做一个太阳能应急充电板

qrut

前些日子打算做一个太阳能充电板，这个东西能用上的时候虽然不多但是不能没有，于是马宝咸鱼转了一圈，看了很多板子 大大小小的，考虑到也就充个手机啥的，于是锁定到小尺寸的板子，小尺寸的板子也有很多种，单晶 多晶 非晶的等等，咸鱼卖的多数都是瑕疵的二手货或者残次的瑕疵品，功率也都是乱标瞎标，看评价都不好，还有那种半成品的折叠小板子，实际性能连标称一半都没有，包括泛滥的共享单车电池板差不多a4大小那种，20元10块儿20块儿那种包邮不包好坏的废品板，皮毛更是没法看，断线 破损 低输出等等全是毛病，其他类型小板子买的人不多没有参考，不敢下手。于是又淘宝搜索，也是类似的情况，不过有看似全新的共享单车板子，标称5w，每块6元出头加6运费，看评论说是新的，于是20元出头冒险撸了两块儿，打算两串组一个折叠板。

俗话说粮草先行，为了赶工 板子还没到先把稳压器做了，想着两串10w左右用一块儿qc同步降压板就可以了，支持qc虽并不能完全达到额定功率，但是可以配合诱骗器调压，这样输出电压可调（4.2--12v） 适应范围将大大增强。

卖家有两款板子，一款带字，一款不带，说参数一样，我要的无字版本，这个是我找到的有字版本的基本参数。 功率5w ，开路电压7v左右，短路电流0.87a，工作电压6v 工作电流0.83a



打算用这个模块ip6525t方案 详细见这里https://www.mydigit.cn/thread-311901-1-1.html



宽电压的qc车充模块



反面输入范围最低5.2v，这点和手册不一致，手册最低工作电压9.6v左右



实测一下，9.8v可以启动



9.3v欠压闭锁（回差0.5v左右），这个电压值其实非常适合这两串板子，合计单板输出5v左右，两串就10v左右，这时刚好启动模块。 由于电池板在弱光低于额定输出时（这个板子6v左右）输出电流非常有限，这时如果降压模块能启动则 虽有电压输出 但完全没有带载能力，负载会欠压重启不断循环，导致不稳定，有个合适的启动电压则能避免类似情况。启动后当负载小于电池板最大输出电流时正常工作，当负载太重则会拉低电池板输出电压到欠压阈值附近，模块输出电压会稍下降，则手机等负载检测到电压下降自动减小充电电流，避免拉死电池板。后面会针对各种负载类型详细说明。



方案确定还有做个壳子



以前撸的小盒子，用过剩了几个很便宜



一侧两个孔



另一侧一个



打算两个孔这边装u口



红圈部分打磨合适



拼起来看看，四周缺肉的地方需要补好，用热熔法加黑色同类塑料修补。



修补打磨后（这个过程很痛苦）



板子固定里面，底部704 散热加固定，侧面uv环氧胶，先上704再上uv胶，紫外照20秒就最高强度。



稳压器做完了，等了几天电池板到了，两块看起来是全新的。



反面电极引脚也没上锡



这个是板子的厂家，查了一下也没更详细的信息。



到手时是阴天，阳台里简单测下好坏



开路电压6.3v



短路电流只有可怜的23ma 看来这块儿板子阴天是没法使用的（单晶阴天确实效率低）



转天晴天太阳直射再测（开路电压7v左右），一块儿板子短路电流440ma左右，工作电流将会更低，推算实际功率也就2.5w左右，只有标称一半，有人可能觉得这个怎么这么低，实际上现在市面上卖的电池板实际功率能到标称一半儿的都算是“好”板儿了，要想达到额定除非非常理想的夏天暴晒条件才可能接近，还得说是正品板子。



另一块儿同样条件电压正常，电流竟然只有一半儿明显不正常，卖家声称内部实际两块儿硅片拼装，可能有一块儿断路，听着好像挺合理，答应退款一块儿，这下成瘸子了，本来想整两串折叠的，这下只能改单片了，也懒的再多费精力再补一块儿，万一到手参数还差很多又会白折腾。



卖家说断线，那我就热成像看下是不是这个原因造成的，板子背面电极短路后太阳底下晒几分钟，如果有一半断路则两半会有明显温差（断线那半片温度会较低），结果如下图全板温差基本一致，只有红圈的三处小单元不太匹配，局部温度较高（提供了较大电流），说明板子就是低效的残次品，并非有断路问题，考虑到人家已经退款，就没再追究。



