家庭太阳能低压供电系统初步实践

SolarFans

太阳能家用探索实践

太阳能板十年前曾经买过一块,才30W功率,要三百块钱,一只贴在朝南的窗户上,发出来的点进摩托车12V电瓶储存,用来带动一盏DIY的8个1W的LED工作台照明,附带带动一个装在空调孔处的10CM的12V散热风扇当排风扇用;
由于电池充电放电没有装管理芯片,经过几次过放电和过充电,废了;实践这个方案不可行,必须要有一套蓄电池过充过放的保护才行,但是我没做;

随着家里光猫路由器手机充电等等这些小功率设备的增多,墙上的插座都不够用了,而且好多设备都是需要24小时在线,这个小变压器虽然功率不大,但是24小时插着220V电,本体发热,能源利用效率总体上就很差,一个不显,但是多了就比较讨厌了,下决心改变一下,于是就酝酿出一个家庭太阳能低压供电系统想法:

主要实现的目的:
1:代替这些低压小功率的变压器,统一低压供电,实现光猫,路由器(2台),6部手机的充电需求,两台电脑音箱功放长期待机(里面是变压器功放,待机挺热的其实);
2:做到免维护,从本质上就不会造成过冲过放问题;
3:至少保证一周无太阳的阴雨雾霾天气造成的太阳能发电不足问题;
4:万一蓄电池低压了也能迅速用220V充电恢复;

首先根据自己家落地窗下半部分的尺寸选择太阳能板,最终我选择了一块80W,2块50W一共440元到手;
太阳能板是21V空载电压,最大效率是17V,我根据这个电压选择了5块180AH三元锂电池动力,一共接进1500到手,这样就确保了足够的容量支持一周的供电需求;

主要投资就是上面这两项,其它费用也就十几块几十块的就不值得一提了;

我家是四楼,6楼到顶,不可能在顶楼安装太阳能板,物业也不允许在外墙做支架去支撑太阳能板到一个理想的角度,我就是牺牲了效率,还是直接贴到窗户上,这样也有好处就是没有影响任何室内面积,并且免维护,不用考虑到放室外大风把太阳能板吹跑,什么冰雹砸了,什么尘土太多需要清扫等等一些列问题,省心省事;

选择5块电池串联总电压理论上满电是4.2*5=21V,刚好等于太阳能板的空载最大电压,也就是不用担心过压充电问题;
买了一块5串锂电平衡保护板装电池上,等于加上了放电低压保护功能;


实测春秋冬季节太阳角度低,日照下最大19V3.5A功率,一般可以接受6个小时日照,但是到了太阳最足的夏天发电功率反而不够了,因为太阳板能角度是垂直的哈哈,中午反而没发出来多少电,不过一年也就那几个月,舍了就舍了吧,舍得舍得,相比太阳能板占地面积费用和维护的麻烦来讲,有得必有失,玩就不要太认真了;

下一步就是低压供电分配系统:

电池就放在太阳能板边上阴凉处,用帘遮挡一下太阳直射,电池别受热了;距离太阳能板最近,则电流在导线上的损耗就可以尽量低,电池板发电就可以更多;
电池出来就用两根2.5平方的护套线拉到两个用电的房间,一个是客厅,一个是我的书房兼工作室,分别作了两个电源分配器:



分配器都是一进8出,四个开关,每个开关两路,支持20V直出,可以接能承受20V高压的比如车用四口手机充电器,或者是电子DIY爱好者必备的可调降压实验电源模块都是可以的;
另外分配器内部配置两个可调降压模块,一个调到12V,一个调到9V或者5V,根据负载设备接受电压决定调节多少;12V的三个光猫加路由器全部可以接进去了,我台式机的用笔记本改的副屏也是12V的也可以接进去了,两套电脑的漫步者音箱还没改造,将来肯定是20V供电D类高效率数字功放替换内部老式的变压器TDA2030模块的模拟功放了;
6部手机充电现在全部迁移到两套4口车充这里来了,墙上插座就又空闲了;

有人说2K块钱买4000度电用不香么,确实是,从经济上确实是不经济,没有经济实力还是不要弄了,玩这个东西本来就是花钱的,就像钓鱼爱好者一样,一把杆万八千的不是事,玩什么不花钱呢?

