Bài viết này là bản tin trên tay đăng năm 2016 về Solar Paper, một bộ pin sạc năng lượng mặt trời di động rất mỏng. Điểm đáng chú ý của sản phẩm không nằm ở hiệu suất tấm quang điện mà ở cách nó được chia thành bốn mô-đun ghép bằng nam châm, cộng công suất theo số tấm. Bài giữ nguyên nội dung bản tin, và ở mục cuối bàn về cùng một lối tư duy khi chọn thiết bị cho tủ điều khiển.
Bản tin năm 2016: bốn tấm mỏng 1,5 mm
Solar Paper được giới thiệu là bộ sạc mặt trời di động mỏng và nhẹ vào loại nhất thời điểm đó. Thiết kế gồm bốn thành phần ghép lại bằng nam châm, mỗi tấm chỉ dày 1,5 mm, kích thước tổng thể lớn hơn một chiếc điện thoại cỡ lớn của thời kỳ ấy không đáng kể.
Tấm dưới cùng là mô-đun chính, chứa phần điện tử. Góc trên có một màn hình tinh thể lỏng hiển thị cường độ dòng điện, để người dùng xoay trở vị trí đặt cho tới khi số hiện lên cao nhất. Trên đỉnh mô-đun chính có hai cổng USB, bình thường được che bằng nút cao su chống bụi và chống nước. Nhà sản xuất khuyến cáo không dùng dưới trời mưa hoặc để nước bắn trực tiếp, và cấp bảo vệ IP64 được hiểu là áp dụng cho ba tấm phụ khi nút cao su đã đậy kín.
Khi cất vào ba lô, bốn tấm xếp chồng lên nhau và tự dính bằng nam châm. Khi dùng, người dùng chỉ việc để chúng gần nhau, các mấu màu vàng hút lại và mạch điện nối thông, không phải đấu dây.
Ghép bằng nam châm: công suất cộng theo số tấm
Đây là phần đáng nói nhất của sản phẩm. Người dùng không phải chọn một lần cho xong giữa bản nhỏ và bản lớn. Mang theo bao nhiêu tấm thì có bấy nhiêu công suất.
| Cấu hình | Công suất danh định | Bản tin ghi nhận gì khi dùng thử |
|---|---|---|
| Một mô-đun chính | 2,5 W | Vẫn thu được điện vào buổi sáng và nạp được cho điện thoại, nhưng máy báo đang sạc chậm |
| Bốn tấm ghép đủ | 4 x 2,5 W, tức 10 W | Trong điều kiện nắng tốt cho ra 5 V và 2 A, dòng đủ để máy nạp ở tốc độ bình thường |
Cách chia này giải quyết một mâu thuẫn quen thuộc. Bộ sạc mặt trời càng nhiều công suất thì càng lớn và càng nặng, mà phần lớn thời gian người dùng không cần hết công suất ấy. Chia nhỏ rồi cho phép cộng lại là cách tránh phải trả tiền và mang vác cho phần công suất chỉ dùng tới đôi lần.
Ánh sáng yếu, tự khởi động lại và giới hạn bản tin đã chỉ ra
Người viết bản tin thử dưới ánh sáng chiều muộn, khi trời sắp tắt nắng, và vẫn thu được điện để nạp cho máy. Sáng hôm sau, chỉ riêng mô-đun chính đã đủ hiện số dòng điện và nạp được cho một máy khác, dù chậm.
Một chi tiết kỹ thuật đáng chú ý là chức năng tự khởi động lại. Với nhiều bộ sạc mặt trời, khi có đám mây bay qua làm dòng tụt xuống, thiết bị đầu cuối sẽ ngừng nhận và người dùng phải rút dây ra cắm lại. Solar Paper tự nhận biết biến động dòng rồi tự thiết lập lại kết nối nạp.
Bản tin cũng nói thẳng hai giới hạn. Thứ nhất, muốn đạt hiệu suất cao thì tấm phải nằm dưới nắng mạnh, nên cần một sợi cáp USB đủ dài để đặt điện thoại vào chỗ râm, tránh nung nóng pin. Thứ hai, nếu rung lắc mạnh thì lực nam châm không đủ giữ, phải dùng thêm móc và kẹp có sẵn trong hộp.
Nhìn lại: công suất ghi trên nhãn và công suất thu được
Sau mười năm, Solar Paper không còn là cái tên được nhắc tới, và dòng sản phẩm sạc mặt trời gấp gọn nói chung cũng không thay thế được cục sạc dự phòng lithium. Lý do giống với nhiều thiết bị cùng thời: pin dự phòng rẻ đi nhanh, dung lượng tăng, thời gian nạp lại rút ngắn, trong khi tấm quang điện vẫn phụ thuộc thời tiết.
Nhưng bài học kỹ thuật thì vẫn còn nguyên. Con số 10 W in trên sản phẩm là công suất ở điều kiện chiếu sáng chuẩn, đo trong phòng thí nghiệm. Ngoài trời, phần thu được phụ thuộc góc nghiêng, mây, bụi bám mặt tấm và nhiệt độ tấm. Người mua thiết bị nào cũng gặp khoảng cách giữa con số danh định và con số thực tế, và cách xử lý đúng là tính theo con số thực rồi chừa dự phòng, chứ không phải tin vào nhãn.
