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...

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...

電壓? 電流? 不匹配的太陽能板因該怎麼辦? 遇到太陽能板壞了需要更換 ，但板子的功率不同 ，或是手邊的板子型號不同 ，這樣到底能不能使用呢?   答案為視太陽能板的規格及使用方式而定!  太陽能板的背面一般都會有產品標籤 ，上面都會註明板子的電壓 、電流等規格 ，是否能匹配會視這些規格而定 。一般來說 ，太陽能板的輸出都會有公差 ，通常會是3% (建議參考板子本身的規格書) ，只要在這公差內 ，基本上是可以互相搭配使用 ，但如果不是 ，就需要依規格來決定使用方式 。 電壓相近 如果太陽能板之間是電壓相近的話 ，可以使用 並聯 的方式來使用 ，此時總電流為 各 別板子的電流相加 。 總電壓 = 電壓不變 總電流 = 太陽能板的電流相加 需注意 : 如果太陽能板局部遮陰的話 ，造成電壓下降的話 ，可能會發生 逆灌電流 的現象 ，造成板子的發熱 ，繼而引發熱斑 、玻璃破裂 、封裝材發黃等問題 ，所以使用上需加上 阻斷二極體  ( 防逆灌 二極體 ) 作保護 。 電流相近  如果太陽能板之間是電流相近的話 ，可以使用 串聯 的方式來使用，此時總電壓為各別板子的電壓相加 。 總電壓 = 太陽能板的電壓相加 總電流 = 電流不變 需注意 : 太陽能板接線盒裡需有旁路二極體 ，當板子被遮陰時才不會導致整組串都不運作 。 相關參考:  1.最佳的太陽能板安裝方式～增加你的發電受益！(進階篇) 2.太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇) 太陽能優化器 (點圖可放大) 電流差異大 時 ，注意千萬不可使用串聯的方式 ，因為電流會被受限在小電流的太陽能板上 ，造成輸出電流變小外 ，還 會因為電流集中的關係造成發熱現象 。 如果太陽能板的電壓和電流的差異真的都無法匹配的話 ，建議使用 太陽能優化器 ( optimizer ) ，優化器會自行 調整 板子的 電壓和電流 來達到 匹配 ，得到最佳的發電效率及安全性 。 注意: 通常不同的太陽能板的對接使用 ，都不會在製造商的使用規格裡 ，如果因此有板子或系統上的問題 ，是會沒有擔保的 ，建議先詢問原廠 。 延伸閱讀:  太陽能應用 篇 圖片來源:  1. https://www.solaredge.com/tw/products/power-optimiz...

太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳?   在安裝太陽能發電系統時 ，必定會遇到一個問題 ， 那就是太陽能板因該是串聯還是並聯使用比較好呢?   答案是依安裝方式來決定!  太陽能板串聯 太陽能板系統串聯 (點圖可放大) 發 電系統的電壓=總太陽能板的電壓相加 發電系統的電流=單片太陽能板的電流 可參考: 1.功率 = 電壓 x 電流! 人人都知道的高功率太陽能板! (入門篇) 2.串聯×並聯! 太陽能板中的基礎應用! (入門篇) 特點: 發電系統的總功率主要是以 電壓 為主導 ，因此受到電流的影響相對較低 ，簡單說受到光照的變化影響降低 ，相對可以得到較高的系統效益 。另外 ，由於電流為單片板子的電流 ，因此電線不需要更換成更高的規格 ，加上電流並未累加 ，導線的發熱溫度相對也較低 ，在使用上的安全性比較高 。 缺點: 當有一片太陽能板被遮陰時 ，會導致整組串系統不運作 。 旁路二極體的功用 (點圖可放大) 實際上在高規格的太陽能板設計中 ，是有把這個問題考慮進去 。高規格的太陽能板使用的接線盒裡 ，是有安裝 旁路二極體 ，當板子被遮陰不發電時 ，前一片板子的電流會藉由 旁路二極體流向下一片板子 ，不會因為該片子不發電而造成整組串不運作 ，差別在於發電系統的總電壓少一片板子的電壓 。 可參考:  最佳的太陽能板安裝方式～增加你的發電受益！(進階篇) 太陽能板並聯 太陽能板系統並聯 (點圖可放大) 發 電系統的電壓= 單片 太陽能板的電壓 發電系統的電流=總太陽能板的電流相加 特點: 發電系統的總功率主要是以 電流 為主導 ，因此當有一片板子被遮陰不發電時 ，不會導致整個系統不運作 ，簡單說發電系統的影響只有總電流少一片板子的電流 。 缺點: 由於電流為總太陽能板的電流相加 ，因此電線需要更換成更高規格的 ，加上因電流的增加 ，導線的發熱溫度相對較高 ，提升使用上的風險性 ，建置成本也隨之增加 。 遮陰發生時並聯系統的運作 (點圖可放大) 實際在使用上 ，很少是一片板子不發電 ，通常是局部遮陰 ，造成板子局部發電 ，此時板子的電壓降低 ，但因其它的板子電壓相較於 局部遮陰的板子高 ，會造成電流從高電壓流向低電壓的板子 ，造成電流的逆灌 ，產生板子的發熱現象 ，甚至於發生熱斑 、玻璃破裂 、電池片效率降低等問題 。 目前在...

