多功能供電器

李羲誠(chéng)

一天，我和爸爸到沿江風(fēng)光帶玩無(wú)人機(jī)。玩得正起勁的時(shí)候，手機(jī)沒電了，而無(wú)人機(jī)需要用手機(jī)操控和定位拍照，隨身攜帶的充電寶因忘記充電，也派不上用場(chǎng)，只好掃興而歸。我決定發(fā)明多功能供電器，作為戶外活動(dòng)時(shí)的應(yīng)急電源。

一、了解太陽(yáng)能電池板

我實(shí)地參觀了太陽(yáng)能發(fā)電工程，學(xué)習(xí)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換技術(shù)，尋找適合制作多功能供電器的太陽(yáng)能產(chǎn)品配件。比較了幾款小型太陽(yáng)能電池板后，我決定選用長(zhǎng)30毫米、寬25毫米、厚3毫米，輸出電壓為1伏特、電流為100毫安的微型太陽(yáng)能電池板。

二、探索與制作

1.準(zhǔn)備制作材料

我購(gòu)買微型太陽(yáng)能電池板、充電鋰電池、發(fā)光二極管、萬(wàn)用表、電烤火器（代替太陽(yáng)光）和電烙鐵等相關(guān)電路配件。

2.電路連接

我將一塊微型太陽(yáng)能電池板與發(fā)光二級(jí)管串聯(lián)成簡(jiǎn)單的發(fā)電發(fā)光電路。當(dāng)微型太陽(yáng)能電池板離電烤火器20厘米時(shí)，單塊微型太陽(yáng)能電池板的發(fā)電量只能使發(fā)光二極管發(fā)出微弱的光，這說(shuō)明光—電—光的轉(zhuǎn)換過程中能量損耗大。

如果將多塊微型太陽(yáng)能電池板串聯(lián)在一起，它們所產(chǎn)生的電量是不是能達(dá)到要求呢？我將4塊微型太陽(yáng)能電池板串聯(lián)，拿到電烤火器下，連接萬(wàn)用表。電路各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果為：電流100毫安、電壓3.85伏特。這說(shuō)明4塊微型太陽(yáng)能電池板串聯(lián)組成的電路，電壓符合供電器的輸入要求?？稍鯓硬拍苁闺娏鬟_(dá)到手機(jī)充電器的最低工作電量250毫安呢？經(jīng)試驗(yàn)，再將8塊微型太陽(yáng)能電池板每4塊串聯(lián)成電路，將3個(gè)微型太陽(yáng)能電池板串聯(lián)電路并聯(lián)起來(lái)發(fā)電，電流可達(dá)到300毫安，電壓達(dá)到4.9伏特，完全符合供電電壓、電流參數(shù)。

在一個(gè)陰天，我把并聯(lián)的3組微型太陽(yáng)能電池板串聯(lián)電路固定好，將其與蓄電池連接。到晚上，發(fā)現(xiàn)蓄電池電量不到一格，說(shuō)明陰天太陽(yáng)能電池板發(fā)電量不足，考慮加裝一種輔助發(fā)電裝置。通過查找、分析資料，我覺得微型手搖發(fā)電機(jī)比較適合。

我買來(lái)微型手搖發(fā)電機(jī)，將它與微型太陽(yáng)能電池板串聯(lián)電路、蓄電池組裝在一起。發(fā)現(xiàn)不搖微型手搖發(fā)電機(jī)的時(shí)候，蓄電池里的電會(huì)倒流到微型手搖發(fā)電機(jī)里，微型手搖發(fā)電機(jī)變成了一個(gè)電動(dòng)機(jī)，消耗蓄電池里的電。

怎樣才能讓電只從微型手搖發(fā)電機(jī)到蓄電池，而不從蓄電池倒流到微型手搖發(fā)電機(jī)里呢？我查詢資料并請(qǐng)教老師和電氣工程師，他們建議我在微型手搖發(fā)電機(jī)電路中加裝一個(gè)二極管，正向電壓為1伏特，逆向電壓為200伏特。我將它們焊接好后，發(fā)現(xiàn)電不倒流了。

3.組合拼裝

我對(duì)高密度紙板進(jìn)行切割、挖孔，然后把太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、手搖供電系統(tǒng)、風(fēng)扇與蓄電池組裝起來(lái)，并用502膠水固定。多功能供電器就制作完成了。

三、作品優(yōu)點(diǎn)與使用方法

多功能供電器既方便攜帶又可多方式供電，是非常實(shí)用的戶外活動(dòng)應(yīng)急電源。

1.直接供電：室內(nèi)充電，1小時(shí)即可充滿。

2.太陽(yáng)能電池板供電：將多功能供電器的太陽(yáng)能電池板置于陽(yáng)光下，就能供電。

3.手搖供電：順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)微型手搖發(fā)電機(jī)手柄（不能反方向轉(zhuǎn)動(dòng)），每分鐘120圈，即可供電。

4.風(fēng)力供電：風(fēng)力較大時(shí)，將風(fēng)扇朝向風(fēng)吹來(lái)的方向，即可供電。風(fēng)力越大，供電效果越好。

四、完善設(shè)想

1.提高太陽(yáng)能及機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率，減少能量損耗。

2.將太陽(yáng)能供電系統(tǒng)與手搖供電系統(tǒng)、風(fēng)力供電系統(tǒng)整合，自由地與小型電器組裝，制作出各種實(shí)用性強(qiáng)的新產(chǎn)品。

指導(dǎo)老師? 陳素文? 馮活