1.6　自動太陽能風扇涼帽

炎熱的盛夏，市場上流行一種電風扇式旅游涼帽，深受廣大游客和青少年的喜愛。這種涼帽的外觀如圖1-54所示，它由一節5號干電池、一個電源小開關和一個帶有塑料風扇葉片的小電動機串聯組成。閉合電源開關，電動機通電工作，風扇葉片轉動，便會向戴帽者面部吹去陣陣涼風。這種電風扇式旅游涼帽，既能遮擋住照射到使用者面部的陽光，又能使人的面部享受到清涼的微風，廣泛適合于夏季旅游、觀賞露天體育比賽和從事各種野外活動的人員使用。

如果自己動手將這種電風扇涼帽改造成如圖1-55所示的由太陽能電池供電的風扇涼帽，則不僅時尚新潮，綠色環保，而且實用有趣：當你戴著這種風扇涼帽在太陽光下行走時，小風扇自動運轉，并且光照越強，它的轉速越快，所產生的風力也就越強；進入房間或樹蔭下，小風扇自動停轉。

如果你是一名學生，戴著自己親手改造的這樣一頂太陽能電池供電的風扇涼帽去參加學校或班級組織的夏令營、野外活動等，不僅能達到遮陽、涼爽、降溫、解暑之目的，而且還可以通過這個小小的制作向周圍同學展示一下自己“節能環保”和利用太陽能的得意之作，從而使自己成為一名引人注目的小小“節能環保”宣傳員，多么有意義啊。

1.6.1　工作原理

太陽能風扇涼帽的電路如圖1-56所示，它由太陽能電池板BP和帶有風扇葉片的小電動機M組成。其最大特點是：線路簡單，只要有太陽光照射便能工作，省去普通電風扇式旅游涼帽開關電源和更換干電池的麻煩，既經濟環保，又能體現出人與自然的和諧相處，真可謂“大自然小空調”。

當有太陽強光照射到太陽能電池板BP上時，BP表面即發生光伏效應，其兩端輸出一定功率的電能，驅動小電動機M運轉，由風扇葉片產生一定風力；當太陽能電池板BP接收的太陽光弱小（天空多云）時，其兩端輸出功率減小，小電動機M轉速下降，風扇葉片產生的風力隨之減小；當無太陽光照射（天陰、天黑或戴帽者進入樹蔭、房內）時，太陽能電池板BP兩端基本無功率輸出，小電動機M自動停止運轉，風扇葉片不再吹風。

1.6.2　元器件選擇

該項改造總共只用了兩個電子元器件，其中太陽能電池板BP需要單獨購買，小電動機M及其所配風扇葉片在我們所要改裝的普通市售電風扇式旅游涼帽上已經包含，所以一般不必再另外選購。

BP選用開路電壓≥3V、短路電流≥70mA、外形尺寸約為80mm×65mm×6mm的成品硅太陽能電池板，其外形如圖1-57所示。這種太陽能電池板已裝有塑料保護框架，并從背面焊引出兩根塑料電源軟電線，其中紅色為正極（+）引線，黑色為負極（-）引線，使用很方便。太陽能電池板的功率輸出能力與其面積大小密切相關，面積越大，在相同光照條件下的輸出功率也越大。一般來講，其他尺寸或規格的太陽能電池板，只要開路電壓達到3V、短路電流達到70mA，均能夠在本制作中使用。

太陽能電池板的優劣主要由開路電壓和短路電流這兩項指標來衡量。業余測試方法是：將太陽能電池板放在太陽光直射的環境下，按圖1-58（a）所示，用萬用表測出兩端輸出電壓，即可認為是開路電壓；再按圖1-58（b）所示，將萬用表直接跨接在太陽能電池板兩端測出輸出電流，即認為是短路電流。

1.6.3　動手制作

由于該制作是在普通市售電風扇式旅游涼帽的基礎上進行的，所以動手做起來顯得比較容易。整個制作過程可按以下三個步驟來完成。

第一步，焊接電路

首先，按照圖1-59（a）和圖1-59（b）所示，將欲改造的普通電風扇式旅游涼帽上的電池盒上蓋打開，取出里面的單節5號干電池不用。

然后，按照圖1-59（c）所示，將太陽能電池板BP上的紅色引線（正極）焊接在涼帽上原有電池架的正極端，黑色引線（負極）焊接在電池架的負極端（有彈簧的一端）。電池盒所帶的電源開關可不必拆掉，將開關始終閉合（形同一根導線）即可。

最后，按照圖1-59（d）和圖1-59（e）所示，將太陽能電池板BP通過熱熔膠粘固在電池盒頂上。具體可到五金商店去購買一根熱熔膠棒（單價1～2元），采用電烙鐵加熱熔化熱熔膠棒的簡易方法進行粘固，粘固點選擇在太陽能電池板BP的背面與電池盒相交接處，數量一般取6處即可。這種采用電烙鐵加熱熔化熱熔膠棒的簡易粘固方法，既方便快捷、又牢固可靠。

第二步，美化作品

這里要說明的是，照片中所拍攝的太陽能風扇涼帽，是2008年4月間筆者進行制作時的情景。當時舉世矚目的2008年北京奧運會即將開幕，筆者以迎接北京奧運會為主題設計美化了太陽能風扇涼帽。主要做法是：在太陽能電池板BP兩邊帽蓋的合適位置處粘貼上了大小合適、左右對稱的北京奧運會主題口號——“同一個世界，同一個夢想”不干膠彩色小標語，在小電動機M兩旁的帽檐和前方的適當位置處粘貼上了大小合適的北京奧運會會徽和吉祥物福娃等的不干膠彩色小貼圖，使得作品更具特色和個性。事實上本文出現的所有風扇涼帽照片，全都反映出了作者事先粘貼好的北京奧運會有關圖文。其中的文字小標語是作者當時在電腦上錄入，并用噴墨打印機在白色不干膠粘貼紙上打印制作的，小貼圖則是從學生用品商店購買來的。這樣的美化方案，內容和效果看起來都還不錯吧。

當然啰，如今北京奧運會早已過去多時，讀者在制作過程中，可參考上面的美化方法，任意選擇主題內容，發揮自己的想象力和審美觀，設計出獨一無二、體現個性的美化方案來。

第三步，檢驗電路

裝配成的太陽能風扇涼帽，只要元器件質量有保證，焊接沒有錯誤，一般不需任何調試，便可正常工作。

萬一風扇涼帽電扇葉片反轉（向外吹風），說明小電動機M的正、負極性接反，只需調換一下接線位置，便可排除故障。如果使用的太陽能電池板符合要求，電路接線也沒有錯誤，但小電動機M就是不轉動或轉速很慢，說明電風扇式旅游涼帽原有小電動機采用的是啟動電流大、效率低的普通玩具電動機，應該換用高效率的直流小電動機，如24ZY01型（額定電壓2.3V、額定轉速1600r/min）等，用“隨身聽”上專用的1.5～2.4V小電機（不帶調速電路）也行。

1.6.4　投入使用

在炎熱的夏日出門可別忘記了戴上太陽能風扇涼帽，當你像如圖1-60所示那樣戴著這頂親手做成的太陽能風扇涼帽外出旅游或參加學校及班級組織的郊游、夏令營等活動時，不僅能夠享受到源源不斷的涼意，還會引來眾多羨慕的目光和贊許聲。