Актуальность

В современном мире трудно представить свою жизнь без электронных приборов. В том числе и в походе. Однако при длительном нахождении вдали от цивилизации возникает проблема с зарядкой портативной электронной техники. На данный момент существует множество решений данной проблемы, однако все они имеют серьезные недостатки. 

Целью нашего проекта являлось создание устройства портативной зарядки, имеющего приемлемую стоимость и избавленного от недостатков аналогов.

Задачи: 

• Изучение методов получения электроэнергии в походных условиях;
• Выбор подходящего метода и на его основе разработка устройства портативной зарядки; 
  • Создание принципиальной схемы;
  • Разработка дизайна;
  • Подборка материалов;
• Сборка и апробация устройства.​

Для получения электроэнергии в походных условиях нами было решено использовать элементы Пельтье.

Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Зеебека — явление возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах.

На следующем рисунке схематично изображено разработанное устройство.

1 - радиатор (область охлаждения); 

2 - элементы Пельтье (4 шт.);

3 - металлическая пластина или радиатор, защищающая элементы Пельтье от повреждений (область нагрева).

Четыре элемента Пельтье спаяны последовательно и подключены к повышающему DC-DC преобразователю с удобным для использования выходом USB.

После сборки устройство прошло апробацию. 

На этих фотографиях разность температур создается с помощью утюга (использовался в целях безопасности, в походных условиях его заменит открытый огонь) и холодной воды. Как можно заметить, такой разности температур хватает, чтобы с легкостью питать небольшую гирлянду.

Вольт-амперные характеристики снятые с одного элемента при трех различных разностях температур. Измерения проводились как показано на фото выше. В течении каждого из трех экспериментов сохранялись постоянными мощность утюга и температура воды. В каждом следующем эксперименте для изменения разности температур увеличивалась мощность утюга.