露營車用供電系統、太陽能充電 解說與建議 / 鋰鐵電池與鉛酸電池的差異與功用 | 🍄樂愛生活手札
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2022/11/03

露營車用供電系統、太陽能充電 解說與建議 / 鋰鐵電池與鉛酸電池的差異與功用

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人們出去享受的不是房也不是車,而是沿路過程,沿途美景
這是出遊的基本觀念,到了目的地享受的也不是房不是車,否則住家裡,住星級賓館最好。

電力作為家庭和汽車的必須品,在房車中自然也不能缺少,一直是大家所頭痛的問題,其實歐美的房車因為到處有營地,所以在這方面不是房車出行的主要矛盾。

而台灣的露營風氣雖然發展多年了,但相比之下仍有房車生活的文化差異及政策問題,台灣的營地入駐費用仍偏高(特約除外),用電設施不良容易跳電,須限制低用電量(300w),所以也讓有些房車人不太願意進入,這就對現有房車的自我供電提出了很高的需求與要求。

房車的生活電瓶與發動機啟動電瓶不能是一個系統

房車作為房和車的結合功能,電能與一般住房中的電能是不同的,有分為12V直流電(有的房車採用24V甚至有48V的)和110V交流電兩種模式。


第二電瓶系統
正常汽車中所使用的電池為啟動(動力)電池,因電池啟動汽車時電流很大(達60-80A),啟動後就休息了,由引擎負責在行駛過程中驅動發電機供車上的用電及對電池充電。
原車使用的啟動電瓶叫主電瓶(車用電源),附加的第二個電瓶也叫副電瓶(車泊電源),在停車後所有的外加電力都應由第二電瓶供應,以防止主電瓶沒電使車子無法發動。
而110V沒有能儲存的電池只能外接或由12V經逆變器轉換成110V,車上一般會標配有1-2個副電池用來儲存電量,通常為100Ah-600Ah不等。

第一與第二電池的功能性差異

因車用主電瓶一般都是鉛酸動力電瓶,它的使用閥值只有約為65%,這意味著如果以200Ah的電池為例,只能使用其電量200Ah×0.65=130Ah,不能深循環使用,壽命一般也只有兩年左右,其價格便宜每個大約3000-8000元。
所以鉛酸電池只適合主電瓶瞬間啟動引擎用,第二電瓶如也用鉛酸電瓶,則只能作為房車的照明與電腦及手機充電使用,如果有40升以上的冰箱,也只能用很短時間,更別說大功率的空調和電磁爐等高功率電器。

認識鉛酸蓄電池
分兩類(1)動力電池(2)深循環電池。

依區分其內部構造最大的不同是鉛板。
動力電池的鉛板呈海綿狀,深循環電池則採用密實的鉛板。
市面販賣的鉛酸蓄電池幾乎都是一般動力電池,深循環電池要找專業的店家才買得到。
因動力電池的鉛板呈海綿狀,它的有效表面積比密實的鉛板大很多。起動電池後10秒或20秒內,起動電流很大,適合起動汽車馬達 ,所以稱為動力電池。
電池的容量是用AH.安培小時來計算。
以 100AH 的電池為例,動力電池用到剩下 50 AH ,必須再充電,不然電池就報廢了。
深循環電池可以用到剩下 25 AH,才須再充電 ,這是深循環電池中『深』字的含意。 
 鉛酸電池用久之後,鉛板表面會脫落。海綿狀鉛板的隙洞會越來越大,有效表面積越來越小,不久後動力電池就報廢了。
對密實的鉛板而言,蓄電池用久之後,它只是表面脫落而已,有效表面積不會因此減小。所以深循環電池比動力電池壽命長,放電充電循環的次數很多。這是深循環電池中『循環』字的含意。
而深循環電池的價格比動力電池貴2至3倍。

車用的第二電池新興主流:鋰鐵電池的特色與其優缺點

電池是整個車用供電系統的核心 ,所以這裡會對電池較多著墨,前面說了這麼多鉛酸電池的特點 相比起鉛酸電池  新型電池有太多的優點


磷酸鋰鐵電池 (LFP),其陰極材料為磷酸鋰鐵,簡稱鋰鐵電池。
這兩種磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池是近幾年流行的高性能電池,我們看到一般的鋰電池,圓柱電池,軟包電池、方形電池,長相清秀無傳統鉛酸電池那樣的大塊頭。(一塊100Ah鉛蓄電池的重量約為30kg,鋰電池約為10kg)
磷酸鋰鐵電池其特點:
放電性能好,效率高,再則僅質量輕一項就能秒殺鉛酸電池,無充電記憶效應,且自放電率低,節能環保、安全性高,無爆炸之危險,且使用壽命為鉛酸電池的5倍。

鋰鐵電池及鉛酸電池的安全性比較

鉛酸電池充電時會釋放出有毒氣體,也有硫酸漏液的問題,接觸到便會有灼傷或損壞肌膚、也具有腐蝕性問題,這些是難以避免的問題。
而鋰鐵電池並無這種危害,鋰鐵電池不僅不用保養,不含鉛或其它有毒化學物質也不會有漏酸問題。