作为电子爱好者,注意是爱好者,不是从业者,电子对于爱好者来说就是花钱玩的,我喜欢我乐意,我用太阳能给手机\给各种小设备提供来自太阳光的能量就是一种乐趣,况且太阳能板的寿命是20年,锂电池没有充放电记忆效应,车用电池在这种低电流应用寿命也是至少20年,平均下来每天0.27元的爱好消遣也不算是一种负担,而且脱离的电网的束缚,管它什么停电不停电什么战争意外,对于本系统只要明天太阳升起来我就有电用了,绝对是一种供电的保证

京城发烧

我也在低压供电，可惜只是简单的12V照明和车机音响系统

SolarFans

京城发烧 发表于 2021-2-4 13:44
我也在低压供电，可惜只是简单的12V照明和车机音响系统

感谢评分!

说车机,前天朋友送我一个卡罗拉雷凌车机,那玩意功耗是真的大,只要开机了,电流就直达1.5A以上了,侧面一个部位发热厉害着呢,不过功率也确实大,我用一个12V3.3A开关电源带,低音开足了,音量开大了,能把电源模块拉保护了哈哈!

东奇

我也是低压供电，用入户楼宇对讲的12V，大概有个1A多电流

fanerna

赞一个！实践出真知，贵在坚持啊！

jsnjjtgf

遇到连续的阴雨天还是不够的,所以还要有一个额外的一个当电池亏电时,市电直接充电的电路或者是直接切换到市电.这样才是真正的无人值守

演绎人生

180AH太大了吧，能充满吗？这个费用太高了

五行烧友

玩玩蛮好，
我这次装修把太阳能线路分为二路，一路弱电 48V 直送，
另一路经过 UPS 负责 1F/2F/3F 照明和插座，
48V 弱电直送负责 1F 自动门控制单元和智能门禁系统，
一个刷脸门禁控制前二扇门，一个指纹控制后门，一个网络控制器控制全部包括外面路灯，
弱电机柜一台 16 路网络监控，一台 24 口交换机，二个光猫 有线电视和电信宽带，
目前配置 800W 光伏板，48V50AH磷酸铁锂组，完成后 1600W 光伏板，48V150AH磷酸铁锂电池组，
全部弱电控制系统设计成在线式无缝切换控制，智能化和网络设备瞬间掉电机器会断网或死机，


这是调试临时使用的智能门禁系统多冗余电源系统，
1.  48V 优先供电，2.市电，3.门机自带电源，以上三个全部失效无电由室外临时搭电，









这个是后门门禁控制电源，加入了汽车互联控制，室内用手动开关控制，
车子离家几十米路灯点亮，熄火后几分钟灯灭，

还有很多节点都是自制的这种控制器

天韵audio

五行烧友 发表于 2021-2-4 15:45
玩玩蛮好，
我这次装修把太阳能线路分为二路，一路弱电 48V 直送，
另一路经过 UPS 负责 1F/2F/3F 照明和 ...

弱电用在音响上面爽，底噪很干净。

wosyzcn

不是私房，玩起麻烦，楼主还是下的功夫的把它给做出来了，挺好的，要是地方够大的话，还可以再接一些照明，一般3W的led灯，直接拿掉驱动，就是12v的

wsmwsm

坐等你们的新创意，我也想折腾一番

异幻

东奇 发表于 2021-2-4 14:01
我也是低压供电，用入户楼宇对讲的12V，大概有个1A多电流

偷偷地？物业不知道？

SolarFans

演绎人生 发表于 2021-2-4 15:16
180AH太大了吧，能充满吗？这个费用太高了

容量需要计算,计算后就知道够不够了
目前我的负载是18V1A左右的长期负荷,1A一天需要消耗24AH,180AH满打满算只能坚持180/24=7.5天,实际肯定达不到,而为了满足24AH的每日消耗,那么6小时接收阳光的时间需要4A的充电电流才能平衡,目前实际还不到这个值,所以我还要想办法继续提高太阳能板的效率,既然受光角度不想改变,现在琢磨着怎么通过升压板使太阳能板输出电压稳定在最大效率点17V,输出还不能超过21V,我知道有MPPT模块,就是想用手头的材料研究一下

东奇

异幻 发表于 2021-2-5 16:10
偷偷地？物业不知道？

自家接线，难道物业拆入户机看暗盒 装修时让水电工埋了根管到弱电箱，带光猫+5口千兆交换稳定3年+了

菜鸟爱好者

理智的太阳能发电。