Chọn thiết bị theo hướng ghép thêm thay vì mua thừa
Trong tủ điều khiển, cùng một câu hỏi lặp lại: nên mua một máy thật nhiều cổng cho chắc, hay mua vừa đủ rồi cộng thêm khi phát sinh. Câu trả lời thường là vế thứ hai, với điều kiện chọn đúng dòng máy có đường mở rộng rõ ràng.
| Vai trò | Thiết bị | Đặc điểm theo tài liệu hãng |
|---|---|---|
| Thân máy nhỏ nhất, mở rộng bằng khe cắm | UNO-2271G | Nền Intel Atom E3815, 2 cổng Gigabit, 1 cổng HDMI, 1 khe mPCIe kích thước đầy đủ, nguồn vào bằng khối đầu nối hai chân, cấp bảo vệ IP30, dải nhiệt làm việc 0 đến 50 độ C |
| Thân máy cỡ nhỏ có tầng mở rộng iDoor | UNO-2372G | Nền Intel Atom E3845 1,91 GHz hoặc Celeron J1900, 4 GB DDR3L, 2 cổng Gigabit, 4 cổng COM, nguồn 10~36 VDC, tiêu thụ 30 W thông thường và 42 W tối đa, gắn tường hoặc thanh ray, nặng 0,8 kg (bản hai tầng 1 kg) |
| Cộng thêm điểm vào số khi phát sinh | ADAM-4051 | 16 kênh vào số, nhận tiếp điểm khô hoặc tiếp điểm ướt 10~50 V, cách ly quang 2.500 VDC, nguồn 10~30 VDC, RS-485 với Modbus RTU, dải nhiệt làm việc -10 đến 70 độ C |
| Kéo thêm một tuyến quang khi khoảng cách vượt cáp đồng | EKI-2541S | Một cổng Ethernet RJ45 và một cổng quang 100 Mbps đầu SC, nguồn dự phòng 12~48 VDC, gắn thanh ray hoặc gắn tấm, có cầu nối đặt chế độ báo lỗi liên kết |
Ba câu hỏi cần trả lời trước khi chốt cấu hình. Số điểm đo hiện tại là bao nhiêu và trong hai năm tới dự kiến thêm bao nhiêu. Tủ còn bao nhiêu centimét thanh ray trống. Và hệ có cửa sổ dừng máy để lắp thêm hay không. Nếu tủ đã kín và không có cửa sổ dừng máy, thì mua đủ ngay lại rẻ hơn.
Danh sách mô-đun thu thập theo từng loại tín hiệu có trong bài bộ thu thập dữ liệu và remote I/O ADAM, còn nhóm máy hộp cho ứng dụng kết nối thiết bị nằm ở danh mục máy tính không quạt cho IoT. Phần nền về máy tính nhúng dùng trong tủ điện có tại chuyên mục máy tính nhúng Advantech trên IPC247. Khi cần so số khe mở rộng và dải nguồn giữa các dòng, dùng công cụ chọn máy theo nhu cầu.
Câu hỏi thường gặp về pin sạc năng lượng mặt trời Solar Paper
Solar Paper cho công suất bao nhiêu?
Theo bản tin năm 2016, mỗi tấm cho 2,5 W và bốn tấm ghép lại cho 10 W. Trong điều kiện nắng tốt, bộ sạc xuất ra 5 V và 2 A, đủ để nạp cho điện thoại và máy tính bảng. Đó là con số ở điều kiện thuận lợi, không phải con số trung bình cả ngày.
Vì sao bộ sạc cần chức năng tự khởi động lại?
Vì nhiều thiết bị từ chối dòng nạp khi dòng tụt xuống quá thấp, chẳng hạn lúc mây bay qua. Bình thường người dùng phải rút dây ra cắm lại. Solar Paper tự nhận biết biến động dòng và tự khởi động lại quá trình nạp, nên không phải thao tác tay.
Ghép bằng nam châm có chắc không?
Đủ chắc khi đặt yên. Bản tin ghi rằng lực hút của các mấu nam châm giữ bốn tấm liền nhau một cách nhẹ nhàng, nhưng nếu rung lắc mạnh thì cần cố định thêm, và trong hộp sản phẩm có sẵn móc cùng kẹp cho việc đó.
Lối ghép dần áp dụng thế nào khi chọn máy tính công nghiệp?
Chọn thân máy có khe mở rộng và mô-đun vào ra rời thay vì mua sẵn một máy thừa cổng. Dòng UNO-2000 dùng thân máy mô-đun với khe mPCIe và tầng mở rộng, mô-đun ADAM cắm thanh ray thì thêm từng cái theo số điểm đo phát sinh. Chi phí ban đầu thấp hơn và không phải thay cả tủ khi cần thêm kênh.
Khi nào thì không nên ghép dần mà nên mua đủ ngay?
Khi tủ điện đã kín chỗ, khi hệ thống chạy liên tục không có cửa sổ dừng máy để lắp thêm, hoặc khi số điểm đo đã biết chắc và sẽ không đổi trong vòng đời thiết bị. Trong ba trường hợp đó, chi phí dừng máy để mở rộng lớn hơn khoản tiết kiệm được lúc mua.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