鋰鐵電池的五大優點

磷酸鋰鐵材料是迄今為止最安全,循環壽命最長久,對環境無任何污染的新電能材料,其主要優點:
(一)重量- 約為鉛酸電池重量的三分之一。
鉛酸電池的能量密度在40Wh/kg左右,而鋰電池已經超過150Wh/kg。
(二)壽命- 鋰鐵電池是目前循環壽命最長的電池,約為鉛酸電池的 7~ 8 倍,是傳統鋰電池的 3~ 5 倍,並且容量保持率在 80% 以上。
較長壽鉛酸電池的循環壽命在 300次左右,最高可達 500次。相對的,磷酸鐵鋰動力電池,循環壽命高達 2,000次以上。
並且經過充放電 500 次以後,電池容量仍然大於 95% 以上。
同質量的鉛酸電池使用時間最多也就 1~ 1.5年之間,而鋰鐵電池在同樣條件下使用,可達到 4~ 6年。
綜合考慮,性能價格比是鉛酸電池的 4倍以上。
(三)安全- 鋰鐵電池是目前最安全的鋰離子電池。
磷酸鋰鐵完全解決了其他鋰電的安全隱患問題,鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈碰撞下會產生爆炸,對消費者的生命安全構成威脅,而磷酸鋰鐵已經過嚴格的安全測試,即使在最惡劣的交通事故中也不會產生爆炸,濫用測試下,不起火、不冒煙,不會因過充、高溫、短路、撞擊而產生爆炸或燃燒。解決了傳統鋰電池易起火爆炸的安全隱患問題。
(四)穩定- 鉛酸電池在低溫時容量會大幅降低,鋰離子電池由於採用有機溶劑電解液,冬天照樣能「精神飽滿」上路。鋰鐵電池更具有耐高溫的優良特性,在 -20 ℃ ~ 60℃ 皆能正常使用。
(五)無記憶效應- 傳統鎳氫、鎳鎘電池會有記憶效應,即經常處於充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低於額定容量值。鋰電池,其最大優點就是沒有記憶效應,電池無論處於什麼狀態,皆可隨充隨用,無須先放完再充電。
另外,鉛酸電池自放電率 10%~ 15%,存放半年後可能就導致電池處於基本沒電狀態,鋰鐵電池自放率卻只僅 1.5%。

鋰鐵電池廣泛應用市場
電芯產品通過認證,可提供各種儲能型與動力型電芯,並可依需求設計組裝鋰鐵電池模組,以大倍率放電及可高串並為特色,涵蓋電動車、電動船動力總成、太陽能、風力儲能電池及廠用儲能系統…等應用市場。

因此房車使用的第二蓄電池須為鋰鐵電池

那為什麼房車廠家不出廠就標配鋰電池呢?
原因在於安全(與成本)考量,鋰電池的自身特點能量密度高,車廠不敢設計成大容量
鉛酸電池的能量密度在40Wh/kg左右,而鋰電池已經超過150Wh/kg。能量集中度提高,對安全性的要求就相對的高。


鋰電池的缺點 與 使用注意事項

延伸閱讀:更多鋰電池安全文章  做出安全的鋰電池?先讓它爆爆看!

鋰離子電池的主要缺點是成本高、內部電阻高、一致性差異大與大電流取出不易。
此外鋰離子電池也不耐過度充電,如果過度充電或短路,會造成電池溫度升高,甚至發生爆炸,因此必須為鋰電池加上保護線路板以避免因操作不當而造成電池損毀,進而發生危險。
傳統鉛酸電池看起來是一顆完整的電池,但其實它是由6個DC 2V的電芯單元串接組成的DC12.6V的電池,鉛酸電池發展至今已是成熟的技術,其每個電芯的差異不大,所以充電能一致沒問題。
而鋰鐵工作電壓13.2V是由DC3.2V的電芯4顆去串接組成的,電芯的性能差異會造成充電時,有的過充了有的還充不足的情形,過充的電芯就容易毀損。
P.S 磷酸鐵鋰電池是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料,碳作為負極材料的鋰離子電池,單體額定電壓為3.2V,充電截止電壓為3.6V~3.65V。
因鋰電池製作的過程,到現在都沒有辦法做到每一顆的性能都一致性。所以會有性能好壞不等同程度的差異。
因12V鋰鐵電池組是由並聯的鋰鐵電池組4組串連,總電壓比鉛酸耐壓還高一點,所以鉛酸的充電器可以直接使用(你汽車的發電機也是設計給鉛酸電池用的)。
但如果有充電保護板,而其中有一組過放(低於設定低電壓),則有的會限制不給充,視為單顆電池損壞,但實際不一定是壞掉。

一般典型的鋰電池保護線路,主要是由一個鋰電池保護晶片再加上兩個MOS開關所組成,須具備以下功能:  

1.防止過度充電保護功能:  
充電時,當電池電壓上升時,保護線路必須使充電器無法繼續對電池充電,以避免電池過充而造成危險。這個保護狀態必須一直持續到電池電壓下降到安全值才能解除,鋰電池回復正常狀態才可繼續充電。  

2.防止過度放電保護功能:  
鋰電池供電(放電)時,當電池電壓下降時,保護線路必須使電池無法繼續對負載供電,以確保鋰離子電池不會過度放電而損壞電池結構,直到對鋰離子電池充電,並使鋰離子電池的電壓恢復,此保護狀態才會解除。  
上面說過鋰鐵13.2V的電池,是由4串3.3V的電芯串連而成的。保護板的電池過放電保護功能,是由保護板上的5條細電線,連接在每串電池上,作為全時的檢測每串電芯的電壓,只要有一串電芯電壓低於保護板設定的最低電壓,就會關閉電子開關,將負極斷開,負載就無法使用。
如果鋰鐵電池在11.?V或12.?V就啟動保護斷電呢?自動斷電不是應該在8V~10V斷電嗎?
這是因4串裡面只要有一串放電特別快,提前到達下限了,就會提早觸發,啟動保護,保護板的偵測是個別電芯串,不是總電壓,提早為你的電池斷電,首先要恭喜你的保護器是好的沒壞,有發揮保護效果。

