Обзор портативной солнечной батареи BlitzWolf® BW-L1. Вскрытие, улучшение, тесты.

При продолжительном нахождении вдали от цивилизации возникает потребность в источнике электричества. Т.к. блага цивилизации с собой. Практически безальтернативным вариантом в данном случае являются солнечные панели. Дальше вопрос только в стоимости и характеристике.
Мой выбор пал на BlitzWolf® BW-L1.
Заявленные характеристики:
Максимальное напряжение, ток на выходе — 5V /3A
Мощность — 20W
Производитель солнечных элементов — SunPower
Размер в открытом состоянии 270*675*4 мм
Размер в закрытом состоянии 270*150*28 мм
Вес — 550г.
Далее последует небольшой обзор на 59 Page Down. После двух месяцев с момента покупки.

Всяких там фотографий коробочек, распаковок и особой хвалы материалам не будет.
Курьерская доставка EMS. Пришло в однослойном картоне, замотан скотчем. Внутри уже лежали две зарядки. В комплекте сама зарядка, шнурок и 4 хреновеньких карабина. В общем, как у всех. Кому нужны такие подробности поищите в других обзорах. Там чуть ли не под микроскопом швы фотографировали.
Но сшита вполне добротно, придраться не к чему. Единственное… Мне очень не понравился преобразователь. Он создаёт весьма приличную толщину в месте размещения 17мм.
Как соберу свой 3Д принтер, перепечатаю корпус. Будет единый на два и толщина 13мм.






Первое, что бросается в глаза, это не стыковка характеристик. Где заявленные 20 ватт? Если на выходе 5 вольт на 3 ампера = 15 ватт.
Давайте посмотрим внимательно на саму панель и характеристики.

Видим, что используются монокристаллические солнечные элементы Sunpower Maxeon C60 3,2W.

Каждый элемент порезан на 5 частей. В одной пластине получается 10 частей. Что даёт нам примерно 5.6В(10*0,65в) под нагрузкой. 3,2Ватт * 2=6,4W / 5,6V = 1,14А снимается с одной пластины. Тут их три, соединены параллельно. Можно и не полностью раскрывать, работать будет. В теории должны 3,4А выдавать стабильно.
BW-L1 состоит из 6 элементов по 3,2W = 19,2 ватт. Так что производитель не врёт заявляя 20 ватт — округлил. Но дальше есть нюансы. Из какой партии сами элементы? Вот тут есть разбег от 2,8 до 3,55 ватт на элемент. Об этом история умалчивает. Ещё фактор: такие показатели элементы смогут выдать в ясный день высоко в горах на экваторе. Или, соблюдая правило STC: 1000W/m²(Киловатт на метр квадратный).
Лично я получал ток КЗ 6,1А с таких элементов.
Но в данном случае мы имеем элемент с неизвестной партии, да ещё и вклеенный в защитную упаковку, которая убивает минимум 30% энергии солнца. Судя по моим тестам.
Если зайти на Русскоязычный сайт производителя, то в низу будет видео обзор от изготовителя.
На зарядке написано 18W, в дело вмешались маркетологи.


Частичное вскрытие

Дальше мне стало очень интересно, а что же внутри?
Сильно дербанить совсем не хотелось, но любопытство пересилило. Немного распорол боковой шов.

Был приятно удивлён. Помимо того, что хорошо прошито, да ещё и и основательно проклеен. Первый раз очень тяжко расходилась ткань.


Потом вскрыл преобразователь.



Построен на чипе TD1410, и вся схема рассчитана на постоянную работу в 2А.
Как я и думал, даже если элементы смогут выдать больше, оно будет ограничено пиковым значением в 3А.

Switch Current Limit — 3А

Нагрузка более 2А будет вызывать перегрев компонентов и снижения КПД.

