Her er et lille oplæg til hvorledes du kan lade mobilen ved hjælp af solen.
Jeg forholder mig ikke til om der reelt er behov for elektronik på tur. Det er en debat som må ligge hos den enkelte naturbruger. Personligt afvejer jeg altid medbragt elektronik mod hvad målet er med turen. Alene det faktum at jeg elsker at tage billeder gør dog at min trofaste One Plus 12 pro altid er med på tur, ligesom min pandelampe.
I dag er rigtig mange hjælpemidler på turen genopladelige via USB ladere. Her kan nævnes pandelamper, lejrlygter, actioncams, gps'er, myggebekæmpere, og endog tablets (med kortmateriale) eller droner. Alt sammen ting der i dag kan være en del af oppakningen til turlivet.
Jeg kører for god ordens skyld forklaringen i "hele klodskasser", så alle kan være med. Mindre væsentlige detaljer som decimaler, samtidighed og tab ved opladning, ser vi bort fra i denne forklaring.
Mit første panel var 6,5W panelet fra SolarCamp.dk
Her ses det monteret øverst på rygsækken i Tresticklan nationalpark.
Der vil være behov for et let alternativ til opladning, når man enten er ganske få afsted, eller når vægt/volumen får betydning for turen. En god løsning på dette er at have lette fleksible solpaneler på 5V dc med, kombineret med en powerbank med en afpasset kapacitet.
Denne løsning egnet til den lille kano eller kajaktur med få deltagere, eller længere vandre og fjeldture hvor en powerbank alene ikke vil kunne dække behovet.
Husk at på en powerbank er stor ladekapacitet også lig med stor vægt. Lidt groft vejer en 10.000 mAh powerbank omkring 200 gram, og stiger med knap 100 gram for hver 10.000 mAh. Til sammenligning vejer en solpanel på 21W under 200 gram, og vil kunne lade en mindre powerbank i døgnets lyse timer - Om ikke andet så i sommertiden.
Endvidere er disse solpaneler udført i tyndfilm, hvorfor de også genererer energi fra indirekte sollys. Dermed vil det oftest blot være nødvendigt med en powerbank der kan klare daglig opladning af de medbragte mobiltelefoner, samt lejlighedsvis opladning af øvrigt elektronik. Du vil typisk selv have en ide om der er behov for hyppig opladning af eksempelvis actioncams.
Min personlige opsætning:
Jeg vil basere min forklaring på en opsætning der har vist sig tilstrækkelig til 1-2 personer under fjeldvandringer. Her medbringer jeg typisk mobiltelefon (som også er kamera) samt pandelampe. På turen bruger jeg en letvægts sammenfoldelig solpanel på 21W/5V dc, samt en 10.000mAh powerbank. Tilsammen vejer ladestationen dermed 373 gram med kabler.
For at lave en beregning af ladetiden må begge enheder angives under samme betegnelse. Eftersom det er elektrisk energi i form af effekt vi taler om, bruger jeg enheden Watt (W) og Watt/timer (Wh). Den formel der er i brug er en udvikling baseret på Ohms lov (P=U x I), altså er effekten i Watt lig med spændingen (5V dc) ganget med den afgivne strøm (10.000 mA =10A). Kapaciteten i en 10.000 mAh powerbank kan med formlen omsættes til 50Wh.
Panelet er på 21W, og vil per time kunne lade med 21 Wh. Vi har dermed begge enheder i Watt og en tidsenhed i timer. Nu er det blot at dele optagen effekt (powerbankens kapacitet) med afgiven effekt (solpanelet). Panelet kan lade denne powerbank ved mindre end 3 timers solskin i normale sommer temperaturer. 50Wh/21W = 2,4 time.
I solskin kan vi derfor lade denne powerbank på mindre end 3 timer i normale sommer temperaturer. Med tilstrækkelig mange timers dagslys, vil panelet dermed også kunne klare opgaven ved indirekte sollys og kun 50% ladekapacitet.
En standard mobil har et batteri på 5V samt 4500mA. Ved hjælp af vores gode ven Ohm (P=U x I) kan det ses at effekten i batteriet dermed er 22,5W. De fleste mobiler skal lades gennemsnitlig 75% en gang i døgnet, altså ca. 16W. Dermed er der overskydende kapacitet i den brugte powerbank, som kan gemmes til dage med regn.
Er man flere end 2 på tur, skal der mere kapacitet til. Med et panel på 21W siger beregningen dog at et solpanel sagtens kan dække en kapacitet på powerbanken op til 20.000 mAh.
Forbruget sættes dog kraftigt ned på mobilen, hvis den sættes i flytilstand når den ikke er i brug. Så bruger den ikke kapacitet på at søge efter mobilnet og opdateringer. Man kan derfor vælge kun at have en telefon kørende på telenettet, og have de øvrige på flytilstand. På den måde har alle et kamera ved hånden, og holdet har stadig en forbindelse til vejrudsigter, navigering, logning af rute, med videre.
Herunder kan ses biltemas version af et transportabelt panel.