3.防止過大電流保護功能:  
鋰離子保護線路也必須在電池被外部的應用線路產生短路時,作一個保護動作,以避免電池因短路產生危險。而當電池短路狀態被移除時,則電池必須恢復正常動作。  


安全警告
能量過高的鋰電池,遇到短路或意外時容易發熱失控,電池內部會急劇反應,短時間內過多的能量無處釋放是非常危險的,尤其在自身技術、管控能力發展還不夠充分的時候,房車新手應慎重改裝。

鋰電池的充放電都是化學反應

充電時,鋰離子會由正極往負極移動,放電時則反過來,而像這類的化學反應都會放出熱,再加上「電芯」裡大多是易燃材料,如果電池設計不當、品質不良或使用者誤用,就容易燃燒或爆炸。
短路會造成電路中瞬間出現非常大的電流,大電流所釋放出的能^量,除了可能燒壞線路、引爆火花,也會讓電池在極短的時間內過度放電,釋放出大量熱能提高電池溫度。
鋰電池的主要組成如電解液、隔離膜為有機成分,本身就屬於易燃物質。再者,高溫下的鋰電池除了會發生「熱失控」持續加速反應與提高溫度,材料本身也會反應分解出易燃的氣體,如果電池沒有排氣、降溫的設計,遭遇到高溫或短路時,就可能起火燃燒、甚至爆炸。
所以為了安全起見,使用有鋰電池的電器時,要記得遵守原始的使用設計、不要隨便更動電器的設計或使用方式;環境中有造成高溫火爐或暖爐等,也要記得避開,就可以更安全。

購買建議事項
外面裝的電池大部分沒有通過安規,要注意內阻問題,電池內阻不同的結果,每個電池充滿效率不滿,放電效率不同,小則故障大則發熱燒掉,除非找非常專業的信譽達人安裝才安全呦
網路賣鋰電池每家都號稱是寜德時代,哪有那麼多A級的電池芯賣給一般的消費者,好的電池芯都是賣給車廠,工廠怎麼會跟你三、五顆的賣⋯
電池除了電動車廠的最好,剩下都是良心電池了!沒錯!能夠整櫃的輸出誰會想要零賣
淘寶組裝都是買二手電池,就看店家誰檢測的比較有良心一點
能拿到B級裡面的A就算不錯囉
所以找能夠售後服務,不會推拖拉的廠商 比較重要

車用供電組成系統說明

電瓶箱
儲放第二電瓶的箱子,因為有時候第二電瓶裝置在車內座椅下面或放置在車子底盤下,很容易污損或電線走火,鐵製的電瓶箱可避免這些意外擴大。

充電器
充電器是外接電源時用來給第二電瓶充電。
由於鋰電池的電氣特性較鎳氫、鎳鎘電池固定,所以在充電器的設計上相對簡單許多。鋰電池充電器主要有兩種分為
線性式(Linear)利用線性穩壓器當充電電源,和 一般切換式(Switch)只是利用開關電路當充電電源。  
鋰電池穩壓充電器有兩種模式自動切換,一開始先利用定電流的方式充電,也就是利用一個固定的電流來對電池充電,而當電池接近充飽時,則改由定電壓充電,以確保電池能夠完全充飽電,且不會過充。  
一個正常的充電週期可能分為三個模式,分別為預充(Pre-charge)、
定電流(Constant Current)、
定電壓(Constant Voltage)。
當電池剛開始充電時,會先以一個預充電流來對電池充電,等到電池電壓上升至最小的正常充電電壓時,即轉為定電流充電,而當電池在接近充飽狀態時,充電器則會轉成定電壓小電流模式,將電池充飽。
而磷酸鐵鋰離子電池的充電器與一般鋰離子電池是不同的。鋰離子電池的最高終止充電電壓是4.2V,磷酸鐵鋰離子電池是3.65V。磷酸鐵鋰離子電池的充電提議使用CCCV充電方式,即先恆流後恆壓。恆流提議0.3C。恆壓提議3.65V.即恆流過程中0.3C電流充,當電池電壓到達3.65V後,採用3.65V電壓恆壓充電,當充電電流低於0.1C(或0.05C)時停止充電,即電池已經洋溢充滿。

電池電力表
一般監測包含主電瓶與第二電瓶,可以確實掌握兩個電瓶的電力狀況, 可裝包含電壓與電流輸出的較好觀察。

保險開關組
房車第二電瓶用電先由繼電控制開關接出後,再經過保險組分流送到各開關控制車內各種設備,可確保各分流不會負荷太大,一般每個分流約控制在100W-200W(10A-20A)以下。

行車充電控制系統
我們常說的CUT-OFF電池隔離器, 現在已經由手動開關系統進步到自動穩壓開關系統 ,穩壓充電裝置連接在主電瓶與第二電瓶之間,車子發動後引擎的發電機會將兩個電瓶同時充電,車子熄火後自動跳開,兩個電瓶又成為獨立狀態。
行車充電器很方便的解決戶外旅行車上12V(24V)副電瓶的充電問題,如果把副電瓶通過隔離器直接與主電瓶連接,就無法控制電流,電流過大很容易對發電機和副電瓶造成損傷,電壓不夠也無法充飽,透過充電器控制充電電流,同時也可以提升充電電壓,充電器適用各種鋰電池和鉛酸電池都適用,具有充電效率高,安全可靠、使用方便、體積輕巧等優點。
注意事項:
1:在車上主電池拉一條線路當車充,勿用電池手動隔離器(已過時淘汰),因充鋰鐵要升壓恒流 ,所以一定要先連接自動穩壓器 再並聯第二電池
2:很多店家都有在安裝,汽車修配,做電機的也會(工資費用會比改裝露營車的便宜不少),要注意車用發電機充鋰鐵電池  一般電機如果沒碰過鋰鐵可能會有問題  , 要提醒電機老闆, 尤其自己要DIY的話更加須小心 ,最好上網做功課。
3:汽車發電機是經過引擎運轉帶動的,如果發電量加重,其使用壽命這就不好說了,相對的油耗也會增加。所以發電機(發電電流)最好由原先的80到100 a換到150到200a, 或是調整穩壓器用慢速充電20a以下以保護發電機。
4:保固內回原廠保養或要驗車的話(如去監理站)建議把火線拆除(負極可搭鐵,所以不會有明線組),某些代驗場…可以不用拆除驗車