Произвёл замеры температуры элементов. 10 минут работы с открытым корпусом, в комнате 24'
Отключаем СП и подключаем на вход внешний БП, выставляем ограничения 6,6В 5А
Ток 1А. TD1410 — 38' Дроссель — 37'
Ток 2А. TD1410 — 56' Дроссель — 58'
Ток 3А. TD1410 — 75' Дроссель — 80' — через минуту прекратил тест. Т.к. температура поползла в 80+
А теперь представим, что происходит в закрытом корпусе на солнце. Просто пекло.

Пульсации на выходе. На входе 6,6В, нагрузка 2А.


При желании можно допилить светодиод.


Холостой ход, яркое солнце, на выходе СП 6.61в на выходе преобразователя 5.24в, понижающий режим работы DC-DC.

Возник вопрос о его эффективности. Т.к. явно напрашивался вывод, что заниженные характеристики, могут тупо упираться в сам преобразователь.
Вообще, его рабочий диапазон весьма узкий получается. Это снизить напряжение при ярком солнце, когда на входе 6,6в и малая нагрузка на выходе. При нагрузке в 2А напряжение и так падает до приемлемого. Вот наглядный тест с подключением нагрузки в 2А напрямую к панелям.

Правда эти красивые цифры я получил в тестовой камере.
Так же при снижении освещаемости падает напряжение. Захотелось поставить другой, со стабилизацией по напряжению.

Доработка 1.0
Для этого был куплен DC-DC тип конвертации SEPIC.
Уже обозревался https://mysku.me/blog/china-stores/35161.html
Запрятан в термоусадку, припаян к выходу с панелей. И рядышком размещён.




Полевые испытания.

Для тестирования батарейки в реальных условия берём отпуск две недели и уезжаем далеко в горы.
Уже при первом использовании понял, выбор дополнительного преобразователя был неудачный. У данного модуля есть очень большой недостаток. Если потребитель поедает много тока, а на входе его не хватает, модуль тупо падает в защиту и больше не включается. Пока его полностью не обесточить. То есть поставили на зарядку, пролетело маленькое облачко, он упал в защиту и всё, заряда нет. Был очень опечален сие фактом. Естественно со штатным ничего подобного не было.
Вообще на практике данная батарейка показала себя очень хорошо.
Даже когда небо было закрыто облаками, на выходе я получал стабильно от 1 до 1,5 Ампер. Что вполне хватает подзарядить все устройства для дневного перехода.



Из потребителей у меня было:
1. Телефон Сони Z5 компакт. В качестве GPS навигатора и трекера.
2. Мыльница Никон S8200.
3. Экшн камера.
4. Два фонарика 3 и 10 ватт на 18650.
5. GPS логер на ардуино(потом запилю обзорчик) на 18650.
6. Два повер банка. Хаоми на 10400 и доработанный конструктор из 4 банок на 3400мАч
В походе солнце не радовало и при первой возможности заряжал повер банки, а вечером кормил остальных.


А вот внизу с солнцем вообще плохо, сплошная облачность, сидим между облаками.


Кстати, для желающих похудеть, отличная штука такие походы. За две недели -5кг и +100 в карму.

В среднем снимал 2-2,2А при нормальном солнце. Максимум видел 2,5А суммарно.


В горах нужно быть очень осторожным, между жизнью и смертью, полшага.


И вот выдался солнечный и безоблачный день. Можно провести ещё один тест. Вешаем батарею на рюкзак, обнуляем счётчики и подключаем уже полностью разряженный повер банк.


Ходил в этот поход один и пришлось брать много всего. Вес рюкзака был 31кг.



На перевале из-за узких проходов пришлось снять её с рюкзака. Но на тот момент я шёл уже более 7 часов. Солнце грело сильно. Везде, где возможно, я держался в тени. Только на передышках ставил по направлению к солнцу. Итог 5.7Ач, почти на 50% зарядил банку. Считаю отличным результатом.


Доработка 2.0

По приезду сразу срезал SEPIC и стал думать чем заменить.
К этому времени приехали ещё аналогичные по виду преобразователи.

