| 本帖最后由 qsccsqwar 于 2013-5-21 21:06 编辑 一、前言 为什么要做这个户外电源系统？原因是早前有一次，我骑行长途，结果在上一个大长坡的时候，遇到了严重问题。首先是断水了，前后没有村子，天气十分炎热。接着主GPS断电，没一会，手机也断电。这种没水没电的情况，真心让人绝望，前后没人，没车，没村子。你不知道你在哪，要往前走多远才有可能能买到水。也没法查看各种电子地图。当时我就定下心，决定要做好一套户外电源系统，保证我在户外能坚持N天不断电。于是，就有了这个太阳能电源系统的开发。 开发好的太阳能电源分两部分，一部分为配电系统，一部分为电源系统。配电系统即电源周边，进行电源分配和转换成各用电器接口。电源系统即太阳能板和稳压电源。 简单的说就是：太阳能板发电》移动电源存储》配电系统分配》最终用电器使用。这样就保证了在户外N天不住店，都能稳定的为各种设备提供持续电力。 这个是开发好的电源系统：
本包里面装的即配电系统：
打开如下图：
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呃。。搞错了，搞成点评了。。。 在选择太阳能电源之前，我首先分析了市场上现在能买到的各种电源。用于骑行的主要有磨电机、花鼓发电机、链条发电、手摇发电、太阳能发电。具体分析待我一一道来。 2.1 磨电机磨电机是最早的单车发电机组。上个世纪流行过一阵子。原理简单，就是在前轮或者后轮上安装一个接触车圈的滚轮，滚轮带动齿轮组传递到发电机。但是磨电机缺点也明显。直接接触车圈，恩，想想就知道，会带来很大的阻力。比如我的车前轮空转是160秒，带上这个，60秒估计都达不到。 不过磨电机还是有其好处的，功率大，大的磨电机可以达到12W。对于户外来说，这个就相当大了。负载多个用电器不成问题。当然，12W也是建立在燃烧人油的基础上，恩，想了想，不要也罢。
花鼓发电机等同于磨电机，虽然没有摩擦，但是磁场产生的阻力依旧不可小觑。同样价格不菲。所以这个不在我的考虑范围内。
其次，现在市场上比较成熟的单车发电产品，就是链条发电机。发电机通过齿轮挂接到链条上。不过缺点明显。变速车不是很适用（虽然有变轨槽），影响链条工作，同时价格昂贵。200以上。不过优点也是有的。产品成熟，防水，对于严酷的户外环境能够较好的适应。
恩，这个就不多说了。这玩意我有一个，手摇能累死你。电流小，功率低，还得不断的摇。效果还不如磨电机。作为一个紧急充电手段都有些多余。 2.4 甲醇发电机这个甲醇发电机是没有成品的，属于我在分析发电机的时候自己设计的一个模型。简单的说，玩航模的时候，会使用一种燃烧甲醇的发动机。这个发动机不是很贵，不足100都能买到一个。动力还算强劲，毕竟是热机。使用这个甲醇发发动机，输出挂接到发电机机组上。即可实现稳定的电源输出，预计可以达到24W。不过这个的缺点相当明显。不支持汽油，燃料难以购买，同样不便携。所以这个模型我最终放弃。 2.5 太阳能发电机太阳能电源现在某宝已经有现成产品销售了。不过偏贵了点。我自己DIY同等级的电源，只有其一半的价格。同时某宝现在还有集成移动电源的太阳能电源，这个对于动手能力不足的朋友来说，是个很值得考虑的选择。 太阳能电源的优点是简单，轻量，便携，好维护。缺点是易碎，同时阴天和夜间不能提供有效电力保证。不过我们可以采用太阳能电源+移动电源的方式，储存一部分电力供给夜间使用。所以，最终我的户外电源系统的供电模式选择了使用太阳能。 |
| 本帖最后由 qsccsqwar 于 2013-5-21 21:08 编辑 三、太阳能电源制作 在做太阳能电源的时候，首先要思考几个问题。我的输出需要有多大，负载多少电器，我都有哪些设备需要供电，不同设备电源接口都是什么，接口是否通用，不同设备充电电压都是什么。只有明白这些问题，那么在后面尽心开发的时候才能不走弯路，才能不做无用开发。 比如拿我来说，我的户外用电器有：主GPS、手机、相机（5号电池）、对讲机（锂电）、手电（18650）。采用的供电模式为：主GPS（USB迷你接口5V）手机（标准智能机接口USB5V）、5号电池（1.5V充电电压）、对讲机（3.7V锂电）、手电（2.5mm接口5V） 3.1 太阳能板选择选择太阳能板的时候需要考虑几个重要参数。首先是尺寸，其次是电压、电流和功率，最后是数量。 简单的说，尺寸用于计算最后的成品体积，用于确定是否便携；电压用于计算供电最后采用降压板还是升压板还是稳压板；电流用于计算采用并联模式还是串联模式；功率用于计算是否能够带的动移动电源以及相关的用电设备；还有就是数量，是采用单片还是多片。 对我来说，我采用了尺寸为135*110/6V/2W的太阳能板2片。接线模式为并联。（串联的好处是电压高、并联的好处是可以支持较大电流）。于是我的板子就能完成4W的负载，6V的输出。 注意，如果是两片不同输出的板子，则不能采用并联模式。
太阳能板在使用的时候，不管并联还是串联，都需要先通过在线路中串入一个肖特基二极管。其作用是利用二极管的单向导通特性防止不同板子之间的相互损耗。 3.3 稳压电源太阳能电源的输出一般不要直接负载用电器。最好先经过稳压电源，将电压稳定后再装入移动电源备用。 为什么要通过稳压电源？因为不同的光照太阳能板的输出电压并不同。那么，电压范围就可能是2-7V之间浮动。这样直接使用，要么没法充电、要么过压烧电器。 所以我采用了稳压电源（某宝的升降压板）进行太阳能电源输出稳压，稳定为8.4V。8.4V的原因是我的移动电源采用的是8.4V充电。稳压电源的输出也要增加一个肖特基二极管，用于防止移动电源回流。