電源轉換逆變器
有時候會攜帶一些家用型110V電器,如筆記本電腦、電風扇、吹風機等,但如果無法外接電源時,這些設備就無法使用,電源轉換器可讓你的家用型電器在車內任何時間使用,功率約在500~2000W之間,大多房車第二電池都要有。
網友推薦淘寶的逆變器目前用起來都足瓦,我買了一台2000跟3000瓦的
同時用氣炸鍋跟吹風機都是OK的
給各位一個參考價格,合理的逆變器3000 W價格約落在新台幣$6000左右,如果您想要用價格來換取全車生命的安全,勸您要好好的考量

外接電源線(插頭&插座)
插接外接電源線用,一般都可防雨水設置在車子外部。
電線是車用供電系統與市電供電源連接起來(充電),一般規格為110v15a(1650w)就夠了,如果使用空調則必須要15A以上才夠用。

市電也是一個重要的電力來源,但是在國內要使用市電,需搬回家裡或進露營區 所以也作為選擇項之一ˊ
近期與未來可能還會包含電動車的充電樁可以轉換成車體12伏和24伏充電

無融絲斷電開關
類型:空氣開關、斷路器、無熔絲開關(NFB)。
裝置在外接電源插座與內部總電源之間確保用電安全,一般規格為110V/30A,如果使用空調,則空調供電線要另外獨立安裝一個以確保安全。
斷路器(circuit breaker,簡稱CB):
是用於保護電路免受過電流短路損害的電氣安全裝置,其基本功能是中斷電流(切斷電路)以保護設備(迴路中的電器)和防止火災風險,可合上和斷開迴路(ON/OFF POWER),廣泛使用於工業生產和日常生活中。
與普通電源開關不同點為增設彈簧與消弧裝置。彈簧作用為於啟斷(OPEN)或閉合(CLOSE)之操作過程中,預儲彈簧力量至臨界點後,瞬間彈離而快速接通或跳開接點,故其操作速度不受手操作速度之影響。
消弧裝置為消除操作上內部接點所產生之火花之消弧室,任何接點打開負載電流均會產生電弧(即火花)。因電弧本身是極高溫之空氣柱游離所變成的導電體,它是應用安培右手定則,在消弧室之鐵片間構成一強磁場,再利用佛來明右手定則,將電弧之空氣導體快速推彎而拉長電弧,使火花更快速地熄滅。若負載為電動機,正常啟動會有突起高額電流,因此應選用1.5倍~2倍額定電流之斷路器。



太陽能充電系統  


你知道太陽能板是怎麼製成的嗎?
我們常說的太陽能板,準確來說應該稱為太陽能電池模組(solar cell module),也稱為電伏版(Photovoltaic Module),是以「太陽能電池」為主體,加上外框材料、連接器而成,其中「太陽能電池」便佔了總成本的50%左右。

一般包括有太陽能發電板、整流充電控制器、防止逆流器、電力偵測表、固定架導線等,因為要接受陽光,所以大都裝設在車頂上作為第二電瓶的輔助充電系統
不過太陽能基本上只能當輔助使用,建議不要納入常規使用的充電方式,因為太陽能板很受天氣影響,而且架在車頂99%都不是最佳發電角度,一般裝一片約300w上下,一整天情況良好約只能發1度電,12v 100ah的電池都充不飽
新手不建議一開始就裝太陽能板, 可以等到確實需要時再裝(躺在上面享受 比較實在🥰)。

怎麼挑選適合自己的太陽能板尺寸、太陽能板規格?
太陽能板以材料為區分。目前較常見的多為多晶矽及單晶矽2種,非矽晶其次,其中單晶矽的發電功率(Wp)及轉換效率(%)都比較高一點。從三種材料的光電轉換效率來看是:單晶矽(最高可達17%)>多晶矽(12~15%)>非晶矽(5% 左右)。但晶體矽(單晶矽和多晶矽)的在弱光下基本上不會有電流產生,非晶矽弱光型好(在弱光下能量本來就很少)。
所以綜合來看,宜用單晶矽或多晶矽太陽能電池材料。

太陽能晶片尺寸:
太陽能晶片尺寸越大,電池功率越大,在比較太陽能板時,並非看整體板面面積就好,因為太陽能板中,晶片間可能有縫隙比較大的情形,要看單晶片部分的總面積。
我們選購太陽能電池時,關注的重點就是太陽能電池片的功率,一般來說,太陽能電池板的功率跟太陽能晶片的面積成正比。太陽能電池晶片的面積不完全等同於太陽能封裝面板的面積,因爲有的太陽能面板雖然大,但太陽能晶片排列的縫隙很寬,這樣的太陽能面板功率不一定高。