5v 2A TWO USB Charge Voltage Controller Regulator 6V-20V input
ТТХ:
Input voltage:6V-20V
Output voltage: 5V
Maximum output current: 2000mA
conversion efficiency:95%
Product size: 49X45x117mm
Цена 254р.(3,8$)
ВНИМАНИЕ! Не соответствие входного напряжения. На входе установлен конденсатор 220 мкФ 10В.

Построен на том же чипе TD1410 + какой-то похожий без маркировки. Как видим, отличия почти отсутствуют, по сути они близнецы. Добавлены конденсаторы для уменьшения пульсаций, присутствует светодиод и немного другая разводка. Всё, остальные компоненты идентичны.

Ставим нагрузку в 2А, пульсации весьма незначительны, примерно 5,6mV

Сравним оба сигнала при одинаковых условиях.


В частности такие контроллеры стоят почти во всех аналогичных солнечных зарядках.
Подключил к БП 400W, выставил 6,6в и подключил нагрузку 2А + разряженный телефон(ест до 1,47А).

Видно как работает ограничение по току в 3,19А.

Получаем, что максимум с этой платы можно вытянуть 15,59 ватт. Увеличение входного напряжения не меняет картину.
Если кто-то заявляет большие характеристики, то он врёт самым бесстыжим образом. Как это было сделано в недавнем обзоре аналогичной солнечной зарядки.
И в отличии от солнечных панелей, в данном тесте нет просадки напряжения на входе.

Я рекомендую всем владельца подобной зарядки поставить второй преобразователь.
Почему? Смотрим даташит на микруху и видим:

Максимальный КПД лежит в районе 500-1000мА потребления. Установив второй преобразователь мы снимаем ограничение в 3А, повышаем КПД и получаем 4 USB порта. Одни плюсы.
Если вы хотите совсем максимум выжать, то устанавливайте не один, а два дополнительных.
И потребителей подключайте в разные преобразователи. 6 USB портов ещё лучше :)

Но душа требовала большего беспредела.
И пришла интересная мысль… Я конечно терял в КПД, но получал хороший плюс. Поставить плоский повер банк. Был выбран Хаоми на 5000. Он отлично помещался по размерам. Для примера, его толщина 9,9мм, а толщина штатного преобразователя 15мм + подложка нижняя 2мм = 17мм.
Как его подключить? Разобрал и припаялся на вход. Плохая идея. Одновременно заряжать и отдавать будет очень плохо. На выходе было 4,7в и ток до 0,8А Не вариант. Припаялся к аккумулятору.




Опять засада, напряжение полного заряда 4,35в. TP4056 — заряжает только до 4,2в. Но есть одна хитрость. Если взять например диод S4D Urrm, 0.2V и поставить его в разрыв 3 ноги(минус) микрухи TP4056. То напряжение заряда станет 4,32 вольта.
Так я и сделал.

Что касается входа, согласно даташиту ей можно скормить до 8 вольт. У меня 6.6В, нормально.
Но вот проблема. Платка греется и весьма неплохо, до 75'. Взял радиатор от интеловского проца, отрезал два ребра. Положил между ними, залил термопастой. Так получше будет.



Напряжение окончания заряда 4,32В повторное включение происходит если напряжение упало ниже 4,22в ток заряда 0,9А.
Осталось прошить повторно и на этом переделка закончена.

Плюсы такого решения весьма очевидны. Даже если прилетели облака, получаю стабильный ток на выходе. Данная панелька у меня будет ассоциироваться как стабильный источник электричества, при отсутствии солнца в том числе. Получил +1 нижний выход, зарядка в сложенном виде.
Если знать, что погода будет весьма стабильна, то можно вообще больше не брать с собой повер банков. За дневной переход он полностью будет заряжаться на рюкзаке. А вечером отдаст свои 4Ач.
Минусы: цена — банку я купил у нас в городе за 840р. + TP4056 24р. = 864р. Добавился вес.
На этом моя фантазия по доработкам закончилась.

