر باشند. پس به آن‌ها توجه داشته باشید تا مدت زمان بیشتری را بهتر کار کند.
فرمول محاسبه
ظرفیت پاور بانک (mAh)×راندمان×تخلیه دستگاه÷ظرفیت دستگاه (mAh)
مثال
۶۰۰۰×۰٫۸×۰٫۸÷۱۵۰۰= ۲٫۵ مرتبه شارژ (تقریبی)
معنی mAh چیست؟
باطری پاور بانک و دستگاه‌ها (نظیر موبایل و تبلت) بر اساس آمپر-ساعت درجه بندی شده و به این دلیل با میلی آمپر سنجیده می‌شوند تا نیاز به استفاده از اعداد اعشاری نباشد. mAh به معنی ظرفیت جریان انرژی در طول زمان است.
لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر – Li-Ion & Li-Polymer :
لیتیوم یون (Lithium-Ion) و لیتیوم پلیمر (Lithium-Polymer) معمول‌ترین سلول‌های قابل شارژ استفاده شده در پاور بانک هستند. سلول‌های لیتیوم یون معمولا ارزان‌تر بوده و دارای محدودیت در ظرفیت mAh هستند، در حالی که سلول‌های لیتیوم پلیمر می‌توانند ظرفیت بالاتری داشته باشند و البته سبک‌تر نیز هستند.
راندمان (بازده) :
زمان انتقال انرژی، همیشه به دلیل مقاومت‌های موجود اتلاف انرژی وجود دارد. پاور بانک توانایی انتقال ۱۰۰٪ ظرفیت خود به دستگاه را ندارد، بنابراین ما باید این عامل را در از دست دادن انرژی، برای محاسبه تعداد شارژ دستگاه به وسیله‌ی آن در نظر داشته باشیم. راندمان و بازدهی بر اساس نوع سلول استفاده شده در پاور بانک، مولفه‌های کیفی و شرایط محیطی متفاوت است. راندمان استاندارد فعلی این صنعت بین ۸۰٪ و ۹۰٪ است. در هنگام خرید مراقب پاور بانک‌های ارزان قیمتی که ادعای بازدهی بالای ۹۰٪ را دارند باشید.
تخلیه دستگاه :
این مورد وابسته به باطری دستگاهی است که می‌خواهید شارژ کنید. هر چه میزان شارژ دستگاه پایین‌تر باشد، پاور بانک انرژی بیشتری را صرف برگشت آن خواهد کرد. شارژ از ۲۰٪ تا ۹۰٪ را به نوعی شارژ کامل شاید بدانیم. در صورتی که شارژ از ۵٪ تا ۱۰۰٪ مسلما انرژی بیشتری را مصرف می‌کند.
تکلیف : در مورد ظرفیت های باتری لیتیوم یون موجود تحقیق کنید و اینکه برای رسیدن به ظرفیت های بیشتر چه روش هایی را پیشنهاد میکنید ؟
محل اردو : .....................
کار عملی : زمان شارژ شدن یک پاور بانک معمولی را هنگام شارژ دو موبایل با ظرفیت های مختلف را بررسی و مقایسه کنید .
منابع مطالعه :
1)کتاب آشنایی با مبانی برق خورشیدی تالیف محمد محمدی قهرودی
تنظیم کننده: محبوبه همت
مطالب مرتبط:
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه اول
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه دوم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه سوم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه چهارم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه پنجم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه ششم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه هفتم
پاوربانک خورشیدی بسازیم_ جلسه هشتم
