Solární nabíječka na kolo: jak funguje, co zvládne a na co si dát pozor

Solární nabíječka na kolo využívá energii ze slunce k dobíjení baterie elektrokola nebo menších zařízení, například telefonu, GPS navigace či powerbanky. Nejpraktičtější řešení tvoří solární panel, regulátor nabíjení a baterie elektrokola nebo samostatná powerbanka, která vyrovnává změny výkonu způsobené oblačností, stínem a proměnlivou intenzitou slunečního záření.

Solární panel nenapájí motor, ale nabíjí baterii. Vždy je to baterie, která přímo dodává energii do motoru. U elektrokola se solární nabíječka hodí především pro cykloturistiku, vícedenní výlety, kempování, dojíždění a cestování mimo dosah elektrické sítě, protože umožňuje průběžné dobíjení během jízdy i při zastavení.

Jak solární nabíjení elektrokola funguje

Pokud chceme, aby nám nabíjení přístrojů ze slunce spolehlivě fungovalo, musíme si pořídit dostatečně velký solární panel a k němu powerbanku (baterii), do které budeme energii ukládat. Z powerbanky pak nabíjíme naše přístroje.

To u kvalitních řešení může probíhat současně. Energie ze slunce se ukládá do powerbanky a současně nabíjíme. V případě nadbytků zůstává přebytečná energie v powerbance (dobíjí ji), v případě nedostatku si zařízení energii dobere z powerbanky.

Powerbanka je v tomto řetězci takovým stabilizátorem energetických výkyvů. Powerbanka Vám navíc „uskladní energii“ na dobu, kdy nebude solární energie k dispozici.

U solárního systému pro elektrokolo plní podobnou úlohu baterie elektrokola a nabíjecí regulátor. Panel vyrábí elektřinu, regulátor upravuje její parametry a baterie energii ukládá pro pozdější použití. Motor proto nemusí být napájen přímo z panelu a jeho výkon není bezprostředně závislý na každém mraku nebo krátkodobém zastínění.

Proč nepřipojovat panel přímo k zařízení

Přímé nabíjení přístrojů rovnou z panelu se nedoporučuje. Jednak si snižujete životnost baterie v zařízení a také to nemusí vůbec fungovat.

Například většina dnešních „chytrých“ telefonů, pokud přerušíte nabíjení, procesor elektronicky odpojí telefon od nabíječky a vy byste, při každém mráčku na obloze nebo zakrytí panelu (tunel, most, stromy, atd.), museli telefon mechanicky odpojit a znovu připojit.

Moderní a kvalitní powerbanky s Li-on akumulátorem určené přímo pro solární systémy jsou na energetické výkyvy připraveny. U elektrokola tuto stabilizaci zajišťuje regulátor určený pro dané napětí a typ baterie.

Co rozhoduje o výkonu solární nabíječky

Důležitý je dostatečný výkon panelu a kapacita powerbanky! Při pořizování solárního systému nabíjení si musíme nejprve jasně říci, která zařízení bychom potřebovali nabíjet a jakou mají energetickou náročnost.

To znamená, že si musíme zjistit kapacitu baterií v zařízeních a pak si také uvědomit, jak dlouho jsou schopni provozu na vlastní baterii. Sečtené kapacity baterií + rezerva nám dají výslednou hodnotu kapacity powerbanky (hodně zjednodušeně napsáno).

Podle velikosti potřebné powerbanky pak volíme velikost panelu, aby jí byl schopný vůbec dobít a za rozumnou dobu. Stejný princip platí u elektrokola: čím větší je baterie a čím vyšší je požadovaný denní dojezd, tím větší význam má výkon panelu, délka oslunění a možnost připojit další panel.

Výkon se liší v závislosti na mnoha faktorech: zeměpisné šířce, ročním období, počasí, teplotě, orientaci, době expozice, úrovni nabití baterie.