Тестирование в искусственных условиях.

Стало интересно, какие максимальные характеристики можно с неё в принципе выжать.
Была освобождена одна полка. Прикручены 5 патронов, в них лампы по 300 ватт. Периметр обклеил фольгой. Включается буквально на несколько секунд иначе под таким солнцем всё плавится.


Смотрим, как ведёт себя преобразователь при разном входном напряжении.


После 4В напряжение входное равно выходному и так до 5.24В, выше не поднимается выходное.
Максимум нагрузить получилось на 3,19А. Опять видим ограничение по току от TD1410. Но уже от штатного преобразователя.

А теперь посчитаем отданную мощность 4.69*1.8+4.44*1.39 = 14,6 ватт. Главный минус- просадка напряжения. Хотя и так понятно, приближаемся к максимальным показателям для неё. А тут ещё залит герметиком и защитной плёнкой сверху, вот и просаживает параметры.
Ток КЗ на выходе с панелей получил 3,7А

Если судить только по току, теряется примерно 13%, КПД ~87%.

К сожалению это запредельные цифры, в реальных условиях их не получить, проверял.
Сибирское солнце, выдался самый «лучший день лета». Солнце в зените, очень ясно, ни единого облачка на всём небе, температура +32 в тени, прямой угол, ток КЗ на элементах 2,8А.

Итог:
Зарядка на честные 15 ватт, которой я остался полностью доволен. На просторах Сибири это честные 10-12 ватт. В момент покупки была какая-то акция. И цена составила 2'808р(42$), покупал 25.06.2016. На радостях купил две штуки. Себе и товарищу. Ничего аналогичного по качеству и характеристикам за эти деньги я не нашёл.
А с небольшим допилом, начнёт выдавать всё, на что способны солнечные элементы.

Однозначно могу рекомендовать к покупке. Опять же. Если у вас есть такая необходимость.
Актуально в продолжительном нахождении от цивилизации. Это больше 7 дней.
Во всех остальных случаях я порекомендую использовать хороший повер банк.
Например, недавно я купил AUKEY Quick Charge 3.0 30'000mAh(Отдаст ~20Ah) за 2'200р.(34$) Его вполне хватит на неделю. Но вы не будете зависеть от погоды. И в городе он вам много раз пригодится.

Мои расходы составили 3Ач в сутки, и я себя не в чём не ограничивал. Но у всех свои потребности.
В принципе можно и в 1Ач/сутки жить. Взяв одну 30, хватит на 20 дней. Но опять это мои расчёты на одного человека.

К минусам могу отнести только возможную хрупкость самих элементов. В том плане непонятно чем они залиты и какие нагрузки может выдержать подложка. Хотя сами элементы гибкие в определённом смысле.
Ещё кармашек для телефона. Бесполезная вещь. Только для шнурка. Телефон там держать нельзя. На солнце чёрная ткань хорошо нагревается. Попробовал только один раз и отказался от этой затеи. Буквально через 15 минут телефон нагрелся и ток заряда упал до 0,15А. Сработала защита на телефоне. Посмотрим как будет жить повер банк там.

P.S. В ближайшее время соберу свою солнечную зарядку на 32 ватта с двойным питанием USB + 12В.
Кто может дать ссылку на хороший преобразователь с высоким КПД(95+) до 30 ватт, который не будет вырубаться при просадке на входе.
Ток до 6А, напряжение на выходе от 5 до 13, на входе от 4 до 20В.

P.P.S. Товар куплен за свои, никаких бонусов, обещаний или мега скидок я не получал.
Все фотографии подтверждения оплаты были предоставлены администрации ресурса.
Обзор написан на голом энтузиазме после похода.

Нашли опечатки и ошибки? Пишите- исправлю.