
从技术的角度上说——靠谱。如果有人觉得不靠谱,大多是没买到靠谱的产品,或者是没人做靠谱的产品。好比大家都说电动汽车不靠谱,那是因为没开上特斯拉。
先说一下本人和太阳能、充电宝的渊缘:
2012年3月,淘宝买了几块太阳能电池板,做电阳能充电器,当时用的还是一部二手的索尼爱立信,充电头超级大。结果没成功,插上手机基本没有输出电压。
2012年12月,淘宝买配件,用一块废电池、胶水和几张塑料卡片组装了第一个手机充电宝,当时用的是移动定制3G手机,交399话费送的,很多人的诺基亚当时还不支持3G。几天一充电,DIY充电宝只是一个爱好,没什么实际用途。
2013年,用模拟电路给宿舍路由器做了一个充电宝,从此告别晚上宿舍11点熄灯断网的历史,此时终于用上智能手机——LGKP500,韩国买来的水货,韩国当时已经有4G和NFC,但是国内当时没有4G网络,但WIFI还是有的,晚上WIFI看英剧——《梅林传奇》,上铺兄弟玩地下城与勇士。
2013年底,参加比赛得了奖,给爸妈一人买了一部智能手机,天宇的。正好当时有同学笔记本电池坏了,我到手6节电池后又从淘宝买了一套充电宝电路板和盒子,给老妈组装了一个充电宝,这个充电宝她一直用着,现在还没坏。
2014年,申请的小课题获得优秀结题奖,当时智能手机已经非常普及,充电宝早已走红,我们课题组的人每人发了一个充电宝。
2015年,自制5kW逆变器,这是一个可以给电视机,冰箱供电的超大号充电宝。
2017-年到现在,一直在做商用的太阳能储能系统,这是一个真正的太阳能充电宝,只不过它的功率很大,它的电池要摆满一整个屋子或集装箱,它的太阳能电池板要摆满一个山坡。
哪天地震了、停电了,它可以保证一个园区、一栋住宅等等人正常用电。
所以,你说太阳能充电宝靠谱吗?我觉得,技术上是靠谱的,只是做我们见到的市面上卖这些产品的人是不是那些懂技术的人,或者有没有人想开发一款真正好用的产品。以下,我就从技术角度分析下太阳能充电宝。
先看一下一个完整的太阳能充电宝所要具备的技术单元,也可以理解成太阳的能量流入手机的流程图:
我这里只讨论给手机、pad充电的充电宝,这样上图的技术很容易理解。首先,太阳能电池板接收到太阳能,转换成电能,此时的电阳能电池板就像一个电池(如果学过电路,更专业一点说是一个电流源),但是这个电池的输出电压、电流、功率都不是恒定的,它受温度,光照,负载等影响,无法直接为电池充电,也无法直接为手机充电,这也是我第一次做太阳能充电失败的原因。
要想给手机充电需要将太阳能电池板的电能进行变换,成为符合充电需求的电能。比如:电流过大,会烧坏电池,电压过低,充不进去,功率太小,充的太慢。这就需要增加电池板到蓄电池之间的两个电能变换电路:MPPT,这个叫最大功率点跟踪,可以让太阳能电池板一直工作在最大功率状态(太阳能电池板的功率是变化的,受很多因素影响,输出零功率也是有可能的),有些太阳能充电宝省略掉了MPPT环节,这样充电效率就会降低,充电时间就会变长。
还有一个是蓄电池充电电路,它可以保证充电时期蓄电池所需要的电压和电流,并且控制充电电流在安全范围内。
电池进入蓄电池后,后面的环节就和普通的充电宝一样了。首先,蓄电池的电压范围是3.3~4.2V的(单节,一般充电宝都是多节并联,笔记本充电宝有多节串联的,电压会高),而手机充电电压是5V,这就需要一个升压电路,把电压升至5V,同时控制充电电流。现在好多手机支持快充,如果给此类手机充电需要增加快充芯片,该芯片可以识别手机内部的快充协议,从而判断是你需要5V2A的一般快充还是18W快充,还是充电5分钟通话俩小时的快充。目前Type-C接口的笔记本电源适配器均具有此类芯片,接笔记本可以输出高电压给笔记本充电,接手机可以给手机充电。如今我用的是华为手机,每天用ThinkPad的适配器充电,还支持快速充电。
经过上面完整的功率变换,就可以完成太阳能到手机电量的转换。此时你只需要结合自己的功率需求选择匹配的太阳能电池板。
下面说一下上面的过程怎么具体实现:
关于升压,充电等芯片很常见,这里推荐一款带MPPT功能的蓄电池升压芯片:
这款芯片由于集成了MPPT功能和蓄电池充电功能,所以可以直接将太阳能电池板与电池连接,省略很多外围电路。市面上让人觉得不太靠谱的产品,可能是缺少MPPT功能,导致电池板功率小,太阳能没有最大限度利用,所以充电慢。当然,充电功率和电池板面积是正比的。
总的来说,太阳能充电宝,如果仅仅是只针对手机充电,那市场确实不大,驴友也更愿意前一天晚上把自己20000mHA的充电宝充满。市面上卖的产品往往会省略以上的一个或几个环节,所以好的产品也就不多,使用体验也差。其实普通充电宝也会偷工减料的,这么说吧,一节三洋(日本的锂电池,笔记本里基本都是用国外的电池)2200mAh的电池要22块钱,一个10000mAh的充电宝需要5节这样的电池,五节电池就110块了,再加上电路板,外壳。一个某马仕的20000mAh的充电宝才卖你99块,你想想,为什么。所以有的人买的充电宝里面是沙子,有的人买的会爆炸,导致大家上飞机还挺麻烦。但是某个企业真要是做一个真材实料的20000mAh充电宝,卖300块,估计没人会买。
太阳能充电宝也一样,如果仅仅局限于手机充电宝,市场确实不大,但是如果把思路拓展开来,一台野外露营的汽车、一些户外工作的售后人员、野外的基站、牧民等等,这个时候或许还有些市场,这个时候按照前面的框图,技术上是可以搞出一套靠谱的太阳能充电宝的。前几天,我有个同学接到了一个项目,沙漠地区需要一套便携式太阳能充电系统,就是一个太阳能电池板加一个大个充电宝,这个项目几百上千万,你说它不靠谱吗?