Jeg bruger i dag selv en foldbar 21W model Lumi-X fra SolarCamp.dk,
og supplerer på kajakture med en ældre 6,5W panel fra samme firma.
Solar Camp fører en god kvalitet at paneler, som kan holde til det hårde liv på en vandretur.
En par simple You-tube videoer, der går lidt i dybden med teknikken bag en ladestation. Se dem for inspiration.
Billedserien viser hvorledes at min egen ladestation er bygget op i en simpel trækasse. Der er lavet en plade som dækker batteriet af, og agerer holder for regulator. I en anden plade er 12 volt udtagene sat i. Denne plade holder også sikringselementet, og dækker samtidig for ledningsnettet.
Er man mange på tur, og har vægt/volumen ikke nogen større betydning, er en ladestation i bygget ind i en træ eller plastkasse en løsning som giver en bedre dækning for den store gruppes behov. Her er plads til at ladestationen er baseret på 12V dc bil-akkumulatorer og de mere effektive monokrystalinske solpaneler.
Denne løsning vil også kunne bruges i grupperegi på større spejderlejre. På en stor lejr er der altid behov for at kunne lade mobilen. Den skal måske bruges til aktiviteter, du skal søge oplysninger, lytte til lejr radioen, eller sige godnat til din yndlingsleder under hiken.
Her er et oplæg til hvordan du kan bygge en ladestation med stor kapacitet, der kan lade det meste af dit elektronik ved hjælp af solen. I sidste ende er det størrelsen på akkumulatorer og solpaneler der afgør hvor mobilt anlægget er til eksempelvis en kanotur.
Samtidig giver 12V dc et lidt bredere spekter af tilslutningsmuligheder, hvor man også kan sætte 230 V AC invertere til kortvarigt. Bruger man en 12V dc udtag kan man let sætte diverse mobilladere samt USB adaptere til, og dermed overføre energi til sin elektronik. Ladernes funktion er alene at omsætte batteriets 12V dc til de 5V dc en mobil og andre USB baserede enheder kører på.
Endeligt kan prisen holdes nede i forhold til indkøb af letvægtspaneler og powerbanks.
Mit personlige udgangspunkt:
Her tager jeg udgangspunkt i min egen lille ladestation som er bygget ind i en tom ammunitionskasse. Ladestationen er monteret med et 12V 20A batteri, som let kan skiftes til en større model ved behov. Effekten på dette batteri er ifølge Ohms lov 240W. Lidt hurtig matematik siger dermed at jeg vil kunne lade omkring 15 standard mobiler op til 75% af deres kapacitet med dette batteri. Min ladestation bruges på standlejre hvor den trækker mobiltelefoner, lygter, pc og internet for op til 6 personer.
Monterer jeg nu et solpanel til dette batteri, vil jeg kunne lade med den effekt batteriet tillader. Er solpanelets største afgivne strøm ifølge databladet 2,9A, vil effekten blive præget af batteriets spænding på 12V og dermed være 35W (på trods af at det benyttede panel har en mærkeeffekt på 50W). Et batteri på 240W vil derfor kunne blive opladet af dette panel på 7 timers solskin.
Et batteri på 12V 40A vil kunne klare hen i mod 30 mobiler, men kræver så også flere solpaneler til opladning. Sætter man 2 paneler til at lade parallelt vil det typisk betyde en halvering af ladetiden.
For at kunne styre ladningen skal panelet sende strømmen gennem en laderegulator,, også kaldet inverter. Laderegulatoren regulerer hvor meget strøm der kan tilgå batteriet, indtil det er fuldt opladet.
Der kan købes færdige pakker med regulator, panel og ledning - eller man kan let bygge en ladestation selv. Fælles er at man skal have et 12V DC batteri som grundlag, lidt basal håndværksmæssig snilde, og din gamle fysikviden om el fra 7. klassetrin.
En fiks og færdig ladestation kan findes for omkring 2000 kr og opefter. Den ser godt ud, er kompakt, og let at bruge. Men du er låst af at skulle finde en ladestation med den kapacitet du har behov for.
Det er også muligt at købe færdige pakker med regulator, panel og ledning til formålet. Ofte har de dog kun på sigte at lade på batteriet, og er derfor ikke udstyret med mere end et eller to 12 volts udtag. Somregel er denne pakke uden batteri, og du skal derfor finde et batteri der lades hurtigt nok af panelet. Altså bliver det ladeeffekten som er styrende for anlægget, og ikke den kapacitet du har behov for.
Endelig kan man bygge en ladestation selv. Man skal blot have en 12V dc bil-akkumulator, en laderegulator samt et eller flere 12V solpaneler som grundlag. Her kan du vælge den kapacitet du har behov for, finde en regulator som tillader den rigtige strøm, og vælge et eller flere paneler så der kan kompenseres for forbruget i passende tempo. Husk dog at der aldrig bliver ladet med mere end den strøm regulatoren tillader.
Suppleret med lidt basal håndværksmæssig snilde, og din gamle fysikviden om el fra 7. klassetrin, er der ikke langt til mål.
