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如果要构建自己的太阳能电源,需要注意一些事项。
最主要的是,太阳能电池的电压输出会根据入射的阳光(阳光充足)而发生巨大变化。
作为“电池充电器”出售的简单,不受管制的太阳能电池板通常设计用于12v“休闲”电池的深循环,但可以在明亮的阳光下甚至在18v或更高的开路电压下进行测量(即使在英国* 8')。电池的内部电阻使该电压降低到电池水平,但如果没有该电压,则高于标称电压的电压可能会对直接连接的电子设备造成损坏。
因此,您应该使用电池调节太阳能电池板或调节其输出,理想情况下两者都应考虑。使用电池还可以使您在太阳能电池板的电量下降时积聚多余的能量并为之供电,这意味着您可以选择尺寸适合您平均功率的太阳能电池板,而不是最大尺寸的太阳能电池板。电力需求。
如果要使太阳能电池板和电池的尺寸保持最小,则可能需要计算总预期功率负载,全年的平均发电量和电池容量,以使您度过夜晚和冬季。
关于电子充电交换的问题,我对太阳能充电有一些很好的建议,包括有关信息的信息,如何使用来自Gaisma的特定位置信息来计算您所在区域的日照量是否足以满足给定太阳能电池板和电池组合的应用。
可能需要研究内置太阳能电池板,电压调节器和备用电池的Solio充电器。它们也很可能具有Raspberry Pi的正确电源连接。
您应该避免将Raspberry Pi暴露在直射的阳光下,因为这可能会引起问题(例如过热或某些类型的组件(例如电容器)退化)。紫外线辐射不利于电子设备。除此之外,如果您有备用电池和质量调节器,我认为应该没问题。
请注意,您可以通过将电子设备放在不透明的容器中来轻松屏蔽电子设备免受紫外线辐射,可以使用简单的纸板箱,也可以将其包装在建筑用纸中。即使是透明的玻璃或塑料外壳也可以滤除大多数紫外线。然后,您可以通过外壳上的孔进行从太阳能电池板到Raspberry Pi的布线。
您至少需要:太阳能电池板,充电控制器,深循环电池,DC-DC降压转换器(将电池电压降低至5V),用于安装电池板的硬件以及用于容纳所有组件的东西。
诀窍在于确定太阳能组件的大小,这取决于获得的阳光量和所需的储备电量。但是,即使在最好的情况下,我相信在大多数地方用少于30W的面板和12V 5AH AGM SLA电池为Pi 24/7/365供电仍然是一个挑战。
原因是面板必须提供足够的电源以不仅使Pi在白天运行,而且还要给电池充电以使Pi在晚上运行。Pi的功耗约为1.5瓦。对于24小时的运行时间,则为1.5瓦x 24小时= 36瓦时。理论上,一块12V 5AH AGM SLA电池可以提供60瓦时的电量。但是,您绝不希望将铅酸排放超过50%。也总是效率低下。因此,您的电池电量可能只有23瓦时。这足以使Pi整夜工作-但前提是必须先为电池充满电。这就是面板瓦数变得重要的地方。
理论上,一个30W的面板在“峰值日光”下每小时可以提供30瓦的功率。但实际上,您只能从面板上获得23瓦功率。因此,您需要1.6小时的峰值日光(1.6小时x 23瓦= 36.8瓦时)来为每天使用36瓦的Pi供电。您可以在线查看以查看您所在地区的峰值日照时间。您想要冬天的平均值。
以华盛顿州西雅图市为例,冬季平均只有1.6。因此30W面板就可以做到。但这仍然假设您每天至少要有1.6个高峰小时的阳光。实际上,您可能会没有阳光直射几天。这就是为什么要扩大面板+电池以保留电源的原因。
因此,用150W面板和75AH电池为Pi供电是很平常的。许多人会说这太过分了。但这不是您是否想要在阴天保留电力。
有一家公司为树莓派做这些事情,它们被称为PiJuice,带有便携式电池,太阳能电池板也可以作为附加设备添加。:
https://www.kickstarter.com/projects/pijuice/pijuice-a-portable-project-platform-for-every-rasp