Solární nabíjení za jízdy a při zastavení

Solární nabíjení za jízdy pomáhá zpomalit vybíjení baterie přibližně o 15 až 30 % s panelem o výkonu 50 W. Panel tedy obvykle nenahradí veškerou energii spotřebovanou motorem, ale může snížit rychlost vybíjení baterie a prodloužit dojezd.

Za jízdy, pokud je energie uložená v baterii dostatečná k napájení motoru a odpovídá dojezdu, který potřebujete, není nutné vyrábět tolik energie, kolik motor spotřebuje. Solární panel průběžně dodává část energie do baterie, zatímco baterie pokrývá okamžitou spotřebu motoru.

Solární nabíjení je obzvláště výhodné a účinné během všech období parkování: energie vyrobená každý den se akumuluje a ukládá pro pozdější použití a umožňuje automatické úplné nabití baterie.

Kolo je většinu času zaparkované, a proto může snadno zachycovat sluneční světlo: na ulici, parkovišti, dvoře, zahradě, verandě, balkóně, pod přístřeškem, v zimě ve skleníku, v garáži na kola atd.

Kolo se používá častěji za pěkného počasí, kdy je sluneční energie nejhojnější. Není potřeba zásuvka, větší dojezd znamená větší svobodu, a na kole to má význam!

Kolik energie vyrobí panel o výkonu 50 W

Solární nabíječ CycloSun Surface se připevňuje na nosič nebo na trubku sedla. Výkon solárního panelu o výkonu 50 W nezávisí na sklonu, protože je instalován naplocho na zadní části kola.

Bez ohledu na směr jízdy kola zůstává úhel vůči slunci stejný. Když cyklista jede směrem ke slunci, solární panel snáší částečné zastínění a zachycuje také rozptýlené světlo.

Následující údaje ukazují průměrnou denní produkci 50W panelu při vystavení slunečnímu záření po celý den. Hodnoty jsou uvedeny pro různé oblasti od jižní po severní Francii, takže v konkrétním místě se mohou lišit podle počasí, orientace panelu a délky osvitu.

Dodatečný dojezd podle denní produkce

Základ výpočtu následující tabulky tvoří spotřeba 7 Wh/km. Čísla proto představují orientační dodatečné kilometry dojezdu odpovídající uvedené denní produkci energie.

Není divu, že produkce solární energie je v zimních měsících (listopad až únor) nízká, stejně jako cyklistika, kvůli chladu a špatnému počasí. Během teplejších měsíců je produkce solární energie více než dostatečná k pokrytí každodenního dojíždění a cyklistických výletů, což poskytuje dodatečný dojezd přes 30 km/den, nebo více než 200 km/týden.

Cyklisté, kteří v letním období najezdí v průměru méně než 30 km denně a v zimě používají kolo jen velmi příležitostně nebo na velmi krátké vzdálenosti, jsou díky solární energii zcela soběstační a nemají žádné potíže s nabíjením a údržbou baterie.

Výběr konstrukce podle způsobu použití

Solární nabíječka CycloSun je k dispozici ve dvou verzích: na nosiči zavazadel pro verzi Daily nebo na sedlové trubce pro verzi Sport. Solární nabíječku CycloSun lze nainstalovat za 5 minut na zadní stranu elektrokola.

CycloSun Daily je robustní a váží pouze 3,2 kg. Po instalaci na nosič zavazadel solární nabíječka nevydává žádné vibrace ani hluk a je odolná proti pádům.

Nosič na sedlovou trubku je určený pro sedlové trubky o průměru 25 až 32 mm a nedoporučuje se pro karbonové sedlovky. Obsahuje držák na odrazku nebo blinkr a integrovaný plastový blatník.

Hmotnost s blatníkem je 670 g a maximální zatížení činí 9 kg. Materiál držáku je hliník a materiál blatníku PVC.

Pro cestovatele a dobrodruhy byl navržen také solární přívěs CycloSun Capsule 150W, který nabízí třikrát větší autonomii než solární nabíječka CycloSun Surface a navíc má vodotěsný úložný prostor o objemu 400 litrů.

