Зарядное устройство из китайских модулей. Зарядное устройство из термоэлектрических модулей SP1848: подробный обзор и эксперименты

Как сделать зарядное устройство из термоэлектрических модулей SP1848. Какие характеристики заявляет производитель. Какие результаты получаются на практике при различных условиях нагрева и охлаждения. Какую схему можно использовать для создания зарядного устройства на основе этих модулей.

Содержание

Характеристики термоэлектрических модулей SP1848

Термоэлектрические модули SP1848 представляют собой интересное решение для генерации электроэнергии за счет разницы температур. Рассмотрим основные характеристики этих модулей:

  • Размер: 40 x 40 x 3,4 мм
  • Принцип работы: эффект Зебека
  • Максимальное напряжение: 3,6 В (при разнице температур 60°C)
  • Максимальный ток: 2,1 А (при разнице температур 60°C)
  • Максимальная мощность: 1,91 Вт (при разнице температур 60°C)

Производитель заявляет, что модули SP1848 отличаются компактными размерами, долгим сроком службы и отсутствием движущихся частей. Это делает их потенциально привлекательным решением для создания портативных источников питания.


Подготовка к экспериментам с модулями SP1848

Для проведения экспериментов была собрана следующая конструкция:

  • Алюминиевая пластина 10×10 см толщиной 6 мм в качестве основания
  • 4 модуля SP1848, приклеенные термоклеем к пластине
  • Радиаторы водяного охлаждения на верхней стороне модулей
  • Дополнительный пассивный радиатор сверху
  • Система циркуляции воды с помпой для охлаждения

Такая конструкция позволяет нагревать нижнюю часть модулей и эффективно охлаждать верхнюю, создавая необходимую разницу температур.

Эксперименты с нагревом от свечи

Первые эксперименты проводились с использованием свечи для нагрева нижней пластины. Результаты оказались не очень впечатляющими:

  • Максимальная разница температур: 20°C
  • Максимальное напряжение: около 2 В на 4 модуля

Выводы по результатам эксперимента:

  1. Тепла от свечи недостаточно для эффективного нагрева пластины
  2. Охлаждение верхней части оказалось сильнее, чем нагрев нижней
  3. Неравномерный нагрев пластины приводит к разной эффективности модулей

Эксперименты с нагревом от газовой горелки

Следующая серия экспериментов проводилась с использованием газовой горелки для нагрева. Это позволило достичь гораздо лучших результатов:


  • Максимальная разница температур: более 52°C
  • Максимальное напряжение: 10 В на 4 модуля (без нагрузки)

Интересно отметить, что полученные результаты оказались даже лучше заявленных производителем характеристик. При разнице температур 52°C удалось получить напряжение 2,5 В на модуль, в то время как производитель указывает 2,16 В при 50°C.

Доработка конструкции для повышения эффективности

По результатам экспериментов были выявлены некоторые недостатки конструкции и проведены следующие доработки:

  1. Увеличение размера нижней алюминиевой пластины для лучшей защиты проводов и трубок
  2. Добавление второго слоя алюминия для увеличения теплоемкости
  3. Использование керамической плитки для изоляции трубок от нагрева
  4. Применение термоусадочных трубок для защиты проводов и силиконовых трубок
  5. Оптимизация длины трубок внутри бутылки с водой для улучшения циркуляции

Эти модификации позволили повысить эффективность и надежность конструкции.

Разработка схемы зарядного устройства

Для практического применения модулей SP1848 была разработана схема зарядного устройства со следующими особенностями:


  • Использование компаратора LM393 для контроля напряжения
  • Светодиодная индикация уровня напряжения
  • Автоматическое включение помпы охлаждения при достижении порогового напряжения
  • Стабилизация выходного напряжения на уровне 5 В с помощью преобразователя Mini-360

Схема позволяет эффективно использовать генерируемую модулями энергию и обеспечивает стабильное выходное напряжение для зарядки устройств.

Результаты измерений с подключенной схемой зарядного устройства

Финальные эксперименты проводились с подключенной схемой зарядного устройства в качестве нагрузки. Были получены следующие результаты:

  • Максимальное напряжение: 16 В на 4 модуля
  • Предполагаемая разница температур: около 80°C
  • Среднее напряжение на модуль: 4 В

Эти результаты превосходят заявленные производителем характеристики и показывают потенциал использования модулей SP1848 для создания эффективных термоэлектрических генераторов.

Перспективы использования термоэлектрических модулей SP1848

Проведенные эксперименты показывают, что термоэлектрические модули SP1848 могут быть эффективно использованы для создания портативных источников питания. Основные преимущества такого решения:


  • Возможность генерации электроэнергии из бросового тепла
  • Отсутствие движущихся частей и высокая надежность
  • Компактные размеры и простота конструкции
  • Возможность масштабирования путем увеличения количества модулей

Однако стоит учитывать и некоторые ограничения:

  • Необходимость обеспечения большой разницы температур для эффективной работы
  • Относительно низкий КПД преобразования тепловой энергии в электрическую
  • Зависимость от наличия источника тепла и возможности эффективного охлаждения

Несмотря на эти ограничения, термоэлектрические модули SP1848 представляют интересное решение для создания альтернативных источников питания в определенных условиях.


Зарядка аккумулятора

Среди 10 вариантов зарядок для аккумуляторов, есть способы на случай севшего аккумулятора и отсутствия под рукой заводской зарядки, а так же варианты которыми можно пользоваться на постоянной основе.