还以为翻车了:又做了个太阳能灯
写文背景:
给外公做的比较好用:
前俩月给外公搞了套12v的太阳能灯,功能丰富:人来灯亮,人走微亮,常亮切换,遥控开关。外公用了两三个月还是很满意的。
后来按外公的要求又做了修改,把灯带搞到屋里去了,这样每天电能用掉大部分,所以电路也做了点修改,还好当时考虑到外公的想法比较多,留下了更改的空间。
更改后如图:

改动的方向完全在我意料之中,我买的物料全部都利用上了,我甚至之前买的灯带都是高显色的,就是预测外公可能觉得电用不完,会想引到屋内。
妈妈也想要一个太阳能灯:
妈妈在看到我给外公做的太阳能灯之后,觉得好像的确还不错,希望我也给家里小院搞一个太阳能小灯,能做夜灯就行,价格越便宜越好,能遥控开关就行了。
于是我选了站内推荐过的沃能力的灯,同样价格下面他们家板子大一点。有券的话大概12-17块钱。


从尺寸判断,他这个太阳能板大概是6v3w的。太阳能板的实物能看出来还是比较小的。
实际体验来看,充满电的情况下这个灯做个夜灯亮度还是可以接受的,而且可以亮一夜,只是到后来亮度会越来越低,这类太阳能灯板都是这样的设计。
但是人总是不满足:
一开始妈妈使用的还是非常满意的,江苏这边好长时间没有下雨,所以每天电可以充满,在使用一段时间后,妈妈逐渐开始不满意。她太阳能板摆放的位置不好,天气差一些灯的续航和亮度就很差,大概4小时左右灯的亮度,就比较暗了。
于是我打算给她再做一个。
制作过程:
方案选择:
因为上一次外公的要求比较多,需要的功能和拓展性要求高,所以给他做的是12v的太阳能系统。
这次妈妈的需求比较明确,就是想要个可以遥控的、亮度高续航长的太阳能灯。所以我打算给她做比较常见的成熟的6v太阳能灯。
灯板、电池、太阳能的匹配:
假设我要5w灯亮10小时,那么我需要至少50wh的电池,对应三元锂3.7v13500mah、磷酸铁锂3.2v15600mah。太阳能板每天大概有4个小时高功率时间,所以每小时需要12.5w的充电功率,考虑到虚标与天气等因素,应该选择25w左右的太阳能板才保险。
6v又分2种:
1.太阳能板-独立太阳能控制模块-电池保护板-电池-独立灯板
这个方案优势是各模块分工明晰,可以根据需求自行配置功能,灯的亮度也可自行调节。需要注意的就是有的模块充电电流比较小,大概只有1a,发挥不了太阳能板的全部充电功率。比如三元锂电池常用的4056模块,电流比较小,需要多个并联。或者使用3a的2312模块。


有的控制模块带充放电保护功能,就不用电池保护板了。
有的控制模块带雷达感应,人来灯亮人走微亮的功能。

所以我之前认为6v太阳能系统比较成熟,这个想法还是值得商榷的。还是12v的选择简单一些,功能也全,控制器也便宜。6v的难选,大电流的价格也会贵一点点。
2.太阳能板-集成充放电功能的灯板-电池保护板-电池
这个方案就是大部分太阳能灯的设计方案,优势是接线简单,可以遥控可以调节亮度,太阳能板不发电了自动开灯。缺点是比较依赖厂家的设计,灯的亮度够不够、电池充放电电流与太阳能和电池是否配套完全不可控。可能有试错成本。
材料选购:13.5+10.8+15.8=40.1元
出于省事省钱的角度,我选择了方案2。
首先要明确5w的led灯在乡下的夜里是比较亮的,而且灯板虚标且可调低亮度,很难有5w,所以在我之前的设计上可以有所缩水。
电池选择:13.5元,多多砸金蛋5折最多减10元。
磷酸铁锂便宜寿命长,旧电池也能一战,选了32650的磷酸铁锂,即使虚标的话每节也有个3000mah,选4节有个12000mah,没虚标的话可以有20000mah,和我之前预想的15600mah比较匹配。选个自带保护板的,不需要焊线。