附加功能
太陽能板主要除了充電,也是為了遮陽 還有隔絕下雨天雨直接滴到車頂上的吵雜聲,這絕對比做隔熱 好太多了,隔熱再怎麼做 太陽還是曬在車頂上,車內不會低於40度,你駐冷再怎麼吹 還是耗電,純過來人經驗談,就以耗電來說,小弟跟同車友在墾丁 ,我的車有裝太陽能版隔熱,正中午睡到爽呼呼冷到蓋毯子,另一台車一樣裝駐冷但沒有太陽能板,冷氣吹不涼...用電量不到晚上就全耗盡,這樣同環境底下最明顯(對方是T6.1露營車 小弟T4)。
隔熱是太陽能板的附加價值,端看你的用電需求與規劃,若不想裝太陽能板的話就只能加裝隔熱棉比較有效果,或者是加裝車頂架,上面再舖滿木板也是有相當的隔熱效果。
#加裝太陽能發電板請一定要先加裝車頂架不然直接鋪太陽能板超燙。





https://youtu.be/yoZVMlFOPiA
而日本人很多裝軟性太陽能板,下面黏貼隔熱材質,我看了分享影片,充電效率效果其實不差,約60%充電效率,關鍵在于隔熱材質
確實柔性太陽能效能可能差很多,但高度真的可以降低很多,隔熱材料和工法才能保持發電效能不衰減太多。
軟板(CIGS)功率比較低,但是陰天表現比較好,如果停車地方有大太陽,傳統多晶單晶的硬板不錯,但是會停有遮蔭的,軟板優勢就來了,然後硬板便宜,軟板貴。 硬版怕碎裂,軟板相對不怕一般東西掉下來的撞擊。
正解是如果考慮到車高,軟板比較適合,但是必須自己加工,硬板配合車頂架,只能降車身來維持車高度。
北部陰天多看起來軟板比較合適,好糾結耶!嗯∼…遮蔭微微發電也是不錯,感覺大家停車總是會偏向找陰影處

這裡有兩種太陽能板對遮蔭反應的影片

太陽能板驗車問題
部分玩家為了能夠車宿加裝車頂帳、側邊帳,甚至是車頂太陽能板等配件,以創造舒適的露營生活。不過在之前這些配備驗車時可能會帶來麻煩,在以往的驗車規則中,由於車高屬於法規認證的一環,安裝車頂架會變更車輛高度,如果是「固定式」的車頂架,需要透過工具無法「徒手」拆卸,就必須變更行照,並加註有安裝車頂架,驗車時才不須拆卸但以前相關掛載卻可能還是要卸下(一經行照變更,未來驗車都需要安裝有車頂架才能通過定期審驗)。
現在為了給予民眾方便,公路總局2021年年初時透過公文函示指示下轄各監理機關,表示只要車頂上安裝的置物箱、車頂帳與側邊帳,包含沒有嫁接車內電系的太陽能板等,只要在車重量測的誤差範圍內,也就是50公斤以內,且影響煞車力效能有限,是符合《道路交通規則》的裝載行駛規定就會被視為是「露營裝備」驗車不需要卸除。

太陽能控制器
全名為太陽能充放電控制器,是用於太陽能發電系統中,控制多路太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負載供電的自動控制設備。
它對蓄電池的充、放電條件加 以規定和控制,並按照負載的電源需求控制太陽電池組件和蓄電池對負載的電能輸出,是整個光伏供電系統的核心控制部分。
太陽能控制器通常有6個標稱電壓等級:12V、24V、48V、110V、220V、600V 。
目前控制器向多功能發展,有將傳統的控制部分、逆變器以及監測系統集成的趨勢。在大多數光伏或電池系統中都用到了控制器以保護蓄電池免於過充或過放。
過充可能使電池中的電解液汽化,造成故障,而電池過放會引起電池過早失效。
過充過放均有可能損害負載。所以控制器是光伏發電系統的核心部件之一,也是平衡系統BOS(Balance of System)的主要部分。
市場上的太陽能控制器進化
主要有
普通太陽能控制器→
PWM太陽能控制器 →
MPPT太陽能控制器。

普通太陽能控制器是第一代技術

工作原理是直接把太陽能電池板的輸出掛到電池連線埠,當蓄電池充足後就斷開,因為蓄電池內阻的原因,很難把蓄電池充滿,而且太陽能電池板沒有完全利用起來,充電轉換效率為只有70~76%,已經被市場淘汰,基本上很少有人用。

PWM太陽能控制器是第二代技術

後來市場上最多的是採用PWM控制方式,相對於普通太陽能控制器,已經進步了很多,可以解決電池不滿的問題,充電轉換效率為75~80%,但太陽能電池板還是沒有完全利用起來。


MPPT太陽能控制器是第三代技術

最高端的太陽能控制器。MPPT太陽能控制器,是指具備“最大功率點跟蹤”(MaximumPowerPointTracking)功能的太陽能控制器,是PWM太陽能控制器的升級換代產品,MPPT太陽能控制器能夠實時檢測太陽能板電壓和電流,並不斷追蹤最大功率(P=U*I),使系統始終以最大功率對蓄電池進行充電,MPPT跟蹤效率為99%,整個系統發電效率高達到97%,並且對蓄電池(這指的充電源是太陽能板 而 蓄電池算是負載,)擁有優秀的管理,分為MPPT充電、恆壓均充電和恆壓浮充電。隨著技術的進步和能源的節約,MPPT太陽能控制器已取代了傳統PWM太陽能控制器。

新型太陽能控制器具有以下主要功能:

