自制太陽(yáng)能充電站

自己制作太陽(yáng)能充電站，首先考慮空間場(chǎng)地。在農(nóng)村屋頂，荒地可購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)尺寸太陽(yáng)能板。但在城市，陽(yáng)臺(tái)外掛不安全，外墻更不可行。城市普通居民住宅，看上去只有空調(diào)平臺(tái)可以安裝太陽(yáng)能板，因此測(cè)量好空間大小后才去買(mǎi)太陽(yáng)能板。

太陽(yáng)能板發(fā)電效率取決于電池片，長(zhǎng)期可靠性取決于封裝材料技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)大廠主流產(chǎn)品是采用12主柵線以上的單晶電池片，切片分割串并形成2米長(zhǎng)1.1米寬的太陽(yáng)能板。因電池和版型不同，一塊太陽(yáng)能板的瞬間功率從500瓦到700瓦不等。正規(guī)大廠的制造成本是7毛每瓦。

在中國(guó)大部分地區(qū)，一塊這種的板子平均一天能發(fā)電1.5到4.5度。光照極好的西北夏季，可超過(guò)5度電；在陰雨天只有0.5度左右甚至更低。我國(guó)的峰值日照時(shí)數(shù)是每天 3.5 ~ 5.5 小時(shí)，一般電站 傳輸效率達(dá)80%。因此一片標(biāo)稱(chēng)600W的板子，年平均每天發(fā)電量0.6kW × 4h × 80% = 1.92 度電。

一定要注意，各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有無(wú)數(shù)低價(jià)低效能太陽(yáng)能板。如果是類(lèi)似下圖的電池片制作的太陽(yáng)能板，它們是十幾年的存貨，或者電站失效淘汰，或者工業(yè)垃圾回收再挑揀組裝，請(qǐng)避坑，某多某寶甚至還有2主柵線電池片，那是20多年前的古董。不要貪便宜買(mǎi)這些產(chǎn)品，尺寸大，笨重，又低效。

太陽(yáng)能板的核心是電池片。參看下圖，目前主流是16或24根主柵線電池，切半后串聯(lián)。因此購(gòu)買(mǎi)時(shí)，一定要問(wèn)清看清電池片是否是單晶多主柵線。

一般單晶電池片每片的直流電壓是0.7伏特。例如我在網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)的50W小板，由28片切半型電池片串聯(lián)形成，那么輸出的直流電壓是19.6V。

太陽(yáng)能充放電控制器必須有。這是因?yàn)樘?yáng)能板的電流輸出是不穩(wěn)定的，例如我這塊50W功率的小板，在冬天輸出電流隨陽(yáng)光強(qiáng)度不同在 0到 1.5A變化。出于安全考慮必須將電流電壓輸出控制在儲(chǔ)能電池包可接受的范圍內(nèi)。

我使用舊電腦的電池包來(lái)儲(chǔ)存電能。此電池包是9節(jié)18650電池3串3并，每節(jié)2000mAh。18650電池標(biāo)稱(chēng)電壓是3.6V，滿(mǎn)充4.2V，因此電池包標(biāo)稱(chēng)電壓10.8V，滿(mǎn)充達(dá)到12.6V。電池包容量2000mAh * 3 = 6000mAh。安全充電電流考慮0.5C，那么就是3A，可以安全接受強(qiáng)光時(shí)的峰值電流。這個(gè)電池包標(biāo)稱(chēng)能量10.8V * 6Ah = 64.8 Wh（瓦時(shí)），滿(mǎn)電狀態(tài)下是4.2V*3*6Ah = 75.6 Wh（瓦時(shí)），考慮放電深度是80%，那么電池包能向外提供最多60.48Wh（瓦時(shí)）。

一部配5000mAh電池的手機(jī)，其電池能量是 3.85V * 5.0Ah = 19.25 Wh。考慮能量轉(zhuǎn)換和傳輸效率，那么60.48 *76%=45.96Wh。因此，此電池包約可以給2部手機(jī)充滿(mǎn)電。如果給10W的LED燈作為照明電池，約維持4~5小時(shí)照明。

這是太陽(yáng)能充電站的思路，如果要提升能量，那么相應(yīng)擴(kuò)大每個(gè)模塊的功率即可。注意，電池管理相當(dāng)重要，溫度和電流限制必須內(nèi)建在電池包中，才能確保安全。