奇客的太陽能日誌

電池充不飽? 電充不進去? 太陽能板與電池電壓的搭配!! 明明安裝了太陽能板，也可以正常發電，為甚麼電就是無法充進蓄電池裡? 到底是電池壞了還是板子壞了呢?     答案是未考慮太陽能板電壓與蓄電池充電電壓的匹配! 儲能的電池組 不論是自發自用或是離網型系統，都是會使用儲能的電池組。當使用太陽能板對電池充電時，需要明確知道使用的電池種類與充電規格，如過使用不正確的太陽能板電壓對電池充電，會導致無法充電或是一直處於充電狀態。 可參考: 如何設計自發自用太陽能發電系統? (進階篇) 萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕! (應用篇) 自發自用的好選擇! 離網型太陽能發電系統! (應用篇) 電池電壓種類 電池的電壓種類 電池擁有五個重要的電壓規格，分別為 工作電壓: 指的就是平常聽到的電池本身的電壓，如12V或24V。 放電截止電壓: 當使用電池時，由於電池一直在放電、電壓會降低，這時電池可放到的最低電壓。如果超過這個電壓，也可能電池將無法再充電恢復，也就是所謂的過放。 放電恢復電壓: 當電池充電時，需要恢復到一定的電壓之後才會正常供工作，如果沒有達到這個直的話，是不會恢復為工作狀態。 充電截止電壓 (充電電壓): 電池的充電電壓及上限 。當對電池充電時，太陽能板的電壓是需要高於充電截止電壓，這樣才可以充電，簡單說可想像成高水位的水會往低水位的水流動，此時會一直充到平衡為止，也就是所謂的充飽。 浮充電壓: 為電池在充飽後保持的電壓。由於電池本身會自我放電，因此通過補償電壓的自我放電來維持本身的電量。在電池充電的過程中，電壓保持恆定，或是在特定的充電階段保持電壓來維持。因此充飽的電池電壓通常會維持在浮充電壓與充電截止電壓之間。 電池充電規格 因此當使用太陽能板充電時，需先確定板子的電壓是否有高於欲使用的電池充電電壓，再藉由太陽能控制器內部的設定，自動會將板子的電壓降低為電池的充電電壓；但如未高於此電壓，可能會導致電池無法進行充電。簡單說就像110V的插座可以拿來充手機，但無法使用220V的冷氣一樣。 至於一直處於充電狀態，其原因為使用錯匹配的電池電壓，導致電池處於可以充電但一直無法到達電池本身的充電截止電壓，或是太陽能板的輸出不穩定，導致電壓不足，如遮陰。 相關參考: 電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 便宜又好用的PWM太陽能控制器! (

