真正的黑科技来袭---太阳魔方，太阳能移动电源试用

茂茂哥

一、前言
作为绿色能源的主要来源，太阳能发电技术通常用在大型发电系统中，通过蓄电池储能，逆变后并入电网。此外，在一些小型的嵌入式设备供电中也有相应的应用，如摩拜单车就用了太阳能电池板为蓄电池充电。但是在移动数码领域，基本没有什么像样的产品来支撑。然而最近，中国航天旗下的北京时代民芯科技有限公司推出了一款产品---太阳魔方，主打为移动设备进行充电的移动电源市场。有幸中签了@爱搞机的太阳魔方试用机会，在这里一并感谢@搞机试用@时代民芯科技，今天我们就来一起了解这一黑科技产品。
二、开箱



产品的外包装采用厚实的硬质纸壳，正面右上角一个大大的中国航天的标志，表明了该产品出身“豪门”，产品名称太阳魔方下面“一款可以自由拼接的太阳能移动电源”准确的描述了产品的特点和功能。



包装盒背面描述了产品的规格，其中主要的参数为输出5.2V 0.9A，共计5.1W。



打开包装盒，看到了@搞机试用的LOGO纸贴，下面是产品使用手册。包装盒盖和底都有厚厚的软胶保护层，能够对产品起到很好的保护作用。












使用手册内容不算太多，使用了非常厚的铜版纸，里面描述了产品的概览和操作说明，此外注意事项和性能指标也很详细。



拿开使用手册，就可以看到太阳魔方的真容了。



移动电源的大部分是太阳能面板，外面扳是太阳能面板的背板，类似玻璃质感，摸上去还是很舒服的，据说是凯夫拉背板。
四个边每边都有两个金属磁性触点，方便面饭的串并联。剩下的左侧部分是就金属质感喷砂的外壳，里面就是电路板了。



背面和正面的布局一样，标注了厂家和产品型号，型号为M5100。



金属质感外壳上开窗嵌入了一块LED屏幕，用来显示电流信息。






在移动电源的四个角，分别有一个孔，这个孔是佩挂孔，可以穿绳佩挂。



在侧面顶部，有一个标准的USB Type A接口，用来作为电源输出。



侧面看电源非常的薄，比手机都薄，这还是两层面板的厚度。



拆开两组面板的时候需要一些技巧，在侧面稍稍分开一点两层面板，然后双手分别向上和向下拉动，就可以分开了。



分开后里面才是真正的太阳能面板，两块面板翻开后平铺，稍稍靠近就能自动组合在一起了。这个过程磁性触点起了关键作用。



组合在一起后还是满牢固的，这个过程其实是相当于并联了两块面板。






在这个过程中，发现移动电源金属质感外壳的结合处，缝隙还是蛮大的，磨具的精度或者说是工艺还有进一步提高的空间。
三、拆解
由于职业习惯，非常想了解内部的电路板用的什么方案。那么接下来就简单拆解一下。



面板外壳使用的是1.5mm的内六角螺丝，这个规格在国内用的还是比较少的，我的工具箱中没有合适的工具，于是专门到五金店买了一套内六角，最小规格正好是1.5mm。逆时针旋转就可以拆开了。



拆开的螺丝为了防止丢掉，可以放在带有磁性的面板触点上，正好吸住。



先打开没有LED屏幕的副板，里面的电路板很简单。电路板采用六个弹性金属触点与太阳能面板连接。PCB板的两端各有一个开孔，用来固定和定位。A面只有一些电容电阻器件，最显眼的是左侧这个KAMCAP 的5.5V 0.1F的超级电容，这个应该是作为一个电能的缓冲。



PCB板的B面发现了两颗型号为IV0300D的芯片，网上没有查到相关资料，应该是厂家所说的自主研发的MPPT(最大功率追中)电源管理芯片。之前在做一个电源方案的时候了解过MPPT，还是有一定技术含量的。两个微型的电感L1和L2应该是配合这两个芯片来使用的。



接下来拆解有LED的那个主板，主板与太阳能面板也是靠几个金属弹性触点相连接的。主板的PCB分成两部分，一部分是纯粹的USB接口板，焊接了一个USB TypeA的母座。另一块PCB板才是主要的控制部分。两部分通过三颗线相连。



在主板的A面，最大的芯片VK1024B为液晶显示驱动，傍边的7533-1是一颗3.3V输出的三端稳压器。丝印为RC1K的五脚芯片是TI的一款运算放大器。



在主板的B面上也有两颗在副板上见到的IV0300D芯片，同样是做电源管理的。中间有一块很小巧的液晶屏。



最大的一颗20管脚芯片就是整个系统的主控MCU了，芯片型号为PIC16F1509，这是美国微芯科技(Microchip)的一颗16位单片机，性能虽然一般，但是作为移动电源的主MCU是足够的了。
通过拆解发现，移动电源的用料还算规矩，PCB板和焊接等工艺有待进一步提高。
四、试用



在对产品有了一定的了解后，接下来就是实际应用了。拼接上两块面板后在阳光充足的地方放置，几十秒钟后液晶屏点亮，显示电流为0.00A。



这时候试用USB线连接上ipad试试，充电电流有了，显示为0.05A。



然后拿到室外，不断调节角度，使得面板正对太阳，充电电流达到了0.38A。这已经是极限了，不是太阳能板效率太低，实在是笔者城市近几天阳光最好的今天，天空也是灰蒙蒙的，天气实在不给力啊。这也同时暴露出太阳能充电宝的一大限制了，天气的好坏，环境的影响会直接导致太阳能移动电源的可用性。
五、总结
通过拆解和试用，对于这款太阳能充电宝有了一个大概的了解，其优点很多，绿色能源，只要有阳光就能充电，非常环保，便携性也很不错。然而也有一些不足，首先是模具相对不够精细，间隙大小不规则，有些地方比较大。其次充电效率比较低，尤其在天气不是那么好的时候，不能满功率输出，在电池容量越来越大的今天，可能要冲很长时间才能充满手机，只能作为应急使用。不管怎么说，太阳能移动电源的推出也是时代民芯科技的一次伟大尝试，希望产品经过几次迭代后越来越完善，越来越实用。

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