无奈只能两串改单片了，那降压方案也得跟着变，下图sy8286a方案的同步buck降压模块



马宝上的mini560模块，低价 高效 ，之前有测试，详细可以看我之前的帖子。



最大5a输出（手册支持6a） 4-23v输入范围



实测最低3v欠压闭锁，5v输出静态电流只有2ma，1a输出时压差只0.2v不到，效率90多，非常适合这款板子做稳压器，应对几百ma输出电流几乎没有损耗。


又拿了个小壳子，又一遍痛苦的修磨，总算塞里面了。右侧加了个u口，由于沉板，板子必须架高起来，于是底部加了几片导热硅胶垫，增高散热（实际上根本不发热）。



左侧加了个输入线，uv胶粘好板子四周。



扣上壳子看看 完美契合



上盖儿开孔加导光柱粘好



试下透光效果良好



盖好，u口这面



整体



有阳光时红灯点亮



补一张图，这个是板子不接稳压器在室外强光直射时的开路电压



这个是室外强光时经过稳压器后（开路电压设定在5.06v），充ip5306方案充电宝时的最大输出功率（ip5306方案支持自适应限流，能维持输入电压在5v附近），3w左右，最大电流580ma，电池端800ma以上了，基本上是目前季节这个板子的实际最大输出功率了，估计只有夏天几十度时太阳暴晒才能勉强接近5w的功率，经测试4个小时左右能把3000mah充电宝充满电。



测试结束，为了便于收纳再加个自粘魔术带。



板子反面焊好接线后uv胶固定好，固化后黑色704封固加防水。



完工后的成品



这个板子强光直射时输出功率在3w左右，虽然不大，但是对于这个单板体积来说已经不错了。之前b站看了很多up主的各种测试视频，实测输出功率都远小于额定功率，有的成品20w的折叠板子阳光直射输出才有个3-4w，可以说是效率极低，对于几倍的体积就毫无实用性了。一下午甚至只给手机充个2%的电，就算3w也不应该这样，评论也是没一个明白怎么回事儿的。这里就详细说一下，假如电池板当时环境输出电压5v 只有600ma，3w左右，电池板可以粗略看成一个恒压限流源，负载小于最大输出电流则正常输出，大于则电池板电压被拉低，电流保持在最大输出电流附近，如果充手机等负载，假如手机限流500ma那么没有啥问题，但是几乎所有手机都大于这个电流，一般就算dcp模式也都1.5a以上，这时连接手机时有的手机会先检测充电器的压降，如果大于限压降则自动减小充电限流值，这样手机得以正常充电，但是这只是刚连接时，太阳能电池输出功率是不稳定的，比如突然过来一片云，把板子挡上，这时输出电压大幅下降，手机之前自适应的充电电流明显大于此时电池板能输出的电流，则有的手机会再次自动商榷一个新的自适应电流值，降低恒流电流，充电电流减小则板子仍旧维持5v左右，不会被拉死，等阳光恢复强光照射电池板输出能力增强则手机会再次自动调整增加充电电流。对于这种手机则可以一直正常充电。但是有的手机不是这个套路的，它只刚连接时第一次自动商榷自适应电流，等充电器突然输出电流下降则充电电流跟着下降到较低值，此时充电是极慢的，待那片遮挡的云朵飘过去，电池板输出电流又加大了，而手机仍旧会维持在之前的较低水平，这样连续几次过来几片云充电电流几乎就没有了，甚者自动停充（电流小到一定范围，例如低于150ma）。这就是板子能输出3w，充一下午才2%电量的原因。还有一种策略是手机一直处于高速的（频率较高）自适应自检中，这样对于一个限流源来说，输出电压就一直在5v左右高速波动，不能稳定，导致，充电电流实际上是锯齿波，明明电池板最大输出600ma电流，但是由于一直高速波动导致手机检测误差实际充电电流往往只有一半左右（平均值300ma左右），这个就是插入线性负载可以3w，插入手机就只能一半儿功率充电的原因。以上说明，当电池板能提供的输出功率小于手机的额定充电电流时，只有那种自适应调流且能中途定时自动再次调流的手机才能获得最佳充电效果，其他两种，一种就是半功率，一种就是基本无法正常充电。想三种情况都适应就必须保证阳光直射基本没有太大波动，帖子里测试时用的就是支持自适应调流加定时自动商榷的ip5306，所以无论电池板输出电流怎么变化，电压都能维持在5v附近，且电流追踪在5v电压下的最大电流。有点像mptt但是和mppt又不是一回儿事，有评论让up主用mppt控制器，结果up用了效果没一点儿提升甚者还不如以前，更加迷惑了，原因在于mppt最大功率点追踪只限于集成方案的稳压调压输出充电一体方案，也就是说mppt通过追踪电池板最大功率点确定电池的最大充电电流，通过不断改变充电电流来控制电池板的输出电压在对应的最大输出电流附近，以获得最大输出功率和充电功率。但是面向手机充电的折叠太阳能板是通用的5v恒压输出，电压恒定，输出电流不受前级buck或者mppt控制，只取决于手机自身控制，因此mppt无效。 对于无法保证阳光强度和稳定性的时候可以先给充电宝充电，储能后再给手机充，虽然费二道手，但是作为阳光不佳的折中方案应应急麻烦点儿都是可以接受的，能想办法充电了总比不能充要好～

