Solární dobíjení autobaterie - fáze I

Letošní horké léto dalo slušně zabrat olověným akumulátorům v automobilech. Nedávno jsem, při hrátkách s napojením se na sběrnici automobilu (což je další zajímavý příběh), změřil napětí baterie a zjistil, že má sotva 11,8 V - to je už podpětí zkracující životnost akumulátoru. Musel jsem rychle jednat - otevřel jsem motorový prostor, našel akumulátor, odpojil ho, přinesl nabíječku, připojil jsem ji k autobaterii a začal rychle dobíjet. Po hodině jsem šel situaci zkontrolovat a našel (komerční) nabíječku mrtvou. Pochopil jsem, že tudy cesta nevede a rozhodl jsem se pro lepší řešení - místo občasného složitého dobíjení autobaterie velkou nabíječkou z elektrické sítě bude lepší trvale a průběžně dobíjet autobaterii energií solární.

Samozřejmě, že pro solární dobíjení existují hotová řešení. A samozřejmě, že jsem si žádné z nich nekoupil a raději zkusil postavit vlastní. Proč? No přece abych si pohrál, a hlavně abych to udělal lepší, než jsou na trhu nabízená řešení. Lepší znamená mít vevnitř Arduino. Ale to bude až ve druhé fázi, nejdřív předvedu fázi I.

Takže pro solární dobíjení potřebujeme solární panel. Na AliExpressu jsem si koupil krásný "Solar Panel Module for Light Battery Cell Phone Charger Portable 6V 2W 330MA DIY" za $3,36, tedy asi 84 Kč:

Bylo zrovna 1. září, půl páté odpoledne, když jsem k panelu připájel kabely a poprvé ho zkusil vystavit středoevropskému slunečnímu svitu:

7 voltů místo slibovaných 6, a skoro 300 miliampér ve zkratu? To jsou na tak pozdní odpoledne výborné hodnoty!

Teď jen potřebuju z těch až sedmi voltů vyrobit trvalých 14,40 V, což je prý takové rozumné napětí pro konečnou fázi nabíjení ("udržovací napětí") plně nabité 12V olověné baterie/akumulátoru. Na to použiji osvědčený "zvyšovač" napětí s čipem XL6009 - "1pcs XL6009 DC-DC Booster module Power supply module output is adjustable Super LM2577 step-up module" za krásných $0,90, tedy asi 22 Kč:

No a na výstup měniče napětí stačí připojit konektor do "cigaretového zapalovače", trimrem nastavit správné napětí, zastrčit do palubní desky a už nabíjíme! :-)

EDIT 4.září: podle první reakce pod článkem jsem zřejmě nenapsal, co přesně od solární dobíječky autobaterie očekávám, takže to sem doplňuji: Tento můj "vynález" nemá za úkol naplno dobít zcela "vytlučenou" baterii, ale má jen doplňovat ztráty způsobené samovybíjením baterie a odběrem stojícího vozidla. Pokud zvládne i víc (doplňovat odběry způsobené starty motoru, hlasitým poslechem autorádia či svícením světlomety bez běžícího alternátoru), bude to příjemný bonus.

Podle Wikipedie se samovybíjením olověného akumulátoru ztratí 3 - 20 % kapacity měsíčně. Mám novou 60 Ah baterii, tak dejme tomu 5 % za 30 dní, to jest 0,1 Ah za den.

Elektrosoustava stojícího vozidla (tj. jen alarm, rádio, blikající LED na palubovce) odebírá například 5 mA (to jsem neměřil, ale díval jsem se po fórech a může to být kolem 4 mA, nebo při více spotřebičích trochu víc) - tak potom je denní ztráta 0,12 Ah.

Dohromady tedy denně baterie stojícího automobilu zchudne o 0,22 Ah (velmi hrubým odhadem) . A toto množství energie tam potřebujeme doplnit. Moje sestava solárního panelu a měniče dokáže dodávat řekněme 100 mA (nezměřeno, jen tipuju) při opravdu pěkném slunečním svitu. To znamená, že za tři hodiny by měla denní ztráty pokrýt...

Samozřejmě v praxi budou všechna ta čísla u každého auta úplně jiná, podle stáří baterie, zapojení vozidla, nastavení panelu ke Slunci atd. Plus kdo denně 10x startuje, ale ujede dohromady jen 5 km, vybije baterii startérem. Ale čistě teoreticky by to mělo být schopno autobaterii aspoň trošku udržovat při životě... Praxe ukáže!

V plánované fázi II připojím k sestavě Arduino s displejem, které bude měřit napětí, proud, a počítat energii, kterou Slunce do akumulátoru vložilo. O tom napíšu zase příště, až budou fotky, schéma, plošný spoj a program hotový.