究極的懶人玩法!! 太陽能行動電源 "Power Bank" 想要享受太陽能板發電的生活 ，但覺得相關的系統組裝很複雜 ， 難道沒有輕鬆又簡單的方式嗎?    答案是有的! 就是太陽能行動電源! 太陽能板的發電應用主要由太陽能板 、太陽能控制器及電池組三個配件所組成 。三個配件彼此的搭配及選用 ，都視個人的需求來組裝 ，簡單來說可以想像成是在 組裝個人用的電腦 ，想要的配備都由自己來調選及組合 ，但對於沒有相關經驗 或是剛入門 ， 只想簡單享受太陽能板發電的人來說就相對複雜 。 可參考: 1. 如何設計自發自用太陽能發電系統? (進階篇) 2. 萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕! (應用篇) 太陽能行動電源 太陽能發電系統的主要原理為:  太陽能板發電 → 太陽能控制器 → 電池 → 逆變器 → 負載 電器 ，這幾個步驟及 各 別的配備 。 太陽能行動電源 (點圖可放大) 太陽能行動電源板則是將太陽能控制器 、電池 、逆變器及插座整合在一起 ，形成一個簡單使用又方便攜帶的配件 。使用上只需要將太陽能板接到行動電源上 ，讓太陽能板發電後對 行動電源充電即可 ，由於 行動電源本身內含逆變器 ，因此在使用上不論是DC電的使用 ，如USB充電 ；或AC電的使用 ，如110V或220V的負載家電等 ，只需要一台行動電源通通都可以簡單解決 。 使用情境 (點圖可放大) 規格說明 簡單來說 太陽能行動電源 ，就像配好的 筆電 一樣 ，不需要花時間挑選各個配備及學習組合 、 組裝 。 再來說明一下行動電源的規格 ，方便挑選自己喜歡的產品 。 行動電源規格: 充電方式 (點圖可放大) 行動電源規格: 輸出方式 (點圖可放大) 挑選 太陽能行動電源時 ，只要注意幾點即可 ，1.  需要的電量 是否足夠自己使用  ，2. 太陽能板的充電規格 是否符合自己的板子規格 ，3. DC或AC電的輸出方式 能否讓自己的負載設備使用 。至於是否可利用其它的充電方式充電或使用的輸出規格 ， 就依個人的喜好決定即可 。 相關參考: 1. 直流電? 交流電? 太陽能板發的電! (進階篇) 2.夏天到了太陽能板發電能力越好? 溫度與發電的關係! (進階篇) 3.自發自用 & 電廠投資!! 如何計算需要的發電量? (應用篇) 4.太陽能板自發自用! 多少發電量

安全保護性的關鍵材料! 太陽能板用"接線盒" 太陽能板照光後 ，產生的電是如何在收集使用時 ，同時具有絕緣、耐壓等安全保護呢?    答案是靠太陽能板用接線盒! 太陽能板用接線盒是位在板子的後方 ，一個黑色小方盒 ，主要功能為太陽能電池產生的電與太陽能控制器之間的橋樑 。 接線盒的好壞包含本身的電氣特性 、機械性及材料性 ，功能相比其它材料複雜 。 太陽能板接線盒 (點圖可放大) 太陽能板接線盒的構成 接線盒主要作用是將太陽能板的電與外部線路連接 ，透過矽膠將 接線盒黏合在板子的背板上 ，藉由金屬引線將太陽能電池與外部的接線盒連接 ，再透過電纜線與太陽能控制器連接所形成 。另外 ，高規格的接線盒中 ，會額外含有旁路二極體 ，主要是確保當板子被遮陰不發電時 ，迴路 能正常運作 。 因此關鍵材料有: 1.接線盒盒體 2.  旁路二極體 3.電纜線與接頭 。 接線盒內部 (點圖可放大) 接線盒盒體目前的規格大都具有一定的防塵 、 防水功能 ，基本落在IP65 ，高規格的可到IP68 。 電纜線目前都使用4mm2的規格 ，耐電流上限為20安培(A) 、 耐電壓上限為1500伏特(V) ，操作溫度落在-40 ℃~90℃ 。接頭為與太陽能控制器相結合的另一個關鍵 ，目前業界普遍公認 、通用性高 也是安全性最好的為 Staubli史陶比爾所製作的MC4接頭 ，該接頭不僅具備IP68外 ， 耐電流 、 電壓上限與 電纜線同級 ，同時還具備對接後不鬆脫但好拆除的特殊設計 ， 對於不同類型的接頭都可以對接的優點 。 Staubli史陶比爾 MC4接頭 (點圖可放大) 相關參考:  能用20年的太陽能板! 魔鬼就在細節裡～ 太陽能板的材料！(進階篇) 延伸閱讀:  太陽能入門篇 圖片來源:  1. https://www.slocable.com.cn/Chinese/news/ 2.https://www.ksterminals.com.tw/tw_certification3.asp 3.https://energyshop.auo.com/product/detail/1115050