1、過充保護:充電電壓高於保護電壓時,自動關斷對蓄電池充電,此後當電壓掉至維持電壓時,蓄電池進入浮充狀態,當低於恢復電壓後浮充關閉,進入均充狀態。
2、過放保護:當蓄電池電壓低於保護電壓時,控制器自動關閉輸出以保護蓄電池不受損壞;當蓄電池再次充電後,又能自動恢復供電。
3、負載過流及短路保護:負載電流超過10A或負載短路後,熔斷絲熔斷,更換後可繼續使用。
4、過壓保護:當電壓過高時,自動關閉輸出,保護電器不受損壞。
5、具有防反充功能:採用肖特基二極體防止蓄電池向太陽能電池充電。
6、具有防雷擊功能:當出現雷擊的時候,壓敏電阻可以防止雷擊,保護控制器不受損壞。
7、太陽能電池反接保護:太陽能電池“ +”“ -” 極性接反,糾正後可繼續使用。
8、蓄電池反接保護:蓄電池“ +”“ -” 極性接反,熔斷絲熔斷,更換後可繼續使用
9、蓄電池開路保護:萬一蓄電池開路,若在太陽能電池正常充電時,控制器將限制負載兩端電壓,以保證負載不被損傷,若在夜間或太陽能電池不充電時,控制器由於自身得不到電力,不會有任何動作。
10、自檢:當控制器受到自然因數影響或人為操作不當時,可以讓控制器自檢,讓人知道控制器是否完好,減少了很多不必須要的工時,為贏得工程質量和工期創造條件。
11、恢復間隔:是為過充或過放保護所做的恢復間隔,以避免線電阻或電池的自恢復特點造成負載的工作斗動。
12、溫度補償:監視電池的溫度,對充放值進行修正,讓電池工作在理想狀態。
13、光控:多用於自動燈具,當環境足夠亮時,控制器就會自動關閉負載輸出;而環境暗下來後又會自動開啟負載,以實現自動控制的功能。

太陽能板一般可使用20年以上,發電能力約在25~300W,雖然比起其它系統購置價格較高,但卻是最便宜的能源供應者,非常適合日照充足的地區使用。
很多車友不知道到底該裝多大功率的太陽能電池板,其實這個問題完全取決於自己用電的實際情況。
下面這一列表可以囊括大部分房車生活中需要用電的情況,大家可以對照表內的用電設備自行選擇裝多大功率的太陽能電池板。


「如果額定功率為400W的太陽能電池板,在標準的光照強度,電池缺電情況下,理論上1個小時蓄電量為400W÷18V×12V×1h=0.267kW·h,也就是我們常說的0.267度電,如果按照每天平均光照6個小時計算。那麼0.267kW·h×6=1.602kW·h,約合1.6度電。」那麼,這1.6度電對於房車上的小家電來說,已經足夠用。



其他發電裝置:靜音發電機
(解決一切用電問題)

除了外接電源外使用發電機也是一種穩定的供電源,簡單、直接、有效,有了發電機在沒有110V電源的情況下製造110V電源,是最直接也是最可靠的方式。不過在選擇發電機品牌時應儘量選擇高端品牌。如本田、山葉等經過市場長期考驗的品牌。

在決定購買發電機之前,先考慮一下你最有可能同時打開哪些電器。例如,除了你的冰箱(200W),你可能會在房車裡用微波爐(1000W)加熱食物。將這2種設備的功率加在一起時,就有1200W功率需要供電。
所以,你應該看看發電機最大輸出功率是多少。
例如冰箱200W +微波爐1000W = 1200W,所以你需要一個1500W左右的發電機。
一般3kW左右功率上大小的足夠為常見的房車使用,2kW的發電機車內電器錯峰使用也沒有問題。燃料上國內普通使用的是燃油發電機,建議選擇與房車相同燃油的發電機,以方便戶外使用。

房車用的發電機重量較輕巧,噪音較低,如果車子本身是汽油車種,還可共享一個油箱,發電機一般可供應110V交流電源,供空調、微波爐、熱水器、烤箱等...大電流設備使用。
另外的12V直流電流則可同時為第二電瓶充電及供一般設備使用,發電能力約在2500~7000W之間,價格比較貴。

房車供電系統建議

駐車用電情況:

1、基本用電:照明、冰箱、手機和電腦充電合計用電0.5-1.5度(500-1500W)。

2、普通用電:基本用電+電加熱淋浴水、加熱飲用水、電磁戶和微波爐加熱少量食物、電飯煲煮飯(燉、煮食物和炒菜加熱時間較長建議用可攜式氣爐)用電1.0-2.5度(屬大部分方便用電情況)。

3、最大用電:普通用電+駐車空調用電2.5-5度。

現在供電情況:

現在大部分房車供電都是用1個100AH左右的普通免維護電池供電,日常行車時間2小時以內的,行車發電機只能為原車電瓶先充電基本上不夠多餘電能為生活電瓶充電。
就算行車時間較長(生活電瓶充滿需5小時以上,行車要7小時以上),生活電瓶也只能放電0.5度左右(為保證電瓶壽命,只能放電50%左右,不能深放電),滿足基本用電都成問題。
所以實際要長時間使用車用發電機充電,實在不方便。

建議供電情況:

1、生活電瓶用4個12V / 75AH左右的卷繞式鉛酸電瓶(300AH)。

2、汽車引擎再換一個3-5 KW發電機200a*12v=2.4kw。

3、太陽能300W發電機板。

4、車載低電壓用電器(12V)。

5、燃油暖風機和熱水器。

6、發電機(中國房車必配,使用率卻極低)。

說明:

1、生活電瓶用4個12/75AH左右的卷繞式電瓶,可快速充電,可深度放電。放電量高達3度左右。滿電就能滿足普通用電和部分最大用電情況,比較方便,價格:國產2萬左右,進口3-5萬元左右;車用發動機再加一個發電機,3-5KW即可,2-3萬元左右。

2、行車1小時即可為生活電瓶充滿電。如果駐車幾天未行車,每天用發電機發1小時左右就可滿足普通用電和部分最大用電,不用承擔睡覺還要開發電機的煩惱(天氣只要不是很熱,使用空調也能滿足)。

