发电机项目启动的第一天,林默就在白板上画满了技术路线图。
小型节能发电机,500W功率,多能源输入(太阳能、风能、手摇),连续工作8小时,成本控制在2000元以内。这个技术指标,放在民用市场里不算高,但要把这么多功能塞进一个低成本的小盒子里,难度不小。
苏清颜端着咖啡站在白板前,看了一会儿,说:“你把太阳能、风能、手摇三种发电方式集成在一起,能量管理会很复杂。”
“所以需要你来做能量管理芯片。”林默说,“三种输入,一个输出,要自动切换、自动调配,还要保证效率。”
“能量管理我可以做,但你需要先确定电池的类型和容量。”
林默想了想:“用磷酸铁锂电池,4串2并,12.8V、40Ah,储能约500Wh。这样即使在没有太阳、没有风的情况下,纯电池供电也能撑8小时。”
“成本呢?”
“电池大概800块,电机和发电机300块,太阳能板200块,风力发电机300块,外壳和控制电路200块。总成本1800左右,在2000以内。”
苏清颜点了点头,在笔记本上记了下来。
接下来的一周,林默和苏清颜进入了“闭关模式”。
林默负责机械部分——设计发电机的外壳、支架、传动机构,选型电机和发电机,做整机的散热和防水设计。苏清颜负责电子部分——设计能量管理电路、电池管理系统(BMS)、输出逆变器。
两人每天在实验室里待到凌晨,周末也不休息。赵总工看他们太拼,让食堂阿姨给他们留了夜宵,每天晚上十点准时送到实验室门口。
“你们俩悠着点,身体要紧。”赵总工在电话里说。
“赵总工,我们年轻,扛得住。”林默一边啃馒头一边回答。
第一个瓶颈出现在第二周。
林默设计的垂直轴风力发电机,在低速风下(风速低于3米/秒)几乎发不出电来。他用了科研助手模拟了不同叶轮形状的气动性能,发现传统的萨沃纽斯转子在低速下效率太低。
“叮——模拟完成。建议改用达里厄与萨沃纽斯混合式转子。达里厄转子利用升力,萨沃纽斯转子利用阻力,两者结合可以在低速和高速下都有较好表现。”
林默按照建议,重新设计了叶轮。混合式转子的结构复杂,加工难度大,他花了一周时间才做出了一个合格的样件。装在户外测试,风速2米/秒时,发电功率达到了15W