Dimensionering:
Normalt skal mobiler lades ca. 75% dagligt på en friluftstur. Et normalt batteri på en mobil er omkring 4500mAh. Når man kender til hvad den øvrige elektronik kræver og ganger op med antal personer har man tallet på den daglige kapacitet der er behov for.
20 personer vil eksempelvis skulle bruge 20 x 0,75 x 4,Ah = 67,5Ah. Omskrevet til at der lades med 67,5A i en time, eller 16,88A i 4 timer. Et mobilbatteri har dog en nominel spænding på 5 volt, hvor et bilbatteri er på 12 volt. For at få en fælles reference, omsætter vi det til effekt via Ohm (effekten = spænding x strøm) eller 67,5A x 5V = 337,5Wh
Et bilbatteri på 12 volt vil altså skulle kunne optage 337,5Wh / 12V = 28,2Ah. Med det øvrige udstyr der skal lades vil det være helt naturligt at finde et batteri på 12V 40A svarende til 480Wh.
For at lade 480Wh skal et 50W solpanel altså yde fuld effekt i 480 / 50 = 9,6 timer. Dette forudsætter den rigtige vinkel, ingen skygge, samt en laderegulator der kan klare ladestrømmen. Her ville man nok med nogenlunde fornuft sætte 2 paneler på 35W eller 50W.
Med 2 x 35W paneler er ladetiden nede på 480 / 70 = 6,86 timer. Måske lige i underkanten hvis det er skyet eller regn. Altså ender vi på 2 x 50W paneler. Her er ladetiden nede på 480W / 100W = 4,8 time.
Laderegulatoren skal altså kunne håndtere en ladestrøm svarende til mindst 100W. Da ladespændingen ligger lidt over 12 volt holder vi lidt konservativt fast i dette tal. 100W / 12V = 8,33A. Altså vil en laderegulator som kan håndtere 10A kunne regulere denne opsætning. Personligt ville jeg gå et trin op og vælge en regulator der kan klare 15A. Det er indenfor den strøm vores kabel kan håndtere, og giver mulighed for at tilslutte et tredje panel ved behov.
Dermed er ladekredsløbet dimensioneret til et 12V / 40A bilbatteri + en regulator der håndterer 15A + 2 paneler på 50W.
Udtagene begrænses med sikringer. Her tager man atter den effekt der optages, og deler med det spændingsniveau man optager effekten på. Med 6 udtag, ville jeg dog blot sætte en sikringsbox med 5A eller 7,5A sikringer på plussen til hvert udtag. Ikke mere da 6 udtag ved fuld last faktisk samlet set vil kunne trække 6 x 7,5A = 45A, hvilket er lige i overkanten for vores ledningsnet.
Montering:
I mit projekt har jeg fundet alle de relevante komponenter ved Biltema. De samme komponenter kan let skaffes andre steder via nettet. Der er således ikke nogen speciel grund til at lægge handelen en bestemt sted.
DC kablet er særligt velegnet til 12 volt DC installationer, da kablet sidder samlet og markeret i en rød plus leder og en sort minus leder. Hvor minus lederen skal føres frem alene (eksempelvis til 12V udtagene) kan DC kablet skilles, så man har en separat plus (rød) og minus (sort) leder.
- Brug 6 mm2 DC ledning til hovedkredsene mellem batteri, solpanel og regulator.
- Brug 4,5 mm2 DC ledning fra regulatoren og frem til 12 volt udtagene.
Med en crimpetang og spadestik er det let at forbinde de enkelte komponenter. Afisoler ca. 1 cm af ledningens ende, og sno kobberlederne før du fører dem ind i spadestik eller skrueforbindelser. De skal være ført helt ind til isoleringen, så der ikke er mere end 1mm blank kobber at se. Vær omhyggelig med at alle tråde kommer med ind, så der ikke opstår kortslutninger af løse kobbertråde. Afmål ledningen før du afisolerer og forbinder den anden ende.
Den fysiske opbygning kan variere, men tilstræb generelt at alt kan pakkes og skærmes af under et låg på kassen. Det gør transport og opbevaring mellem turene meget lettere. Samtidig kan man let lukke til ved en let regnbyge.
12 volt udtag sættes med fordel i en løs plade, som fastgøres nede i kassen. Dette panel med udtag kan eventuelt sættes så det skærmer for ledningsforbindelserne i ladestationen.
Selve regulatoren kan sidde på en anden plade som let kan løftes, så man kan komme til batteriet.
Forbindelsen til solpanelet skal udføres så stikket ikke kan vendes forkert, så plus uheldigvis forbindes til minus når solpanelet sluttes til ladestationen. Marker derfor også din plus tydeligt på kablet fra solpanelet.
Batteriet forbindes enten med pol-sko, eller et par forbindelsesnæb som ses på billederne. Generelt er det godt hurtigt at kunne tage forbindelsen fra på batteriet. Både ved transport og når batteriet eventuelt skal nødlades efter 14 dages kanotur uden sol.
God fornøjelse når du/I er off-grid