結構強度的關鍵材料! 太陽能板用"邊框" 在太陽能板中 ， 能提供結構安全性及支撐性的關鍵材料是?  答案是太陽能用邊框!  一般 太陽能板都一定會有邊框包覆在四周 ，主要是提供板子一定的結構強度 ， 同時與系統支架做接合用 ，為板子提供足夠的支撐作用 。為了將板子可以較好的固定 ，邊框必須包含一定強度及耐用性 ，通常使用於太陽能板的邊框都為 6系列 的鋁合金材料 。 6系列鋁合金邊框 1. 提供保護與支撐太陽能板的作用 2.由於鋁框具有導電性 ，提供太陽能板接地的作用 3.與其它材料相比 ，具有輕量 、 高強度及一定的耐腐蝕性 除了鋁合金本身的耐腐蝕性外 ，一般也會在鋁框表面進行陽極氧化處理 ，讓表面形成一層氧化鋁膜 ，進一步提升抗 腐蝕性 。以台灣來說 ，非高鹽害的地區 ，大都可以使用 。 太陽能板用邊框 (點圖可放大) 邊框的組裝 會影響太陽能板強度的另一個關鍵為邊框的組裝方式 ，邊框與板子的接合通常會使用高黏性的膠帶來做接合 ，邊框之間會使用螺絲來進行鎖附組合 。這樣的組裝方式對於一般的環境下使用沒有太大問題 ，但對於有耐風壓需求的環境就稍嫌不足 。目前高規格的太陽能板 ，在邊框的組裝上 ，會使用矽膠將邊框與板子直接黏合在一起 ， 邊框之間會使用專用的接合金屬部件進行組裝 ，提供安全 、高強度的保護及支撐性 。 相關參考:  能用20年的太陽能板! 魔鬼就在細節裡～ 太陽能板的材料！(進階篇) 延伸閱讀:  太陽能入門篇 圖片來源: https://www.kymical.com.tw/al

自發自用的好選擇! 離網型太陽能發電系統! 想要安裝太陽能板來自發自用 ，那麼怎樣的系統選擇及建置才能符合需求呢? 答案是離網型太陽能發電系統!  離網型太陽能發電系統基本上是包含太陽能板所組成的陣列 、離網型太陽能專用逆變器 、蓄電池的儲能 系統及負載設備 。 離網型系統主要背使用於不方便使用電網 ，需要有獨自供電的區域 ，如小木屋 、資材室 、偏僻山區 、移動型設備的區域 。 離網型太陽能發電系統 (點圖可放大) 太陽能板再受光照下將太陽光轉換為電 ，藉由離網型 太陽能專用逆變器供電給負載設備使用 ，同時給 蓄電池的儲能 系統充電；再無光照時 ，藉由 離網型 逆變器將儲存於 蓄電池中的電給取出使用 。簡單來說 ，白天使用太陽能板發的電 ，同時將多產生的電儲存於蓄電池中 ，晚上則使用 蓄電池中所儲存的電 。 一般建置 離網型的設備有: 太陽能板 、離網型的太陽能專用逆變器 、安裝支架 、蓄電池儲能系統 。 太陽能板依據所需的數量或發電進行購買 。離網型逆變器將 太陽能板產生的直流電轉換為市電所需的交流電 ，直接供給負載設備使用或直接儲存於 蓄電池中 。 逆變器的規格視安裝的太陽能板數量及規格來挑選 。 可參考:  發電系統的最佳選擇! 太陽能專用逆變器! (應用篇) 安裝方式 ，不論地面型或屋頂型 ，都需要使用太陽能板用的支架來安裝 ，與併網型的系統是一樣的 。最後為 蓄電池的儲能 系統 ，視欲使用的電池種類來進行安裝 ，一般來說需要長期穩定供電的 ，會選擇 磷酸鋰鐵電池 ，短期或暫時性需求的 ，則可以考慮 深循環鉛酸電池 。 可參考:  電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 延伸閱讀:  太陽能應用篇 圖片來源:  https://www.opti-solar.com/taiwan/ap_app.tw.html#ap_07