3、配上太陽能發電機,300W左右固定式,除陰雨天氣,長時間駐車也能為電瓶提供1.5度左右電量,滿足基本用電和部分普通用電。

4、房車用電器建議儘可能採用車載低電壓(12V)的,以減少逆變110V效能損失。

5、寒冷時節加裝燃油暖風機和燃油熱水器,因寒冷氣溫對水加熱需更多電量。

6、如電池占據了50%以上的重量,對行車安全十分不利。因此,車友們改裝電池的時候,適當加裝即可。


以下是 龍潭 白犀牛 報價單
整個套件全部都是自己配置的包含駐冷、電池、太陽能板,
大概抓在9萬左右,等到真的牽到車子再報詳細的價格(過年後有可能調漲)

預算內容就是一組電池的費用,側掛式駐冷+ 12V280Ah+ 家用充電器+ 375w太陽能系統。

吸頂式駐車冷氣完工價46500元。(內容包含施工完成後,先做管路檢測與清洗,再灌入冷媒測運轉,室內外設備架子皆是按車型量身訂做。)

【側掛式駐冷】12V
*駐冷採用“DC12V全機無刷變頻系統”,經過“運轉軟體”重新燒寫之後整個運轉聲音分貝值約只有50~60分貝,駐冷運轉時電流約在10A~55A,當壓縮機與風扇停止時室內機只有1A電流,冷房能力約在0.6噸,就算是歐霸長468cm、寬208cm、高190cm的這麼大的車廂一樣冷房效果很好。

12v280Ah鋰鐵電池全部總計29000元(全新A級電芯+250A智能大電流保護板),採用紅銅+鍍鎳超大連結片(可耐大電流放電),所有鎖點皆用白鐵螺帽、白鐵彈簧華司、白鐵墊片(確實以防鬆脫與防銹),+“300A無線庫侖計”+“5A主動式均衡板”。

【電池2.9萬】280Ah (含a-d)
a.[12v280Ah鋰鐵電池]----(全新A級電芯,實測容量將近300Ah),建議從一組電池開始,電池不夠用的話要再來加裝是沒問題的

b.["250A智能大電流保護板"]----(擁有8大防護措施),採用紅銅+鍍鎳超大連結片(可耐大電流放電),所有鎖點皆用白鐵螺帽、白鐵彈簧華司、白鐵墊片(確實以防鬆脫與防銹),

c.[“5A主動式均衡板”]----"保護板”只有在充電的時候才會對電芯做均衡充電,而且速度相當緩慢,加裝“主動式均衡板”除了在充電的時候會對電芯做平衡充電以外,在放電的時候也會對電芯做平衡放電,而且主動式均衡板在均衡充電的速度是保護板均衡充電的10倍速。(對電池保護會更好)

d.[“300A無線庫侖計”]----庫侖計”簡單說就是電池的監控系統,可以觀察電池電壓、電流、溫度、容量等等這些數據。

選配 家用充電器
家用多功能充電器一台3000元(充電器是可調式的),電壓可調電池可以充鉛酸、深循環、鋰鐵,電流也是可調,所以營區的供電瓦數不管多少都不影響充電,寬電壓AC100V~240V,最大充電電流可達40A,配防呆50A安德森插頭避免不小心插反,12v280Ah電池如用到完全沒電,使用一台40A的充電器充到飽大約需要7~8小時左右。

基本上只需要上面這三樣設備就可以在車上爽爽吹著駐車冷氣了,駐車冷氣+電池+充電器費用一共78500元。

使用12V280AH磷酸鋰鐵電池來測試駐冷,依一晚睡眠時間大約10小時左右,溫度設定在23度,夏天大約可以吹兩晚,春秋兩季大約可以使用三晚。這還是最保守的估計,實際上使用比這個估計時間還長。

【太陽能系統】375W 加太陽能16700
*375W,高效率低衰竭太陽能板+30A控制器MPPT,這樣配置在日照充足的狀態下一天可以補充大約130AH的電量。
ps. 價格不含置放架,要有合格的置放架並且行照要有註記,這樣安裝太陽能板才能合法免拆。

加購--[電池白鐵箱] $3800
(配合床椅下方高度26cm,電池配置加上白鐵箱,就可放倒,放倒後長338mm 寬282mm 高223mm);白鐵箱(不鏽鋼)配置,長338mm寬223mm高282mm,重量大約25公斤(可放入庫侖計跟主動式均衡板) 
$3800元裝到好,配置防呆175A安德森插頭、防呆50A安德森插頭、12v20A點菸座。

加購--逆變器(希奈特訂製) 
3000W $10500
3000W ($10500) 長390mm寬180mm高140mm
3500W ($12500) 長432mm寬180mm高150mm

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如何選擇良優適合你的鋰電池

關鍵點 Key points:
(不是看品牌及表面數據,要看實測數據)

1. 內阻0.3mOhm以內算OK(也不易發熱)
2. 看容量是多少mAh
3. (充放電電壓)一致性

看到很多人對於露營用電池這麼有興趣,我本人在電池業界10多年經驗,我也來說一下個人的一些想法意見。
波利說的沒錯,一般人甚至大部分電池組裝廠絕對買不到寧德時代或億偉或國軒或BYD這些大廠A規與B規的電池,因為這些電池賣給車廠或是儲能廠都不夠了,所以能買到的都是拆機的電池,這些電池幾乎沒有一致性,波利影片中挑一致性電池的方法算是很粗略的,真正工廠講究的一致性是要求要同一批序號的電池中,挑出電壓差在2mv且容量差在2Ah且內阻差在0.1m歐姆,這樣組裝出來的電池組才能算是合格品

