寫文背景:
給外公做的比較好用:
前倆月給外公搞了套12v的太陽能燈,功能豐富:人來燈亮,人走微亮,常亮切換,遙控開關。外公用了兩三個月還是很滿意的。
後來按外公的要求又做了修改,把燈帶搞到屋裡去了,這樣每天電能用掉大部分,所以電路也做了點修改,還好當時考慮到外公的想法比較多,留下了更改的空間。
媽媽也想要一個太陽能燈:
媽媽在看到我給外公做的太陽能燈之後,覺得好像的確還不錯,希望我也給家裡小院搞一個太陽能小燈,能做夜燈就行,價格越便宜越好,能遙控開關就行了。
於是我選了站內推薦過的沃能力的燈,同樣價格下面他們家板子大一點。有券的話大概12-17塊錢。
從尺寸判斷,他這個太陽能板大概是6v3w的。太陽能板的實物能看出來還是比較小的。
實際體驗來看,充滿電的情況下這個燈做個夜燈亮度還是可以接受的,而且可以亮一夜,只是到後來亮度會越來越低,這類太陽能燈板都是這樣的設計。
但是人總是不滿足:
一開始媽媽使用的還是非常滿意的,江蘇這邊好長時間沒有下雨,所以每天電可以充滿,在使用一段時間後,媽媽逐漸開始不滿意。她太陽能板擺放的位置不好,天氣差一些燈的續航和亮度就很差,大概4小時左右燈的亮度,就比較暗了。
於是我打算給她再做一個。
製作過程:
方案選擇:
因為上一次外公的要求比較多,需要的功能和拓展性要求高,所以給他做的是12v的太陽能系統。
這次媽媽的需求比較明確,就是想要個可以遙控的、亮度高續航長的太陽能燈。所以我打算給她做比較常見的成熟的6v太陽能燈。
燈板、電池、太陽能的匹配:
假設我要5w燈亮10小時,那麼我需要至少50wh的電池,對應三元鋰3.7v13500mah、磷酸鐵鋰3.2v15600mah。太陽能板每天大概有4個小時高功率時間,所以每小時需要12.5w的充電功率,考慮到虛標與天氣等因素,應該選擇25w左右的太陽能板才保險。
6v又分2種:
1.太陽能板-獨立太陽能控制模塊-電池保護板-電池-獨立燈板
這個方案優勢是各模塊分工明晰,可以根據需求自行配置功能,燈的亮度也可自行調節。需要注意的就是有的模塊充電電流比較小,大概只有1a,發揮不了太陽能板的全部充電功率。比如三元鋰電池常用的4056模塊,電流比較小,需要多個並聯。或者使用3a的2312模塊。
有的控制模塊帶充放電保護功能,就不用電池保護板了。
有的控制模塊帶雷達感應,人來燈亮人走微亮的功能。
所以我之前認為6v太陽能系統比較成熟,這個想法還是值得商榷的。還是12v的選擇簡單一些,功能也全,控制器也便宜。6v的難選,大電流的價格也會貴一點點。
2.太陽能板-集成充放電功能的燈板-電池保護板-電池
這個方案就是大部分太陽能燈的設計方案,優勢是接線簡單,可以遙控可以調節亮度,太陽能板不發電了自動開燈。缺點是比較依賴廠家的設計,燈的亮度夠不夠、電池充放電電流與太陽能和電池是否配套完全不可控。可能有試錯成本。
材料選購:13.5+10.8+15.8=40.1元
出於省事省錢的角度,我選擇了方案2。
首先要明確5w的led燈在鄉下的夜裡是比較亮的,而且燈板虛標且可調低亮度,很難有5w,所以在我之前的設計上可以有所縮水。
電池選擇:13.5元,多多砸金蛋5折最多減10元。
磷酸鐵鋰便宜壽命長,舊電池也能一戰,選了32650的磷酸鐵鋰,即使虛標的話每節也有個3000mah,選4節有個12000mah,沒虛標的話可以有20000mah,和我之前預想的15600mah比較匹配。選個自帶保護板的,不需要焊線。