Technické parametry 50W solární nabíječky

Regulátor poskytuje ochranu proti přetížení, přepólování, zkratu a přepětí. LED kontrolní displej zobrazuje napětí panelu (P), proud (C) a napětí baterie (B).

Regulátor má dva vstupy 5,5 x 2,1 mm DC konektory s maximálním celkovým výkonem 300 W. Výstup regulátoru do baterie kola tvoří jeden 5,5 x 2,1 mm samčí konektor DC.

Pro cyklisty, kteří potřebují větší autonomii, lze využít pomocnou zásuvku pro připojení dalšího panelu a zdvojnásobení rychlosti nabíjení.

Konektory a kompatibilita s elektrokoly

Solární nabíječka CycloSun používá standardní válcové konektory DC 5,5 x 2,1 mm. Tento formát konektoru se používá u mnoha novějších elektrokol.

Modely baterií s konektory XT60, XT90, IEC, XLR-3, RCA, GX16 nebo GX12 jsou kompatibilní s adaptérem. Kola vybavená bateriovými konektory s proprietárním formátem nejsou kompatibilní: Bosch, Yamaha, Shimano, Brose atd.

U každého elektrokola je proto nutné ověřit nejen jmenovité napětí baterie, ale také typ konektoru, polaritu, požadavky řídicí elektroniky a vhodnost konkrétního regulátoru. Univerzální konektor sám o sobě nezaručuje kompatibilitu se všemi bateriemi.

Kompatibilita s většinou e-bikových baterií 36 V je založena na inteligentním regulátoru a výměnných konektorech. Možnost nabíjení konkrétní baterie však musí odpovídat jejím elektrickým parametrům.

Co obsahuje montážní systém

Součástí balení je solární nabíječka CycloSun, montážní systém se 2 držáky, kabely pro připojení regulátoru k baterii v délkách 0,5 m a 1,5 m, konektor ve tvaru L a 6 kabelových spon.

Kabel o délce 0,5 m je určen pro baterii na nosiči nebo pod sedadlem, zatímco kabel o délce 1,5 m je určen pro baterii na rámu nebo v rámu. Nosič na sedlovku obsahuje také držák na odrazku nebo blinkr a integrovaný plastový blatník.

Solární nabíjení telefonu, GPS a powerbanky

Přenosná solární nabíječka je ideálním doplňkem pro cykloturistiku, kempování i delší výlety mimo civilizaci. Kompatibilní je s většinou baterií pro elektrokola díky univerzálním konektorům a regulátoru napětí.

Možnost nabíjení se vztahuje také na mobilní zařízení, telefony, GPS a powerbanky přes USB výstupy. Panel jednoduše rozložíte na slunném místě, například při pauze na jídlo nebo během kempování.

Panel začne okamžitě vyrábět elektřinu, která přes regulátor napájí vaši baterii nebo jiná zařízení. Praktické použití zahrnuje cykloexpedice a vícedenní výlety, kempování bez přístupu k elektrické síti, nabíjení mobilních zařízení na cestách a záložní řešení pro případy nouze.

Údržba baterie elektrokola

Baterie vyžaduje neustálou pozornost, aby se prodloužila její životnost. Baterii je lepší dobíjet často, ideálně po každém použití.

• Nedoporučuje se nechávat baterii vybitou po delší dobu.
• Úroveň nabití baterie by měla být udržována mezi 20 % a 95 %.
• Je třeba se vyvarovat úplného vybití baterie.
• Pravidelné dobíjení pomáhá udržovat baterii připravenou k použití.

Solární nabíječka umožňuje automatické nabíjení a udržování úrovně nabití baterie po celý rok. Se solární nabíječkou si baterie udržuje optimální nabití i během dlouhých období nepoužívání: vaše baterie vydrží déle.

Výkon solární nabíječky proto neslouží pouze k prodloužení dojezdu během jedné jízdy. Pravidelné dobíjení při parkování může také pomoci udržet baterii v použitelném stavu mezi jednotlivými výpravami.