太陽能板自發自用! 多少發電量才夠使用? 想要架設太陽能發電系統來自發自用，但是因該安裝多少的太陽能板，發電量才夠使用呢？ 答案為視 儲能需求量 來決定！ 一般來說，在架設太陽能發電系統時，會先計算需要的儲能需求量，再以此來推算需安裝的太陽能板的數量。常用的場域可分為: 使用場域：一般照明、儲藏、資材室 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中可知瞬間最大功率為110W、一天用電量為1.52度電。考慮到儲能電池的 能量轉換與損耗 ，因此需要1.9度電的儲能量 ( 8成 電池的電能使用 )。再來計算需要的太陽能板的功率，一般太陽能板的最佳發電為4小時，因此需要的太陽能板最低總功率為475W。 儲能量: 1.52度電(kWh)÷0.8=1.9度電(kWh) 太陽能板總功率: 1.9度電(kWh)÷4小時=475W 簡單來說，以一片200W的太陽能板來說，只需要3片串聯(600W)即可達到。其餘發的電在電池存飽後，會直接被用來給負載使用，等到板子不發電後，才轉換成電池供電。至於逆變器的規格，則是要參考瞬間最大功率，因此需要一台110W以上的逆變器。 可參考:  1.自發自用 & 電廠投資!! 如何計算需要的發電量? (應用篇) 2.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 使用場域：個人居家、商務使用 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中得知: 儲能量: 4.46度電(kWh)÷0.8=5.575度電(kWh) 太陽能板總功率: 5.575度電(kWh)÷4小時=1395W 瞬間最大功率: 720W 使用場域：住宅型 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中得知: 儲能量: 9.68度電(kWh)÷0.8=12.1度電(kWh) 太陽能板總功率: 12.1度電(kWh)÷4小時=3025W 瞬間最大功率: 1590W 如果對自組裝有興趣的 可參考:   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) 延伸閱讀: 太陽能應用篇

萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕!  想打造太陽能供電系統自用 ，但應該麼做才好呢?   答案很簡單! 是那就是照著本篇的介紹來進行! 自發自用的太陽能供電系統主要原理為: 太陽能板 (產生電流) → 太陽能控制器 → 蓄電池 → 逆變器 → 家用電器 自發自用太陽能供電系統 (點圖可放大) 安裝工序 1.將 湯淺深循環鉛酸電池 與太陽能控制器對接 ，正極接 正極 、負 極接負 極 2.將100W太陽能板 與PWM太陽能控制器對接 ，正極接 正極 、負 極接負 極 3. 將 湯淺深循環鉛酸電 與 Battery Tender 逆變器 對接 ，正極接 正極 、負 極接負 極 4.接上負載開始使用 依造以上順序簡單完成 ，即可得到一組自發自用的太陽能供電系統 注意: 以上電線及端子都需自行完成 可參考: 1. 太陽能板DIY! 單多芯線與壓接的選擇! (應用篇) 2.太陽能板DIY! 線徑與電流的選用! (應用篇)  3.電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 4.便宜又好用的PWM太陽能控制器! (應用篇) 5.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 6.太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇) 100W的太陽能板 ，以一天6小時的日照來計算 ，可以得到0.6kWh的發電量 ，因此選用0.6kWh的 深循環鉛酸電池來當儲能的電池 。當然在使用上因為能量的轉換與損耗 ，實際上只有8成 電池的電能使用 ，即0.6kWh ×0.8=0.48kWh的電能使用，但這只限於計算電池 。如果太陽能板一直不斷發電 ，實際上能使用的總電量是超過0.48度電的，不過要注意逆變器的功率為400W，就是說在使用交流電時的總功率是不可超過400W 。 0.48度電能怎麼用 讓10W的LED燈泡 ，連續使用2天 、60W的風扇 ，連續使用8小時 、25W的手機 ，可充15隻 如果對於使用以上的自發自用系統有心得的 ，也可以把逆電器的功率及電池的容量換成更大的來使用，當然太陽能板也可以，只是要確認好電壓 、電流的上限不可超過PWM控制器的限制 。 可參考: 1. 功率 = 電壓 x 電流! 人人都知道的高功率太陽能板! (入門篇) 2. 串聯×並聯! 太陽能板中的基礎應用! (入門篇) 3. 直流電? 交流電? 太...

交流電的關鍵 "逆變器" !!   太陽能板與電池產生的電都是直流電 ，一般都是對應24V以下的電器產品 ，但如果想要使用110V或220V的電器產品要怎麼辦呢?  答案是使用逆變器 ! 所謂的逆變器 (Inverter) 就是將直流電轉換成具有 正弦 波形的交流電 ，一般會接在電池後面 ，將12V或24V的電壓轉換成110V或220V的輸出 。可參考： 直流電? 交流電? 太陽能板發的電! (進階篇)  這種方式的使用一般還是會需要搭配一組太陽能控制器 ，先將太陽能板的電儲存在電池 ，再將電池的直流電轉換成交流電輸出 。另外 ，使用逆變器時需注意，功率上限要高於使用的負載功率。 逆變器 (點圖可放大) 逆變器的用法 太陽能逆變器 另外一種就是除了逆變器的功能外 ， 本身還內建太陽能控制器。 這種專門設計給太陽能板使用的逆變器 ， 可以減少額外的安裝工序 、使用上也方便 ，缺點是由於通常搭載的是MPPT控制器 ，所以價格上都會較高 (價格破萬元台幣) ， 一般常使用在2kW以上的大型系統。 如果只是小型系統或 初次嘗試的新手 ，都還是建議各別購買太陽能控制器及逆變器 ，購買價格大都可以壓在五千台幣以內 。可參考:  最大功率追蹤太陽能板控制器: MPPT Controller (應用篇) 太陽能逆變器 (點圖可放大) 延伸閱讀:  太陽能應用 篇 圖片來源:  1. https://www.ruten.com.tw/item/show?22047989831889 2.https://www.ruten.com.tw/item/show?22221202714960