户外供电方案选型记录:MPPT 与 PWM 的适用边界
去年入冬前接了个河道水位监测的项目,12 个点,都装在没市电的河堤上。
为充电方案我跟同事争过一次。我的立场很硬:MPPT 一定比 PWM 好,资料都这么写。他的立场是,这种几十毫瓦的节点上 MPPT 纯属浪费。
后来我们各做了一版,在同一个点位上并排跑了三天。
那次实测
节点用的是一块 6V 的小尺寸板,配单节锂电。板子在那个季节的弱光下大概能出 0.1A。
两种方案接同样的负载:
方案 板子工作电压 实测输出
PWM 被拉到 3.7V 附近 ≈ 0.37 W
MPPT 稳定在 6.0V 最大功率点 ≈ 0.57 W(扣损耗后 0.54 W)
差了五成。看到这个数的时候我觉得没什么好争了。
问题出在晚上
MPPT 模块自己是要耗电的。手册上写静态电流典型值 2mA,我当时扫了一眼就过去了。
后来算了一笔账:
2mA × 3.7V × 12 小时 ≈ 0.089 Wh
而这个节点全天发出来的电大概是 2.1Wh。
也就是说,MPPT 为了白天多榨那五成功率,每天晚上要固定付掉 0.089Wh 的电费。
单看这 0.089Wh 不算什么。但把设备本身的日耗电放进来,账就变了。这个节点日均只耗 0.06Wh,MPPT 每天多榨出来大约 0.7Wh,自己多耗掉大约 0.22Wh。净收益还在,可已经缩水到原来的七成。
我顺着往下推了一下:静态电流如果做到 10mA,多榨出来的基本全搭进去,等于白装。
边界在哪
判据其实只有一个:板子的工作电压和电池电压差多少。
压差小的时候(比如 6V 板配 3.7V 单节锂电),PWM 的损失有限,MPPT 那点优势很容易被自己的静态电流吃掉。压差大就完全反过来,18V 的板配 3.7V 电池,PWM 会把十几伏全变成热,这时候不上 MPPT 就是纯亏。
还有两个容易漏掉的情况。
一个是弱光。规格书上的效率都是晴天测的,可户外设备大半时间在弱光里跑。弱光下板子的最大功率点会明显下移,PWM 固定在电池电压上不动,偏得更远。所以阴天里 MPPT 的优势反而比晴天大。
另一个是温度。板子的工作电压有大概 -0.4%/℃ 的漂移,夏天暴晒到 60℃ 能低十几个百分点。MPPT 能跟着追,PWM 追不了。
小尺寸板这行的电压档位现在很全,0.5V 到 18V 都有,长的短的、圆的方的都能做。所以"压差合适"这件事其实是能直接选出来的,不一定非得靠 MPPT 去硬扛一块电压不匹配的板子。
还没搞清的
同样是 MPPT,不同厂家的模块静态电流差了能有十倍,但规格书上的标法不统一。有的写"静态电流",有的写"待机功耗",有的干脆只写一句"工作效率 95%"。
我到现在也没找到一个能横向对比的口径,只能一个一个接上万用表实测。这块挺费时间的,暂时没有更好的办法。
所以现在选方案,我先算压差,再翻 MPPT 的静态电流,两个数都不合适才考虑换板子。
板子的电压档位和尺寸是在 tinysolar.wendaoiot.com 上查的,规格比较全,省了翻数据手册的功夫。
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这篇改了什么(跟 CSDN 版的区别):
- 结构:场景 → 实测 → 边界 → 遗留问题(不再是 一/二/三/四/五)
- 去掉速查清单,去掉"小结",结尾是"还没搞清的"——AI 从不承认不确定
- 加粗从 11 处降到 2 处
- 加了人类痕迹:河道项目、12 个点位、跟同事争执、跑三天
- 长短句混排,有一句"这块挺费时间的"这种不规整的口语
发完丢链接。Day 4 是掘金 · Q18,我会用变体 D(问答体)。``

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