Výhody a omezení solární nabíječky na kolo

Výhody

• Není potřeba elektrická zásuvka.
• Solární energie je obnovitelný a udržitelný způsob dobíjení.
• Baterie se může dobíjet během jízdy i při zastavení.
• Energie vyrobená při parkování se ukládá pro pozdější použití.
• Panel může současně sloužit k dobíjení elektrokola i mobilních zařízení.
• Řešení je vhodné pro cykloexpedice, kempování a delší výlety mimo civilizaci.
• Průběžné dobíjení může zpomalit vybíjení baterie.
• Pravidelné dobíjení podporuje udržování baterie v provozuschopném stavu.

Omezení

• Výkon závisí na počasí, ročním období, zeměpisné šířce, teplotě, orientaci a době osvitu.
• V zimě a při špatném počasí je produkce energie výrazně nižší.
• Panel o výkonu 50 W obvykle nenahradí celkovou spotřebu motoru při náročné jízdě.
• Před připojením je nutné ověřit napětí, polaritu a konektor baterie.
• Baterie s proprietárními konektory nemusí být kompatibilní.
• Pro vyšší spotřebu nebo větší baterie může být nutný další panel nebo výkonnější konstrukce.

Solární nabíječka versus běžná zásuvka

Solární nabíjení je přirozeně vhodné pro každodenní dojíždění a jízdy na kole. Kolo je většinu času zaparkované, a proto může snadno zachycovat sluneční světlo, zatímco jeho používání často připadá na období s vyšší dostupností sluneční energie.

Solární nabíječka však neznamená, že bude baterie za všech podmínek nabita stejně rychle jako ze síťové nabíječky. Její hlavní výhodou je průběžné a nezávislé doplňování energie, zejména během dlouhého parkování, cestování a pobytu mimo elektrickou síť.

V případě pravidelného dojíždění na kratší vzdálenosti může denní výroba pokrýt významnou část spotřeby. Při dlouhých trasách, zatažené obloze nebo vysoké spotřebě motoru je vhodné počítat s tím, že solární panel bude energii pouze doplňovat.

Alternativy, když slunce není k dispozici

Powerbox je venkovní nabíjecí stanice pro 4, 6 resp. až 8 současně nabíjených elektrokol či koloběžek. Zároveň se jedná o síť nabíjecích stanic rozmístěných v oblíbených cyklistických destinacích po celé České a Slovenské republice, kde mohou elektro-cyklisté nabít své elektrokolo.

Majitelé elektrokola nechtějí s sebou na výlet vozit velkou a těžkou nabíječku, která váží 0,7-1,6 kg. Nabíjecí kabel je mnohem skladnější a desetkrát lehčí, případně si jej mohou i půjčit na místě.

Běžná nabíječka dodávaná k elektrokolu nesmí být ponechána venku bez dozoru, ale je určena výhradně pro použití v krytých prostorách. Powerbox je naproti tomu určen k venkovní instalaci a má krytí IP54 proti stříkající vodě a prachu.

Powerbox nabízí nabíjení až 4, 6 nebo dokonce 8 elektrokol současně. Je kompatibilní s téměř všemi typy elektrokol na českém a slovenském trhu.

Nabíjení baterie s kapacitou 400 Wh ze 30 % na 80 % kapacity proběhne do 60 minut. Nabíjecí stanice Powerbox je osazena nabíječi s výstupním proudem 4 A (42 V), což je hodnota uznaná jako bezpečná pro nabíjení všech elektrokol s nominálním napětím pohonného systému 36 V.

Powerbox však představuje síťové nebo infrastrukturové řešení, nikoli náhradu přenosné solární nabíječky pro místa bez zásuvky. Solární panel poskytuje nezávislost, zatímco veřejná nabíjecí stanice může být rychlejší a praktičtější tam, kde je dostupná.