選了磷酸鐵鋰也就不能使用4056和2312那些模塊,只能選擇集成了充放電功能的一體燈板更省事。
燈板選擇:10.8元
選的這個號稱60w
免焊線,充3個32650,帶電量指示燈(雖然肯定沒那沒準,有比沒有好)。帶個小遙控器。不帶電池保護,所以買的電池需要帶保護板。和我選的4節32650帶保護板的電池包是匹配的。
根據評論里一位老哥的測試,這個燈最亮有4.5w左右,最低1w左右,亮度肯定是夠用了。他還提供了具體的選購和配置方案,是個授人以漁的充滿互聯網精神的老哥
。
太陽能板:15.8元,活動價。
這個存粹就是緣分了,他突然出現在我的多多首頁,看評論還不錯一塊4.5w,五塊22.5w,燈板的亮度沒有5w且亮度會自動變低,所以我也用不到25w,所以這個板與我的需求匹配,
優點是便宜小板擺放可以自由一些,缺點是需要自己焊線,沒有支架。我正好也想體驗下並聯太陽能板。只是沒想到這也讓我搞了個烏龍以為自己翻車了。
結合後面的翻車烏龍,還是建議加點錢買20w的整板吧,還帶支架。
可以看到太陽能板、電池、燈板的選擇其實也是互相影響的,最終得到一個比較適配的平衡。
動手組裝:
都是現成的東西,組裝還是比較簡單的。把家裡有的東西都利用上,就不用再去買燈殼之類的了。我放在走廊裡面,對防水基本沒有要求,所以選材也簡單,找個防水盒就好。
用個廢棄的防水盒,燈板放外面,線打孔穿過去。
電池放在防水盒裡面,打上角,按太陽能燈接線要求接上電池,太陽能板的接線接了個0.75平的dc母口。找個水管卡扣做提手。
找塊廢棄的亞克力板,做個簡單的防潑水,亞克力板有點長了,所以只打了一顆螺絲,這樣可以往一邊偏,不影響蓋子上螺絲到盒子上。
把亞克力擺正,太陽能板並聯連上dc公頭,一插太陽能燈板的充電指示燈開始跳動,就大功告成了。
以為翻車的烏龍:
拿到太陽能板的時候是陰天,我之前做的便捷的電壓電流表要4v才能正常工作,沒有讀數。於是我用萬用表開始測,於是就烏龍了。
“翻車”現象:
在陽光房萬用表測單塊太陽能板可以到0.36a,但是5塊並聯只有0.9a不到,正常的話應該是5*0.35a,這個十分困擾我。
我開始懷疑是燈板有問題,限制了充電功率,於是用5v2a的電源試了下,電壓電流表的電流可以到2a。
又懷疑是二極管並聯之間有電流倒灌,於是我又買了1n5822二極管,防止電流互灌。但是加了二極管之後,二極管分壓0.5v,萬用表電流更小了,5塊加起來也就0.5a,沒有解決。
排查出結果:
於是又用5v2a的電源配合萬用表測了下,發現萬用表的電流上不去,再排查才發現原來是鱷魚夾的導線過細,過流能力弱,可能觸發不了充電電路,所以電流低,我還以為我買的太陽能板並聯用翻車了。
後面晴天的時候用電壓電流表測試,9點半大概充電功率8-10w,12點50充電功率15.1w。我之前給外公大六七十買的18v50w的太陽能板峰值也就35w不到,所以這個太陽能板玩一玩還是性價比比較高的。
太陽能板並聯加二極管的作用:
在並聯的太陽能板系統中,若某塊板被遮擋或損壞導致電壓降低,其他正常工作的板會通過並聯路徑向其反向供電,形成倒灌。
每塊太陽能板都串聯一個二極管再並聯,可防止因電壓差異或遮擋導致的反向電流倒灌,避免電池板發熱損壞並維持系統效率。
和十幾塊沃能力的對比:
拿到倉庫試了一下,對比還是比較明顯的。
開了12個小時,電池還剩2格(當然肯定不準),亮度到了最低,遙控器可以手動調到最亮。
總的來說還是能達到媽媽的要求的。
附件採購列表:
要求不高,就想體驗一下可以買個沃能力十幾塊錢的那個。