拆機的電池是絕對做不到這個標準的,能做到這樣標準的只能是正規工廠買三元的圓柱型電池芯才有機會,當然價格就會貴很多,但是一分錢一分貨。
如果要便宜但是相對安全的電池,大概也只有波利做的這種電池,一致性勉強可接受,運氣好可以使用超過500次循環,重點是用的是鋰鐵電池不會爆炸,給大家參考。



應該是說正常人沒管道的寄不回去是真的,每次都要在那工作的朋友帶回去 搞到朋友都沒了,所以現在太陽能板電池類的都不去淘了,在這雖然貴很多但可以盧退換貨..-----

你好我是新手想向你買电池diy要如何向你連絡謝謝

打造夢想的家 - 波利
24V 200Ah=8顆200AH寧德電芯+藍芽保護板+庫倫表+鐵箱+2AWG電線 約35500左右,不需要鐵箱的話約3萬2
大哥您好,您可以告知您的需求好報價唷
也可加line: poring0103

其實淘寶和閒魚貨太多,在大陸淘寶選電芯基本看內阻、容量、放電性能還有電池種類,至於什麼品牌是不是拆機或者什麼來路、什麼等級,其實很難確保的,不過其實也倒是真的沒有這麼重要。
分容內阻一致、同一品牌型號的電芯,其實幾塊組起來用完全沒問題,這些電芯這邊用的不少,只要內阻低的那些基本都沒問題,而且這關鍵詞搜的比較玄學搜這個關鍵詞很容易被坑,要按電芯買才靠譜
告訴大家一個最明顯避坑技巧,就是如果一款電芯外觀一樣數量不變,明顯分出了幾個不同的容量版本.這些大概率是回收分容的要好買東西的,避開要買便宜貨的問清楚內阻就好,基本都是回收分容過的屬於可以用的便宜貨,內阻低的不算太差,內阻高就是廢品了。

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小綠分享
因為將來這台車我也是會常進棧點跟露營區,分享一下電源設備跟露營區的關係:

設計得當的系統,可以設定接入市電(ac110V)的取用電流。台灣插座常見單迴路為15A,平常就設定13A使用。如果是露營區可能配線的線徑不足,一般我會設定8~10A。

在設定8A的情況下接上110V插座時,假設正在使用移動式冷氣的負載是2A(220W),系統會優先供應電器負載用電,剩下的6A空間才會轉換成直流電約600W去對鋰鐵電池充電。

這樣就不會造成營地單迴路用電過載

另一個情況是,吹冷氣爽了,想要微波便當來吃,冷氣加上微波爐就會超過我們設定的8A用電,這時候系統應該發揮UPS功能瞬時由我們自己的鋰鐵電池逆變AC110V來補上超過8A110V的部分。

螢幕截圖可以看出,當負載大於電網所能供給,系統會瞬時以鋰鐵電池輔助補上。
當便當微波好了,用電需求降低至我們設定的值,就恢復到邊使用負載邊對鋰鐵電池充電。

但是有的營區供電體質較弱,既使我們只使用它8A,他還是無法供給時,會產生壓降,例如110V只剩95V,系統應該切斷外部輸入,因為壓降過大容易造成電流提高,電器不正常發熱

這時候,大電流用電就只能靠自己車上鋰鐵電池。這樣類似儲電並網

選擇電源系統時
要注意接上市電時,系統應該是一體但會自動調配市電供應跟充電分開。
常見的系統會先對電池充電再逆變出來AC110V,如果電池是在比較沒電的狀態下,可能會沒辦法即時供應交流電用電。
或者是AC110V自己獨立線路(這樣就不知道到底用了市電多少)

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進營區使用交流電邊充邊用大瓦數電器解決方案
開始處16:57


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ECOFLOW DELTA 1300

EcoFlow Delta系列產品簡易規格比較
產品Delta 2Delta Max
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37 x 18.3
x 23.6cm
電池容量1024Wh1612Wh2016Wh1260Wh1008Wh3600Wh882Wh
AC Output1800W2000W2400W1800W1600W3600W1400W
X-Boost輸出2200W2800W3400W--4500W1800W
重量12kg22kg22kg14kg14kg45kg10.7kg
電池種類LFP磷酸鐵鋰NCM三元鋰電池NCM三元鋰電池NCM三元鋰電池NCM三元鋰電池LFP磷酸鐵鋰NCM三元鋰電池
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交流輸出端口:總功率1500W , 最大1900W , 開啟X-Boost功能
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通過 ElecHive 為 Mark 2 AC 供電
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1. 主電源按鈕(長按開/關電源。)
2. Anderson 端口,24V 輸出
3. DC 電源按鈕(短按打開/關閉 DC 輸出。)
4. DC5521 端口,12V 輸出
5. Anderson 接口 12V 輸出
6. TypeC USB 接口 100W 雙向全 PD
7. TypeC USB 接口 18W 輸出

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9. AC 電源按鈕(長按打開/關閉 AC 輸出。)
11/12/13/14。交流電源插座
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17. Anderson 端口,最大 240W 正常充電
18. 90% 或 100% 充電/放電開關


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找到小米那個移動電源的高階板的拆解報告網頁,有興趣可以看看。

https://post.smzdm.com/p/a4pvxpn7/

拆這款是混合固液鋰離子電池

锂离子电池组来自江苏紫米电子技术有限公司,型号P06ZM,额定电压为36.5V,额定容量为28Ah,充电限制电压为42.5V。电池组内部电芯型号为79133202,单体电芯容量为28Ah,为混合固液锂离子电池,均压为3.65V。


嗯,那我可能就等車到,在看台灣小米有沒有要進110v的,如果沒進就買ECOFLOW Delta 2這顆


小米拆解報告
https://post.m.smzdm.com/p/a4pvxpn7/

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