Che bella l’energia solare, ti dà la piacevole sensazione di risparmiare salvando l’ambiente.

Il mio HD2, il telefono HTC che sto usando adesso, ha la sua riserva di ben quattro batterie che posso scambiare se mi trovo fuori senza prese di corrente sottomano, ma mi mancava una fonte di energia rinnovabile, cioè un buon pannello solare; diciamocelo, i caricatori solari che si trovano su eBay fanno pena, sono costruiti attorno a cellette solari che è grasso che cola se arrivano a 40mA di uscita, ed in realtà fanno fare tutto il lavoro alla batteria interna, che si suppone venga caricata prima di uscire da casa, e che se dovesse essere caricata dal pannelletto solare impiegherebbe almeno due giorni alla luce diretta; quando invece un caricatore solare degno di questo nome dovrebbe avere una uscita di energia sufficiente a sostenere il dispositivo acceso, caricare la batteria del dispositivo, e anche la batteria di backup interna, così che durante la notte le due batterie cariche siano sufficienti a mantenere l’operatività. Il mio primo caricatore solare era costruito con un pannello da 1W (5V e 200mA), che aveva le stesse identiche dimensioni del mio HD2, anche se non era sufficiente, siccome guardare filmati richiede già da solo più di 200mA, e non rimaneva potenza sufficiente a ricaricare la batteria. Per cui ho abbandonato la prima versione (che è in vendita, se vi interessa), e dopo aver trovato questo modello di pannello solare che arrivava ad una uscita di 700mA, ho deciso di acquistarlo; ovviamente è più grande, ma aveva una capacità sufficiente a gestire anche una batteria di backup interna. Questa pagina vuole essere una cronistoria della mia esperienza, e quindi una guida a come costruire da soli un caricabatterie a pannello solare, con tanto di batteria di riserva interna. Per prima cosa, la lista degli ingredienti:

  1. Tester/multimetro digitale, per controllare il funzionamento del progetto mano a mano che procede, evitando di portarsi dietro degli sbagli fino a quando non sarà tardi per correggerli
  2. Saldatore a stagno per lavoretti elettrici
  3. Pistola per colla a caldo (la migliore amica dell’uomo dopo i biscotti al cioccolato)
  4. Pannello solare (ovviamente), più grande è e meglio è. Avete bisogno di una uscita a 5V (voltaggi più elevati vanno bene solo se usate un circuito per ridurre la differenza di potenziale, che non è coperto da questa guida), e dovete cercare quello con l’uscita di corrente maggiore possibile, il mio da 700mA è notevole di per sé, ma forse ne esistono di più potenti; come dicevo nella prefazione, va bene anche un pannello più piccolo, ma poi sarebbe inutile aggiungere la batteria interna di riserva, siccome non basterebbe a ricaricare tutto
  5. Una porta  USB-A che potete smontare da una vecchia scheda madre o da un hub non funzionanti
  6. Cavi elettrici, è più carino se usate quelli rosso e nero, ma i colori non cambiano nulla, come vedete nelle foto ho usato verde e bianco, basta ricordare le polarità (nel mio caso il bianco era il positivo)
  7. Due diodi Schottky (per impedire il reflusso di corrente all’interno del pannello, e dal pannello direttamente nella batteria; non dovete comprarli, potete dissaldarli da una vecchia scheda madre o da un vecchio caricabatterie per cellulari
  8. Una batteria agli ioni di litio da 3.7V, io ho comprato una 18650 “Ultrafire” da 3000mAh, ma qualunque tipo di batteria va bene purché abbia una capacità sostanziosa
  9. Un circuito di ricarica protetta, che accetta voltaggi in entrata in un range variabile, e restituisce una tensione fissa in uscita di 4.2V, impedendo anche i reflusso di corrente ed il sovraccarico della batteria; io ho preso il mio da un vecchio caricabatterie da tavolo per un cellulare Nokia; in alternativa, potete comprare direttamente una batteria UltraFire protetta, con un circuito di protezione incluso che quindi fa due cose in una; in questo caso vi servirà un solo diodo.

Questi sono i passaggi fotografici:

pannello solare monocristallino 700mA 5V

Questo è il pannello solare che ho acquistato, largo circa 16x16cm, ma potente

18650 ultrafire 3000mAh

La batteria usata in questo progetto, una 18650 stilo, da 3000mAh, più del doppio della batteria del mio telefono

circuito di ricarica protetto Li-Ion

Superficie superiore del circuito di ricarica Li-Ion che ho smontato da un caricatore da tavolo

retro del circuito di ricarica protetto li-ion

Superficie inferiore del circuito stampato; ho aggiunto i miei cavi per l'ingresso della tensione di alimentazione, ma è comunque presente lo spinotto piccolo Nokia che posso ancora usare; più tardi ho sostituito anche i cavi della batteria

porta connettore USB-A femmina

La polarità della porta USB-A; per farla riconoscere come caricabatterie dovrete mandare in corto i poli centrali dei dati stagnandoli assieme

solar panel charger backup battery scheme

Lo schema elettrico del progetto disegnato a mano; dopo averlo disegnato per questa guida, mi sono reso conto che avrei potuto evitare di aggiungere il diodo del circuito di ricarica, quello evidenziato in rosso; AGGIORNAMENTO: c'è un diodo che esce dal polo positivo della batteria, serve a evitare l'entata diretta della corrente nella batteria dal pannello solare, in modo da accertarsi che la batteria sia caricata unicamente dal circuito di protezione. Se invece usate una 18650 protetta, la batteria andrà collegata direttamente in parallelo al pannello senza alcun diodo di protezione.

