折腾太阳能节点的奇妙旅程

案例

如果你认为 DIY 是一件简单的事,那一定是还没听说 济南-佛系白猫 的 Meshtastic 装机(Meshtastic build)故事。

所有的欢乐都伴随着痛苦,而所有的痛苦又孕育着新的欢乐。

这位社区活跃分子,按照之前的《快来抄作业!我的极简 Meshtastic 太阳能节点》指南制作了自己的 Meshtastic 太阳能节点,虽然结果喜人,但整个过程绝对堪称一出「技术喜剧」。

接下来,让我们一起看看他的故事,从折腾中找到意义。这也是社区里这么多人喜欢 DIY 的原因。

佛系白猫的基本配置

佛系白猫 的 Meshtastic Build 和之前指南中的设计相似,依然采用了 Heltec T114 和 18650 锂电池。

序号 材料名称 型号及描述 价格(大概)
1 塑料卡扣户外防水配电箱 200mm x 100mm x 70mm【带底板灰盖】 ¥14
2 Gizont 433/915MHz 高增益软鞭天线 470-510MHz / 24厘米 ¥20
3 18650 电池盒锂电池串并联带 18650 4节带线 并联(必须是并联,而不是串联) ¥4
4 太阳能单晶多晶滴胶 PET 层压板 165x65mm 6V 250mA 滴胶多晶(加了三毛钱多买了两根线) ¥13
5 Heltec T114 建议带 GPS (又称 GNSS)模块购买。GPS 模块可以作为授时工具。 ¥200-300
6 IPEX 转 SMA 连接线 SMA外螺内孔转IPEX 1代 ¥1-2
7 18650 电池 买大品牌的。如果有选择,选带有保护板的 ¥5-15/每颗(范围很大,取决于容量和品牌)

他在指南的基础上增加了一个 MPPT CN3791 控制板,这个升级让太阳能充电效率得到了质的提升。除此之外,其他组件基本与原文一致。可以说,这是一次「有参考但有创新」的 DIY 之旅。

Meshtastic 太阳能节点外部视图,展示了太阳能板和高增益天线的安装效果

详细材料清单可以参考之前写的 T114 太阳能节点文章里

不过,故事的真正亮点并不在于组件,而是在他与电池斗智斗勇的过程中。

和电池的「持久战」

18650 电池装在 21700 电池盒中的效果,采用了保护套管实现尺寸匹配

第一回合:错买串联电池盒

按照 Meshtastic 太阳能节点指南 的要求,太阳能节点需要一个 18650 并联电池盒来满足 T114 对 3.7V 电压的需求。然而,串联电池盒的输出电压会直接叠加到 7.4V,这显然超出了 T114 的安全范围。佛系白猫 在采购时没有注意到这个区别,买到了错误的串联电池盒。

结果可想而知,测试时发现设备无法正常启动,甚至可能损坏电子元件。所幸,他及时发现问题并避免了进一步的故障。这场意外直接让他的电池盒计划推迟了一周。

第二回合:保护板带来的麻烦

佛系白猫 决心吸取教训,第二次采购时特意检查了是并联电池盒。然而,这一次的问题出在电池上。他购买的 18650 电池自带保护板,导致电池长度增加,无法顺利装入电池盒。

由于保护板通常会增加几毫米的长度,这使得标准 18650 电池盒无法容纳这些电池。他尝试了各种调整方法,依然无果。

第三回合:卖家的「乌龙」

第三次尝试本以为是万无一失了,他仔细确认买的是 18650 并联电池盒,结果卖家居然又「神助攻」了一把。这次寄来的电池盒竟然还是串联的,佛系白猫 差点怀疑人生。

这不仅浪费了时间,也让他对供应链的可靠性产生了些许无奈。但他并没有放弃,而是继续寻找解决方案。群友不禁打趣:「你是不是得罪了电池之神?🤣」。

第四回合:曲线救国

连续三次的失败没有让他放弃,他选择了一个「曲线救国」的办法——干脆放弃标准的 18650 电池盒。他给自带保护板的 18650 电池加了一个塑料套管,让它尺寸上升级成 21700 电池,然后换用了一个 21700 电池盒。

通过这种方式,他成功绕过了保护板导致的尺寸问题,最终让节点通电成功。

DIY 真是让人又爱又恨!

并联电池盒的小插曲

为了进一步提升设备的电池容量,他购买了两个电池盒,每个电池盒可以装两颗电池,也就是最终可以并联四颗 18650 电池。他很快意识到,将两个电池盒的正负极并联在一起是一个新的挑战。

两个电池盒通过焊接并联在一起,为 Meshtastic 节点提供稳定电源

于是,他在社区群组里发问:「大佬们,请问1根线接2根线怎么焊接?」(怎么把两个电池盒的线接到一起,这样才能接入到 MPPT 板子的电池口上)

热心群友们纷纷传授经验:

一般是你把线剪开,然后把里面的铜线捆在一起
然后上锡
然后拿热缩管或者胶带封住

他按照大家的建议操作,但聪明地增加了一点自己的创新。他将焊接工作放在厨房的抽油烟机下方进行,这样焊锡时产生的烟味可以直接被厨房烟罩的烟道排出,不需要额外购买和安装排烟设备。

最终,他成功将两个电池盒并联在一起,并确保了每根连接线的焊点牢固而整洁。

焊接后的电池盒连接线已使用热缩管保护,确保接线安全牢固

升级亮点:MPPT 模块

佛系白猫 的 Build 中还特别增加了 CN3791 MPPT 模块,这一点要点赞。MPPT(最大功率点追踪)模块能够优化太阳能板的充电效率,尤其是在光照条件不理想时表现更佳。

这与指南中的优化建议不谋而合,甚至可以说是将指南中提到的「未来改进」提前实现了。

加了 MPPT 模块后,太阳能板的效率提高了不少。原本有阴影的时候,充电效率会断崖式下降,现在即便是阴天也能保持充电稳定。

Meshtastic 节点内部视图,展示了 Heltec T114、电池盒、GPS 和 MPPT 模块的布线情况

最终成果

尽管在电池部分经历了无数波折,佛系白猫 的节点最终还是顺利完成。他把节点部署在家里的阳台上,配备了高增益天线和太阳能板,整体运行稳定,耗电量低。

完成后的 Meshtastic 太阳能节点外部视图,展示了节点的整体设计与部署

相信对他来说,DIY 虽然累,但能看着自己的设备稳稳运行,那种成就感是无可替代的。

他的故事是 Meshtastic DIY 的一个缩影,它告诉我们:DIY 不仅仅是动手实践,更是一场充满未知的冒险。虽然可能会遇到各种问题,但只要坚持下去,总能找到解决的办法。

如果你也有类似的有趣故事,欢迎 MeshCN 中国社区投稿分享!我们非常期待看到更多充满个性和创造力的 DIY 作品。

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本文作者: Hays Chan | 陈希

本文链接: https://meshcn.net/meshtastic-solar-node-case-wrong-18650-21700-battery/