電廠! 售電! 併網型太陽能發電系統!  太陽能發電系統有不同的種類 ，如果想要安裝太陽能來進行售電需求 ，因該使用哪種類型的發電系統呢?  答案是併網型太陽能發電系統!  併網型太陽能發電系統基本上是由太陽能板所組成的陣列 ，搭配上併網型的太陽能專用逆變器所組成 ，不使用蓄電池的儲能系統 ，透過併網型逆變器直接將電輸入到公共電網 。 併網型太陽能發電系統 (點圖可放大) 併網型太陽能發電系統相比離網型 太陽能發電系統 ，由於少了蓄電池的儲能和釋放等轉換過程 ，減少了其中能量的消耗外 ，也減少使用的空間及建置成本 。 一般建置 併網型的設備有: 太陽能板 、併網型的太陽能專用逆變器 、安裝支架 、計價及雙向錶 。 太陽能板依據所需的數量或發電進行購買 。 併網型的逆變器將太陽能板產生的直流電轉換為市電所需的交流電 ，再回饋輸電系統中 。 逆變器的規格視安裝的太陽能板數量及規格來挑選 。 依據安裝方式 ，如地面型或屋頂型 ，來選擇安裝太陽能板用的支架數量及樣式 。最後為電錶 ，很多時候聽見的[掛錶] ，其實就是指在系統完成後 ，電力公司會派人來安裝計價及雙向錶 ，在太陽能系統附近的那個就是計價錶 ，而在屋外的電錶會被取代為4G網路的智能電錶 。作用上都是用來計算太陽能系統的發電量及售電金額 。 可參考:  發電系統的最佳選擇! 太陽能專用逆變器! (應用篇) 延伸閱讀:  太陽能應用篇 圖片來源:  https://www.opti-solar.com/taiwan/ap_app.tw.html#ap_07

發電系統的最佳選擇! 太陽能專用逆變器!  安裝太陽能系統時 ，除了要安裝太陽能板外，還需要有太陽能控制器、逆變器、電池儲能系統(視需求) ，同時還需要考慮控制器與逆變器的搭配性 ，那麼有沒有更簡便的方法呢?  答案是有! 就是太陽能專用逆變器!  太陽能板專用逆變器就是將太陽能控制器與逆變器整合再一起。一般來說，控制器有PWM及MPPT兩種類型 ，但太陽能專用的逆變器 ，主要是使用轉換效率較好的MPPT控制器 ，雖然價格上不便宜 ，但效率好 、使用方便 ，成為現在太陽能發電系統的主流 。 可參考: 1. 便宜又好用的PWM太陽能控制器! (應用篇) 2.最大功率追蹤太陽能板控制器: MPPT Controller (應用篇) 3.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 由於太陽能專用逆變器整合這些功能 ，因此在使用上與單獨使用控制器與逆變器有些微差別 ，此外 ，視需求有的也可以對儲能電池系統進行充電 ，以下說明: 太陽能專用逆變器基本功能 (點圖可放大) 上圖為 太陽能專用逆變 器的基本功能介紹 ，從中確認該機台是否符合需求 。 針對欲使用的太陽能板的規格 (點圖可放大) 圖中需要注意的是 太陽能板的電壓上限 ，使用上不可以超過 開路電壓 的上限 ，計算上需將溫度造成的影響一併考慮 ，因此建議以當地的 最低溫度 來進行計算 。 可參考:  夏天到了太陽能板發電能力越好? 溫度與發電的關係! (進階篇) 交流電的使用 (點圖可放大) 圖中告知將太陽能板的直流電轉成交流電後的規格及使用方式 。 規格介紹如上 ， 使用上只需挑選併網型或離網型即可 。 可參考: 1.直流電? 交流電? 太陽能板發的電! (進階篇) 2.自發自用 & 電廠投資!! 如何計算需要的發電量? (應用篇) 3.電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 4.太陽能板自發自用! 多少發電量才夠使用? (應用篇) 延伸閱讀:  太陽能應用篇 資料來源: 1.  https://www.ginverter.com/upload/file/20220808/9cd630eebd64839857ab0e3169db76fc.pdf