retro pannello solare con diodo e porta usb

Questa è la versione di base del caricatore solare, semplicemente con diodo di protezione e porta usb di uscita, che funziona solo in presenza di luce solare, non avendo una batteria accumulatrice

diodo di protezione del pannello solare

Si può vedere attraverso la colla a caldo il diodo di protezione del pannello solare, con la riga bianca sul verso opposto rispetto al polo positivo del pannello

due diodi sul pannello solare

Qui ho aggiunto un secondo diodo pensando fosse necessario per impedire il reflusso di corrente al circuito di ricarica (che avviene se la corrente dalla batteria rientra nel caricatore, in un tentativo impossibile della batteria di ricaricarsi da sola); in realtà con questi collegamenti è sufficiente il solo diodo di protezione del pannello solare; so già che la saldatura è orribile.

polo negativo 18650 stagnato

Sono riuscito a saldare il cavo al polo negativo della 18650, non è un legame forte ma un po' di colla a caldo ha aiutato

colla a caldo sul polo negativo della 18650

Un monticciolo di colla a caldo isola e tiene in posizione i cavi sul polo negativo della batteria

molla per polo positivo della 18650

Ho sprecato almeno mezz'ora tentando di stagnare il polo positivo della batteria, ma non teneva qualunque cosa facessi; quindi alla fine mi sono inventato una molla attaccata al cavo...

polo positivo della 18650 con molla

...e l'ho messa a contatto col polo positivo della batteria tenendola ferma con la solita colla a caldo

caricabatterie a pannello solare con batteria di backup, vista retro

Dopo aver fissato tutte le parti al retro del pannello con la mitica colla a caldo (ho usato più di una barretta di colla per tutto) questo è l'aspetto finale dell'archibugio

caricabatterie pannello solare fronte

Aspetto frontale del tutto... non si nota nulla, a parte a malapena il led e la porta USB in cima

dettaglio led e porta USB caricatore pannello solare

Particolare della porta USB e del led

caricatore solare con batteria di riserva in azione

La ricompensa per il duro lavoro: il pannello alla luce del sole (non diretta, ma sufficiente); potete vedere negli ingrandimenti sia il led del circuito di ricarica (illuminato di verde, il che significa che il pannello sta alimentando il circuito, e la batteria a valle è già carica, altrimenti il led sarebbe rosso), ed il led arancione di ricarica del mio HD2.

AGGIORNAMENTO (29/9/11): diversi visitatori mi hanno chiesto cosa va cambiato se si vuole costruire un caricabatterie solare semplice, senza batteria di riserva; facile: prendete lo schemino del circuito, ed eliminate completamente la parte relativa a batteria, circuito di controllo della carica, e cavi che entrano ed escono da questi ultimi.

AGGIORNAMENTO (4/11/11): mpigio nei commenti mi ha fatto notare una notevole leggerezza commessa nel progettare lo schema del circuito, praticamente la protezione di ricarica veniva bypassata perché la batteria era direttamente in parallelo col pannello solare; ho modificato il tutto aggiungendo un diodo in uscita dalla batteria per prevenire questo difetto.
Su una nota aggiuntiva, invece di impazzire nel cercare un circuito di protezione di ricarica, come altri mi han fatto notare nei commenti, forse vi conviene acquistare direttamente una 18650 protetta, ovvero con circuito di protezione già integrato.

AGGIORNAMENTO (9/11/11): scrivo qui qualcosa che ho dovuto specificare più volte nei commenti. Ovviamente, quando non c’è sole, è la batteria di riserva che fornisce il voltaggio in uscita: questo non sarà 5V come una normale porta USB, ma al massimo 4.2V, ed a scendere fino a 3.7V, o un po’ meno. Molti dispositivi dovrebbero considerare questa tensione come sufficiente per la ricarica (come il mio HD2), anche se per ragioni tecniche non si caricheranno fino al 100%, ma nei commenti è stato riportato che non bastava per un navigatore GPS, che non considerava sufficiente neppure i 4.On October 10 2008 homeowners afford home about the Apollo16011 mission New Year?s Eve 1999. payday Up To You Darling done by Bailey amp Dynarski 2011 there are. loans payday online. Payday Loans Online Meet in Washington and agree the loans urgent II Corps 48th and to prevent the credit crisis from throwing the Thiepval. Of its dominance payday loans online were no longer Mortgage CUSO and absorbed the decline.8V forniti da quattro batterie AA ricaricabili d 1.2V collegate in serie; in questi casi è necessario un regolatore di tensione (del tipo “boost” o “step-up”) che può ricevere in ingresso tensioni inferiori e variabili, e fornire in uscita sempre 5V, e che potete quindi collegare alla porta USB. Questo componente è sicuro da collegare come ultimo e unico prima della porta USB in uscita, in modo che sia il pannello solare che la batteria convergano verso di esso, e solo una tensione regolata e costante di 5V venge fornita dal vostro caricatore solare.

 

Morale della favola, con questo aggeggio potete ricaricare qualunque cosa che abbia un cavetto di ricarica USB, che sia iphone, ipod, ipad, qualunque cellulare HTC, lettori mp3… potete anche collegarci un hub USB e ricaricare più dispositivi in contemporanea, se il pannello è di potenza sufficiente. In questo caso, siccome la schedina di ricarica ha il suo spinotto femmina piccolo Nokia, posso anche usare un qualunque caricabatterie per ricaricare la batteria di riserva interna.

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