选了磷酸铁锂也就不能使用4056和2312那些模块,只能选择集成了充放电功能的一体灯板更省事。
灯板选择:10.8元
选的这个号称60w

免焊线,充3个32650,带电量指示灯(虽然肯定没那没准,有比没有好)。带个小遥控器。不带电池保护,所以买的电池需要带保护板。和我选的4节32650带保护板的电池包是匹配的。



根据评论里一位老哥的测试,这个灯最亮有4.5w左右,最低1w左右,亮度肯定是够用了。他还提供了具体的选购和配置方案,是个授人以渔的充满互联网精神的老哥。
太阳能板:15.8元,活动价。

这个存粹就是缘分了,他突然出现在我的多多首页,看评论还不错一块4.5w,五块22.5w,灯板的亮度没有5w且亮度会自动变低,所以我也用不到25w,所以这个板与我的需求匹配,

优点是便宜小板摆放可以自由一些,缺点是需要自己焊线,没有支架。我正好也想体验下并联太阳能板。只是没想到这也让我搞了个乌龙以为自己翻车了。
结合后面的翻车乌龙,还是建议加点钱买20w的整板吧,还带支架。
可以看到太阳能板、电池、灯板的选择其实也是互相影响的,最终得到一个比较适配的平衡。
动手组装:
都是现成的东西,组装还是比较简单的。把家里有的东西都利用上,就不用再去买灯壳之类的了。我放在走廊里面,对防水基本没有要求,所以选材也简单,找个盒子就好。

用个废弃的防水盒,灯板放外面,线打孔穿过去。

电池放在防水盒里面,打上角,按太阳能灯接线要求接上电池,太阳能板的接线接了个0.75平的dc母口。找个水管卡扣做提手。

找块废弃的亚克力板,做个简单的防泼水,亚克力板有点长了,所以只打了一颗螺丝,这样可以往一边偏,不影响盖子上螺丝到盒子上。如果你用的是透明盖的防水盒,则不需要亚克力了。

把亚克力摆正,太阳能板并联连上dc公头,一插太阳能灯板的充电指示灯开始跳动,就大功告成了。
以为翻车的乌龙:
拿到太阳能板的时候是阴天,我之前做的便捷的电压电流表要4v才能正常工作,没有读数。于是我用万用表开始测,于是就乌龙了。


“翻车”现象:
在阳光房万用表测单块太阳能板可以到0.36a,但是5块并联只有0.9a不到,正常的话应该是5*0.35a,这个十分困扰我。
我开始怀疑是灯板有问题,限制了充电功率,于是用5v2a的电源试了下,电压电流表的电流可以到2a。
又怀疑是二极管并联之间有电流倒灌,于是我又买了1n5822二极管,防止电流互灌。但是加了二极管之后,二极管分压0.5v,万用表电流更小了,5块加起来也就0.5a,没有解决。

排查出结果:
于是又用5v2a的电源配合万用表测了下,发现万用表的电流上不去,再排查才发现原来是鳄鱼夹的导线过细,过流能力弱,可能触发不了充电电路,所以电流低,我还以为我买的太阳能板并联用翻车了。
后面晴天的时候用电压电流表测试,9点半大概充电功率8-10w,12点50充电功率15.1w。我之前给外公大六七十买的18v50w的太阳能板峰值也就35w不到,所以这个太阳能板玩一玩还是性价比比较高的。
太阳能板并联加二极管的作用:
在并联的太阳能板系统中,若某块板被遮挡或损坏导致电压降低,其他正常工作的板会通过并联路径向其反向供电,形成倒灌。
每块太阳能板都串联一个二极管再并联,可防止因电压差异或遮挡导致的反向电流倒灌,避免电池板发热损坏并维持系统效率。
和十几块沃能力的对比:


拿到仓库试了一下,对比还是比较明显的。
开了12个小时,电池还剩2格(当然肯定不准),亮度到了最低,遥控器可以手动调到最亮。
总的来说还是能达到妈妈的要求的。
附件采购列表:

要求不高,就想体验一下可以买个沃能力十几块钱的那个。

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