Větší solární nabíjecí stanice

Solární nabíjecí stanice MINI SPOT je minimalistickou verzí, kterou napájí 240 W panel doplněný o integrovaný akumulátor. V základu nabízí zásuvku 230 V / 300 W, 2 USB zásuvky pro dobíjení zejména mobilních telefonů, 2 držáky na telefon a stojan na kolo.

Vyšší řadou je elegantní stanice SPOT. Robustní korpus napájí panel o výkonu 240 Wp, popř. bifaciální panel o výkonu 250 Wp, rovněž doplněný o integrovaný akumulátor.

SPOT v základu nabízí zásuvku 230 V / 300 W, 2 USB zásuvky, 1 držák telefonů, kompresor nebo pumpu a také 20W LED svítidlo. Volitelnými prvky jsou Wi-Fi, servisní box s nářadím a držákem kol, praktický pultík pro bezdrátové dobíjení mobilů, AED se schopností zachránit lidský život nebo možnost hybridního napájení (solární panel + síť 230V).

E-bike WALLBOX je robustní plechová konstrukce určená k montáži na zeď penzionu, hotelu, restaurace, čekárny nebo sportoviště. Box napájený veřejnou sítí na 230 V má hlavní účel spolehlivě dodat energii přes 4 zásuvky 230 V a 1 zásuvku USB-A 3.0 PD + micro USB 3.0 PD.

Kromě uvedených zásuvek obsahuje e-bike WALLBOX v základu kompresor, osvětlení, praktický odkládací pultík pro mobily a jiná nabíjená zařízení a také základní sadu cyklonářadí.

Bezpečné používání solární nabíječky

Při zapojování je nutné respektovat polaritu, správné napětí baterie a doporučení výrobce regulátoru. Nesprávný konektor nebo nesprávně nastavené napětí může způsobit poškození baterie, regulátoru nebo kabeláže.

Regulátor u popsaného systému obsahuje ochranu proti přetížení, přepólování, zkratu a přepětí. Přesto je vhodné kabely upevnit tak, aby se nedostaly do kontaktu s pohyblivými částmi kola, a pravidelně kontrolovat konektory, spony a mechanické uchycení panelu.

Solární panel musí být upevněn tak, aby nepřekážel světlu, odrazkám, brzdám, řízení ani zavazadlům. Při používání nosiče je třeba respektovat jeho maximální zatížení 9 kg a konstrukční omezení konkrétního kola.

Odolnost proti vodě a prachu zvyšuje použitelnost venku, ale neznamená, že lze konektory nebo elektroniku vystavovat libovolnému ponoření. Konektory musí zůstat správně zapojené a chráněné před mechanickým namáháním.

Pro koho je solární nabíječka vhodná

Solární nabíječka na kolo je vhodná především pro cyklisty, kteří chtějí jezdit mimo dosah elektrických zásuvek, tráví více času v přírodě nebo mohou nechat elektrokolo několik hodin parkovat na slunci.

• cykloexpedice a vícedenní výlety,
• kempování bez přístupu k elektrické síti,
• každodenní dojíždění na kratší a střední vzdálenosti,
• nabíjení mobilních zařízení na cestách,
• záložní dobíjení v případech nouze,
• pravidelné udržování baterie během delšího parkování,
• cestování a dobrodružné výpravy s požadavkem na větší autonomii.

Pro cyklisty, kteří potřebují větší autonomii, lze přidat další panel. Pro cestovatele a dobrodruhy je vhodnější solární přívěs s vyšším výkonem a úložným prostorem. Pro běžné kratší jízdy může být dostačující 50W panel, pokud má dostatek času na oslunění.

Nejdůležitější je posoudit skutečnou spotřebu elektrokola, kapacitu baterie, průměrný denní dojezd, dostupnost slunce a kompatibilitu konektoru. Solární nabíječka potom může fungovat jako průběžný zdroj energie, který snižuje závislost na zásuvkách a prodlužuje dobu mezi síťovými nabíjeními.

tags: #solarni #nabijecka #na #kolo