多用共享太阳能卡座研究报告

雷哲兮，王志群，赵 梦，高际瞻，杨 帆

(沈阳化工大学 能源与动力工程学院，辽宁 沈阳 110142)

现在的中国处在一个高速发展的时期，而科技与时代快速进步就代表着能源消耗更为迅速，像煤炭、石油这样的不可再生资源消耗更是巨大。而且，对手机和电池充电在生活中是无可避免的，所以采用类似太阳能这样取之不尽用之不竭的新型能源十分必要，不可再生能源会向新型低污染的能源进行转换。

因此，顺应时代进程，使产品更加环保、更加节约能源，以更加精巧的东西达到更多的作用，这就是构想生产多用型太阳能卡座的意义所在。

1 发明原理以及创新性

1.1 装置原理与其科学性

本装置采用的是光伏发电原理，将取之不尽用之不竭的太阳能转化为电能，内部加入导向开关，如果太阳光足且电流稳定则直接对手机或者电池进行充电，如若阳光不足或者受遮盖等影响无法稳定供电，则转化的电流先存入蓄电池，再由蓄电池供给电流。供给的电流会事先进行调整，既可以高校稳定输出、又可以稳定将太阳能输入，达到安全充电的目的。

其内部装有锂离子电池组、电路主板、磁吸式大功率数据线、接插口以及导线、电容、电阻、集成、二极管、三极管等其他配件。其外部有装置外壳、太阳能板、二维码投币两用开关装置(如果家用或公司内部使用此装置不安装)、5号电池充电器、磁吸式接口与Micro、Type-c、Lightning三种接口插头。太阳能板是可拆卸组装的并且附有挂钩，放置于大型商场时可将其太阳能板拆卸并挂至太阳光线充足处；在电池组与太阳能板的接口处不是固定连线，如果需要应急可直接连入电源对锂电池组进行充电；对于磁吸接口处，三个插头都会有线固定，以防被他人带走。对于电池的选择也是有所考虑，相对于传统的铅蓄电池，锂离子电池有着更多的充电次数也就是寿命更长，工作环境(主要是温度影响)更加广泛，只与锂离子电池不可大电流放电不必担心，给手机充电也无需过大电流。选用的二维码投币两用开关装置具有良好的保护装置，对于投掷不足额硬币、游戏币或是钢丝都具有良好的识别能力，投入一块钱后会触发开关，锂电池组开始工作，每节锂电池的储存电量为5000 mA，此电量足够绝大部分手机电池储存电量，当一节电池电量消耗完毕或是拔下插头则停止工作。

1.2 创新性

本装置将现在的共享思想、一物多用思想与不变的节约思想有机结合，让其成为家庭用携带方便、共享时操作简单方便实用的商品。而且与纯粹太阳能充电宝或是太阳能充电器不同，此装置内部装有可充电的锂电池组，家用或者急用时可预先充好电进行使用。使用场所也不仅仅是传统的商场或是家庭，外出游玩、工作室、部分农村等不通电场所也方便携带。采用的5 A大功率充电线也更符合当下使用，只需20～30 min即可从百分之0充满电，大大节约了等待时间，内部线是直连到锂电池组上的、很短，所以电阻小、充电效率高。

1.3 先进性

本装置多用共享太阳能卡座与其他充电装置不同，首先能源利用上更加高效且节约，符合贯彻国家节能减排的思想；其二，更加符合适用于现在这个飞速发展的时代，当下随着科技的提高，手机的电池容量不断增大，但是也随着科技发展各种APP的耗电也越来越多，充电宝很多时候都因为嫌重而放置在家，这时候在人力密度很大的商场里本装置就十分有用，由于采用大功率充电线且配有市面90%以上的三种手机插头，充电速度快、等待时间段、花费少，因此更方便来往行人使用。(注：中国城市居民使用一度电的价格一般是在0.56～0.62元一度电左右。一度电是1000000 mA可以充满270270.270270……mAh的手机电池，而正常手机一般在3000～5000 mA，并且还有太阳能转化的电流不断往内流入，日常消耗成本极低)

2 多用共享太阳能卡座与市面上其他充电装置对比

2.1 与充电宝对比

2.1.1 普通充电宝

相对于普通充电宝而言，本产品有着更高的充电效率、更长的使用寿命和更多的实用功能，正品普通充电宝若为20000 mA容量，则价格大约是100～300元不等，足够使用本产品充电100～300次满电状态，本产品自备充电线，由于采用磁吸式接头也不用担心普通充电线接头处易折现象，而且此产品许多功能是普通充电宝没用的，可以当支架、可以使用太阳能充电、可以给5号和7号电池充电，对于野外和行车此产品更为适合。

缺点就是携带略微不便，比较困难随身携带，不过公共场所若能普及则既不用携带较重的充电宝也能在外出时快速充电。

2.1.2 太阳能充电宝

太阳能充电宝就是在充电宝主体两面安装有保护的太阳能板，不过这类产品由于太阳能板过于小，充电效率很低并且电压不足即使充电时间很长也无法使充电宝完全满电(虚电不列为计算)，第二点则是太阳能充电宝需要将整个主体放置太阳下照射，使得充电宝温度过高，易发生危险。而本产品在这两方面上都有所考虑，设计时前低后高背面有大块太阳能板的安装空间，并且太阳能板可拆卸用电线连接，既能充电又不会使得主体被太阳暴晒温度过高。

缺点依旧是携带问题，不过若使用可折叠太阳能板重量会减轻很多，价格也会随之上涨。

2.1.3 共享充电宝

相对于共享充电宝，本产品在花费上更加有优势，经市场调查共享充电宝的价格从1～2元/h上涨到普遍4元/h，充电还需要自备数据线用完还需要特意归还。在使用上，共享充电宝还需要特意下载APP使用，相比较而言本产品更加简便实用。

缺点是移动充电宝可以携带，不过时间长费用过高，如果长时间在外走动不如还普通实在。

2.1.4 快充充电站

快充充电站不算常见，使用时用数据线即可，不过由于产品是直通电源的，在节能方面不如本产品而且经过调查显示发生多起通过数据线传入病毒事件，安全问题不足。

3 结论

(1)本产品多用共享太阳能卡座与以往的充电产品不同，可以更好的使用太阳能这种清洁能源，更加经济更加环保。

(2)本产品多用共享太阳能卡座适用与盈利方式更加广泛，既可以放置在大型市场中盈利又可以去除投币扫码盈利装置在家使用还可以随车使用。

(3)本产品多用共享太阳能卡座拥有太阳能与电源充电两种充电方式，实现了双途径供电模式，在紧急情况下更有保障。