多用共享太陽能卡座研究報告

雷哲兮，王志群，趙 夢，高際瞻，楊 帆

(沈陽化工大學 能源與動力工程學院，遼寧 沈陽 110142)

現在的中國處在一個高速發展的時期，而科技與時代快速進步就代表著能源消耗更為迅速，像煤炭、石油這樣的不可再生資源消耗更是巨大。而且，對手機和電池充電在生活中是無可避免的，所以采用類似太陽能這樣取之不盡用之不竭的新型能源十分必要，不可再生能源會向新型低污染的能源進行轉換。

因此，順應時代進程，使產品更加環保、更加節約能源，以更加精巧的東西達到更多的作用，這就是構想生產多用型太陽能卡座的意義所在。

1 發明原理以及創新性

1.1 裝置原理與其科學性

本裝置采用的是光伏發電原理，將取之不盡用之不竭的太陽能轉化為電能，內部加入導向開關，如果太陽光足且電流穩定則直接對手機或者電池進行充電，如若陽光不足或者受遮蓋等影響無法穩定供電，則轉化的電流先存入蓄電池，再由蓄電池供給電流。供給的電流會事先進行調整，既可以高校穩定輸出、又可以穩定將太陽能輸入，達到安全充電的目的。

其內部裝有鋰離子電池組、電路主板、磁吸式大功率數據線、接插口以及導線、電容、電阻、集成、二極管、三極管等其他配件。其外部有裝置外殼、太陽能板、二維碼投幣兩用開關裝置(如果家用或公司內部使用此裝置不安裝)、5號電池充電器、磁吸式接口與Micro、Type-c、Lightning三種接口插頭。太陽能板是可拆卸組裝的并且附有掛鉤，放置于大型商場時可將其太陽能板拆卸并掛至太陽光線充足處；在電池組與太陽能板的接口處不是固定連線，如果需要應急可直接連入電源對鋰電池組進行充電；對于磁吸接口處，三個插頭都會有線固定，以防被他人帶走。對于電池的選擇也是有所考慮，相對于傳統的鉛蓄電池，鋰離子電池有著更多的充電次數也就是壽命更長，工作環境(主要是溫度影響)更加廣泛，只與鋰離子電池不可大電流放電不必擔心，給手機充電也無需過大電流。選用的二維碼投幣兩用開關裝置具有良好的保護裝置，對于投擲不足額硬幣、游戲幣或是鋼絲都具有良好的識別能力，投入一塊錢后會觸發開關，鋰電池組開始工作，每節鋰電池的儲存電量為5000 mA，此電量足夠絕大部分手機電池儲存電量，當一節電池電量消耗完畢或是拔下插頭則停止工作。

1.2 創新性

本裝置將現在的共享思想、一物多用思想與不變的節約思想有機結合，讓其成為家庭用攜帶方便、共享時操作簡單方便實用的商品。而且與純粹太陽能充電寶或是太陽能充電器不同，此裝置內部裝有可充電的鋰電池組，家用或者急用時可預先充好電進行使用。使用場所也不僅僅是傳統的商場或是家庭，外出游玩、工作室、部分農村等不通電場所也方便攜帶。采用的5 A大功率充電線也更符合當下使用，只需20～30 min即可從百分之0充滿電，大大節約了等待時間，內部線是直連到鋰電池組上的、很短，所以電阻小、充電效率高。

1.3 先進性

本裝置多用共享太陽能卡座與其他充電裝置不同，首先能源利用上更加高效且節約，符合貫徹國家節能減排的思想；其二，更加符合適用于現在這個飛速發展的時代，當下隨著科技的提高，手機的電池容量不斷增大，但是也隨著科技發展各種APP的耗電也越來越多，充電寶很多時候都因為嫌重而放置在家，這時候在人力密度很大的商場里本裝置就十分有用，由于采用大功率充電線且配有市面90%以上的三種手機插頭，充電速度快、等待時間段、花費少，因此更方便來往行人使用。(注：中國城市居民使用一度電的價格一般是在0.56～0.62元一度電左右。一度電是1000000 mA可以充滿270270.270270……mAh的手機電池，而正常手機一般在3000～5000 mA，并且還有太陽能轉化的電流不斷往內流入，日常消耗成本極低)

2 多用共享太陽能卡座與市面上其他充電裝置對比

2.1 與充電寶對比

2.1.1 普通充電寶

相對于普通充電寶而言，本產品有著更高的充電效率、更長的使用壽命和更多的實用功能，正品普通充電寶若為20000 mA容量，則價格大約是100～300元不等，足夠使用本產品充電100～300次滿電狀態，本產品自備充電線，由于采用磁吸式接頭也不用擔心普通充電線接頭處易折現象，而且此產品許多功能是普通充電寶沒用的，可以當支架、可以使用太陽能充電、可以給5號和7號電池充電，對于野外和行車此產品更為適合。

缺點就是攜帶略微不便，比較困難隨身攜帶，不過公共場所若能普及則既不用攜帶較重的充電寶也能在外出時快速充電。

2.1.2 太陽能充電寶

太陽能充電寶就是在充電寶主體兩面安裝有保護的太陽能板，不過這類產品由于太陽能板過于小，充電效率很低并且電壓不足即使充電時間很長也無法使充電寶完全滿電(虛電不列為計算)，第二點則是太陽能充電寶需要將整個主體放置太陽下照射，使得充電寶溫度過高，易發生危險。而本產品在這兩方面上都有所考慮，設計時前低后高背面有大塊太陽能板的安裝空間，并且太陽能板可拆卸用電線連接，既能充電又不會使得主體被太陽暴曬溫度過高。

缺點依舊是攜帶問題，不過若使用可折疊太陽能板重量會減輕很多，價格也會隨之上漲。

2.1.3 共享充電寶

相對于共享充電寶，本產品在花費上更加有優勢，經市場調查共享充電寶的價格從1～2元/h上漲到普遍4元/h，充電還需要自備數據線用完還需要特意歸還。在使用上，共享充電寶還需要特意下載APP使用，相比較而言本產品更加簡便實用。

缺點是移動充電寶可以攜帶，不過時間長費用過高，如果長時間在外走動不如還普通實在。

2.1.4 快充充電站

快充充電站不算常見，使用時用數據線即可，不過由于產品是直通電源的，在節能方面不如本產品而且經過調查顯示發生多起通過數據線傳入病毒事件，安全問題不足。

3 結論

(1)本產品多用共享太陽能卡座與以往的充電產品不同，可以更好的使用太陽能這種清潔能源，更加經濟更加環保。

(2)本產品多用共享太陽能卡座適用與盈利方式更加廣泛，既可以放置在大型市場中盈利又可以去除投幣掃碼盈利裝置在家使用還可以隨車使用。

(3)本產品多用共享太陽能卡座擁有太陽能與電源充電兩種充電方式，實現了雙途徑供電模式，在緊急情況下更有保障。