移动电源这里需要注意的是，移动电源的输出接口有几个，支持多大的输出电流，实际上就是移动电源的负载功率。我的电源采用的是某宝购买的模块自己组装产品（充分发挥DIY精神）。其支持5V2A输出，也就是10W。可以负载最大10W的用电器。 选购移动电源的时候，要考虑电源是否支持边放边冲，这个对于采用太阳能供电非常有用。同时注意移动电源的电芯。移动电源贵就贵在电芯上。差的电源采用的是劣质18650组。注意电芯的标称电量，多少MAH。比如我这个就是1.2Wmah，足够供应手机充满4次。
上图就是用太阳能电池板给移动电源充电的照片。 |
| 本帖最后由 qsccsqwar 于 2013-5-21 22:38 编辑 五、供电系统 在之前的都DIY完毕后，开始考虑怎么给各种用电器供电。也就是分配的问题。因为之前已经充分思考过了都需要给哪些用电器供电，所以这里只需要按照接口进行制作和链接即可。 5.1 电源分配器因为我的移动电源只有两个输出接口，一个2.5mm接口，一个5VUSB接口，对于使用各种USB设备的我，明显接口数量不足，所以我需要扩充输出接口。这里我敢扩充的原因就是我知道我的移动电源支持2A，所以我可以并接分流使用。
上图的盒子是用了一个3节的5号电池盒改装的黑色盒子，没买到适合DIY的盒子，所以这个电池盒是最好的解决方式。拆掉里面的隔板和电池簧片。
这个万能充电器是市面上可以买到的一种比较全能的充电器。首先充电器自身支持使用220V市电进行供电，同时支持使用4节7号电池进行供电。具有较宽的电源输入选择。同时输出可以使用USB输出和普通万能充输出模式。
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经过我测量，该万能充电器可以使用USB逆向供电，也就是把USB接口不作为输出，作为输入接口，通过电源供电后，进行输出供给大部分锂电使用。这样既可解决户外平板锂电池和对讲机的充电问题。
注意你的车载手电是否支持使用线充，支持的一般输入电压就是标准USB电压。这样的话，只需要做一根USB转2.5mm的线既可完成手电充电。否则的话，需要购买一个支持使用USB进行充电的18650充电器。
手机、GPS和车载音响除了将电池卸出来使用万能充电器进行充电，还可以采用USB线的模式，直接连接到电源分配器上，完成充电。所以，在户外只要保证用电器有对应的USB充电线既可。 5.5 5、7号电池充电这个是某宝购买的USB接口的5号电池充电器。用于对我的相机电池组进行充电。优点是小巧便携，同时支持我的电源接口，即标准USB。但是缺点也很明显，充电电流小，充电速度慢。同时充电不足。
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qsccsqwar 发表于 2013-5-21 17:24 楼主你好，你遇到的问题我早也遇到过，觉得用大功率“移动电源”是最好的办法，体积小，储备功率相对来讲也足够大，随时即可充电，我走长途时就要带它，5V以下的设备都可充，且有大小电流两个输出，我用的是20A的移动电源，比你的太阳能要方便实用得多。 |
qsccsqwar
我经常连续宿营好几天，中间没有地方给移动电源充电啊。还有20A的移动电源是不存在的。2A基本就是移动电源的瓶颈了。你没发现我是用太阳能+大功率移动电源？呵呵，太阳能是用于发电，移动电源是储备，电力的存储。 ...
2013-5-21 20:51
nightkid1985
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qsccsqwar
楼主懂行 20A的移动电源纯粹扯淡
2014-6-12 12:46
骑游遍天下 发表于 2013-5-21 18:10 我经常连续宿营好几天，中间没有地方给移动电源充电啊。还有20A的移动电源是不存在的。2A基本就是移动电源的瓶颈了。你没发现我是用太阳能+大功率移动电源？呵呵，太阳能是用于发电，移动电源是储备，电力的存储。连续几天无人区的时候，你储备再多都会耗完。而且用电器多啊，对讲机、GPS、手机、手电等等。 |
nightkid1985
楼主懂行 20A的移动电源纯粹扯淡
2014-6-12 12:46
爱在路上彡
呵呵，我DIY过一个24AH的移动电源，两个USB最大输出3A，感觉超棒的，只不过有点沉。
2013-10-27 03:02
nightkid1985
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爱在路上彡
这得用多少电池啊…………估计有2.5KG以上
2014-6-12 12:47
骑游遍天下
我一般都带手机、GPS、平板、MP3等，一般还较省电的。
2013-5-21 21:54
骑游遍天下
移动电源里面是多节锂电并、串而成，我就有10A和20A各一个，只是20A比10安体积大了一些，当然更耐用的。你我用途不一样，你是搞户外，我是单车骑行，所以咱俩就说不到一块了，呵呵。
2013-5-21 21:51
国外号码请输入国家代码，收不到验证码，联系管理员微信:zhb7171608
