高考前最后一更:夏季来临停电多发,计划升级我的应急电源

351 天前
 MFWT

背景

大约十年前,我这个小区,因为在建设的时候(多也不过 01 年)没有考虑到大规模用空调等大功率电器的情况,一到夏天就有概率停电(烧变压器啊,烧高压断路器啊,云云),所以那时候我买了我的第一套太阳能应急电源。
那玩意功率很小,电池也很小,总发电能力只有 20W ,也就满足一下照明等需求,不过还是用下来了(那可是 2013 年啊,我家还在用 ADSL 上网,爱疯 5 也才刚发售,家人还在用直板机

转眼间十年了(人生有几多个十年啊),啥都在进步,这套系统陆陆续续换了电池,换了控制器,但是太阳能板还是那块太阳能板,也就是说经过十年的风风雨雨,太阳能板寿命已经过去一半以上,发电能力估计已经下降了不少。而且还有一个问题:目前这套系统的电瓶用的是服役超过 4 年的旧摩托车电瓶,这种启动电池极板薄而多,虽然说瞬间电流大,但是相对的,并不适合做深循环放电,比较伤极板

就这么断断续续地又修又换,一直到昨天,我还在想,我这个地方应该不至于出现大规模停电的情况吧,毕竟发展得还行。结果今天下午出门的时候(我有骑运动的习惯),经过我这边的一所小学,乌漆麻黑,还在纳闷怎么这么早放学了,仔细一看,才发现是停电了 —— 而且不仅仅是这个小学,整个街区都停电了,街边商铺的老板也不卖货了,就坐在门口使劲扇扇子

得,这下非大改不可了,鬼知道这突然设备故障停电会不会轮到我所在的街区,到时候轮到我乌漆麻黑扇扇子咋办?

俺的计划

0.基本规范

首先,能低压直供就低压直供,实在不行再上逆变器。因为真要到应急状态,电是不能浪费的。逆变器的效率虽然不是说太低,但毕竟是有损耗,这就不太合适了

然后,用铅酸电池,不用锂电。别问我为什么,我今天才刷到锂电池自燃把家烧没了的。我需要的是放着放着就忘了,不是放着放着就烧了

其次,电池容量要够。铅酸电池标称容量其实有个前提条件:适用于室温下的 0.1C ( 0.1 倍电池容量,比如 6AH 就是 0.6 安)到 0.3C 的的放电电流。如果短时间内大电流放电,实际电压会掉的很快,相当于就是容量变小了。而且虽然说有太阳能板,但是还是要考虑阴雨天的情况,所以必须要保证最基本有 15-20 个小时的照明以及手机充电(睡觉肯定不用开灯,但是保守点好)

1.照明

照明反而是最好实现那个。由于系统放在我的房间,书桌旁,有一盏 12V 的 LED 灯就可以了(日常也可以使用),而且有需要的话,我可以把电池拔下来,带到客厅,全家人一起用这点电(大热天停电,我也不愿意闷在房间里的不是?) 至于家里面其他区域的照明,比如卫生间,可以使用手电筒,或者充电宝接 USB 小灯(我爸玩这个的,所以不用愁找不到低压灯和 USB 灯)
这部分总电流就按 2A 算了(有点亮光就够用了,没叫你停电了也蹦迪)

2.散热

广东的夏天,没有空调是要命的。当然我这个系统不可能带得起空调,但是风扇也必不可少。我有台备用的 12V 车载电扇,吹吹人是够的了,总比一丝风也没有要好
当然,我可能会加购一台 12V 的台扇,看着功率也不大,二三十瓦
这部分,也按 2A 算吧

3.手机

家里三个人,一人一台智能手机。由于手机自带电池,停电了也没网(流量上网鬼知道基站备用电瓶能用多久),手机用的不多,所以这部分需求不算是很高,接一个 12 转 5 的充电器就好了
至于耗电量,我的荣耀 9X 是 4000mAH ,用了两三年电池有衰退,但是保守估计不会低于 3500mAH 。三台手机完全充一次电,10AH 应该够用。实在不行就不用了,停电了还想着视频刷不停多少有点大病

4.业余电台和收音机

刚刚说了,基站电池会用完电,或者说像上次郑州水灾一样,基站进水不能工作(虽然说这样的例子在我这边几乎不可能发生),这个时候手机就变砖了,电话打不通短信发不出。
所以,我的身边常备电台和对讲机和全波段(中短波 FM ,还可以有航空波段)收音机,紧急情况下我可以保持最低限度的通信,以及收听重要消息。当然,毕竟是紧急情况,而且又是小系统,那么就不考虑我的短波电台了,那玩意功耗太大。UV 电台发射功率不高,就很合适。
电台发射耗电 5-6A ,接收耗电几百毫安,又不必一直发射(工作待机比 1:20 到 1:100 以上),所以这个同样不需要多虑,有地方给他接就行
对讲机的话,比手机容量小一半,用 USB 升压冲,冲一次顶一两天。收音机就更甚了,同样是 USB 充电,冲一次,连续听能听十来小时,也不用多虑了

5.电池和太阳能板

那么根据以上负载情况,电池就最低需要 30-36AH 的(比如 3 块 12V-12AH 铅酸并联),可以保证 2A 电流(灯+手机)连续放电 15 小时以上,1A 电流(单开灯,或者单冲手机 /对讲机 /电台)放电 30 小时以上,凑合凑合也够用了

太阳能板,计划使用 60W ,这样给到电池的充电电流有 4-5A (太大了也伤电池),保底六七个小时能完全充满,对于夏天大太阳来说根本不是事,阴雨天少用点电就是了

小结

两天后高考,现在是 2023 年 6 月 5 日 22:16 ,上面的事情只能安排到高考后进行了
深山踏红叶,耳畔闻鹿鸣,请多指教

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25 条回复
jadelike
349 天前
想问一下一整套下来的预算和清单配置表
MFWT
349 天前
@jadelike 已在附言中列出,请参考
wangweiggsn
349 天前
家用光伏储能系统适合你的需求,就是成本不低。或者 3KVA UPS 配 200AH 电池。用上的机率不大。
t123yh
348 天前
48V 转 ATX 电源设计,供参考: https://github.com/t123yh/atx48
MFWT
348 天前
@wangweiggsn
我现在就是光伏储能,详见附言

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