完

Y道长

1楼占座，申请精华

lcy960

这个是充手机的？

sadfun

又磨了一次壳子把我逗笑了~！另外壳子链接，太阳能板的链接能给一下吗？

qrut

695514337 发表于 2023-9-25 11:39
1楼占座，申请精华

哈哈 谢谢支持～

qrut

lcy960 发表于 2023-9-25 11:47
这个是充手机的？

手机充电宝5v设备都可以～

miqi328

这个东西玩玩还行，没啥太大价值，除非把规模搞大。

铃兰花匠

这种UV胶封装的多晶硅板子本就能达到一半就不错了，想要全功率就得买玻璃封装的单晶硅电板！

qrut

sadfun 发表于 2023-9-25 11:48
又磨了一次壳子把我逗笑了~！另外壳子链接，太阳能板的链接能给一下吗？

哈哈 粮草先行，然后告诉撤军了电池板质量其实不佳，有概率拿到残次品，你可想好了

sadfun

qrut 发表于 2023-9-25 11:52
哈哈 粮草先行，然后告诉撤军了电池板质量其实不佳，有概率拿到残次品，你可想好了 ...

那壳子的链接~

qrut

sadfun 发表于 2023-9-25 11:53
那壳子的链接~

壳子邮费涨了 但还能接受【淘宝】https://m.tb.cn/h.5UZSzWZ?sm=00d877?tk=kuAXWa8kGB2 CZ3457 「塑料外壳 外尺寸=50*28*12mm 两端开孔 适合做各类电源模块封装盒」
点击链接直接打开 或者 淘宝搜索直接打开

qrut

miqi328 发表于 2023-9-25 11:51
这个东西玩玩还行，没啥太大价值，除非把规模搞大。

嗯 也就应应急～

qrut

铃兰花匠 发表于 2023-9-25 11:52
这种UV胶封装的多晶硅板子本就能达到一半就不错了，想要全功率就得买玻璃封装的单晶硅电板！ ...

看了相关评测，玻封单晶也达不到全功率～

sadfun

qrut 发表于 2023-9-25 11:54
壳子邮费涨了 但还能接受【淘宝】https://m.tb.cn/h.5UZSzWZ?sm=00d877?tk=kuAXWa8kGB2 CZ3457 「塑料外 ...

哇~感谢！

拆机专家123

sadfun 发表于 2023-9-25 11:48
又磨了一次壳子把我逗笑了~！另外壳子链接，太阳能板的链接能给一下吗？

板子和壳子可以一起买

拆机专家123

太阳能打造院坝灯很有必要

qrut

拆机专家123 发表于 2023-9-25 11:58
太阳能打造院坝灯很有必要

先给我来个大院子

qrut

sadfun 发表于 2023-9-25 11:57
哇~感谢！

别客气～

血尤未冷

真是一个好宝贝

铃兰花匠

qrut 发表于 2023-9-25 11:57
看了相关评测，玻封单晶也达不到全功率～

其实大部分人对太阳能板有个误区，厂家算的是MPPT功率，而我们计算的就是简单的电流乘以开路电压。