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摘要 (1)
0 引言 (1)
1 电源及负载 (1)
2 太阳能充电器硬件设计 (3)
2.1 系统总体设计方案 (3)
2.2 单片机电路 (3)
2.3 LM7805应用及控制器电源电路 (4)
2.4 充电电路 (5)
2.4.1 DC-DC变流电路 (5)
2.4.2 Buck斩波电路 (5)
2.4.3 实际充电电路 (6)
2.5 电压电流的A/D采集 (6)
2.5.1 主要技术指标和特性 (6)
2.5.2 内部结构和外部引脚 (7)
2.5.3引脚连接结构 (8)
2.5.4 MAX472及电流检测 (9)
2.6 液晶显示电路 (9)
3 C51源程序的设计实现 (10)
3.1系统整体程序框架 (10)
3.2 数据采集及模数转换程序 (10)
3.3电路保护子程序 (11)
3.4 充电子程序的设计 (12)
3.5 电源子程序的设计 (12)
结论 (13)
参考文献 (13)
附录1 主电路原理图 (14)
附录2 C51源程序 (16)
太阳能充电器的设计
唐XX
（XX大学 XXXX学院 20xx XXXXXX专业X班）
摘要：根据独立光伏发电系统理论设计了一种太阳能充电器。该太阳能充电器由多晶硅太阳能电池将光能转换为电能，通过Buck变换器变换为稳定的直流输出，利用锂离子电池充当储能单元。应用AT89S52单片机设计充电电路的控制管理系统并通过调节PWM波形的占空比来控制电路输出。
关键词：太阳能电池；A T89S52单片机；智能充电；Buck变换器
0 引言
由于能源问题的日益紧张，引起人们对太阳能应用的热潮。现在，由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池构成的产品发展相对成熟，国内外很多专家也正在这方面做深入的研究，太阳能应用拥有广阔的前景。本论文在所掌握的专业基本理论的基础上，结合其它相关学科方面的知识以及前人在这一领域的研究成果，针对节能环保和目前太阳能充电器对蓄电池的保护不够充分，蓄电池的寿命缩短这种情况，研究确定了一种基于AT89S52单片机的太阳能充电器的方案，在太阳能对蓄电池的充电方式、控制器的功能要求和实际应用方面做了分析，完成了硬件电路设计、算法研究和软件编写，实现了对蓄电池的科学管理。
独立光伏发电系统的前级由光伏电池、DC-DC变流器和蓄电池组成一个光伏充电器。[1]本设计由多晶硅太阳能电池板将太阳能转化为电能后，分别经过稳压电路和Buck变换器处理后为控制模块和充电电路供电。并对锂离子电池的充、放电过程和影响锂离子电池使用寿命的各种因素作了详细的分析后，采取开始恒流快速充电，待电池电压上升到限定值时，自动转入恒压充电的方法。充电过程中采用AT89S52单片机模拟PWM输出来控制开关管的通断，实现电路对锂离子电池的充电控制。系统中设计有过流过压保护，以避免因电池过度充电而损坏。
1 电源及负载
1.1硅太阳能电池特性
太阳能电池是一种利用光伏效应把光能转换为电能的器件，它主要是由硅半导体材料构成，当太阳光照射到半导体P-N结时，会在P-N结两边产生电压，当外电路导通时，使P-N结短路就会产生电流，这个电流随着光的强度增大而增大，当接受的光的强度一定时，就可以由太阳能电池在光伏系统中负载的匹配特
性决定系统的工作特性，并且太阳能电池可以看成恒流源。
在I-V曲线上总可以找到一个工作点，此点处的输出功率最大，此点就是最大功率点（MPPT）。MPPT所对应的电流为最佳工作电流，电压为最佳工作电压，功率为最大输出功率，光伏电池不工作于最大功率点时，其效率都低于按此定义的效率值，甚至会低到零。原则上讲，可对输出功率求导使其为0，即可得到该电池的最佳工作点，从而求出最大输出功率。但要求出其解析解，几乎不可能。因为它受太阳能电池内部等效的串、并联电阻的影响。其等效电路如图1所示。
图1 太阳能电池等效电路[2]
本设计选用的太阳能电池板技术参数指标如下：尺寸120mm×120mm，峰值电压5.5V，峰值电流180mA，标称功率1W。实际采用两块相同参数电池板进行串联，实测电池板的输出电压最大值为11.8V，电流最大可达110mA，总标称功率为1.2W左右，实际输出可根据不同的被充电对象进行平滑调整。
1.2锂离子电池充电方式
锂离子电池可以分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。锂离子电池能量密度大，平均输出电压高，自放电小，没有记忆效应，工作温度范围宽为-20℃～60℃，循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大，使用寿命长，没有环境污染，被称为绿色电池。锂离子电池标称电压（表示电池电压近似值）3.7V,充电限制电压（恒流充电转恒压充电时的电压值）4.2V。
图2 锂电池常规充电方法
图2为3.7V锂电池常规充电方法充电过程示意图。首先恒流（0.2C或1C）
充电，即电流一定，而电池电压随着充电过程逐步升高，当电池端电压达到充电限制电压（4.2V）时,改为恒压充电，即电压一定，电流随着充电过程的继续逐步减小，当减小到0.01C时，则认为充电终止。[3]
2 太阳能充电器硬件设计
2.1 系统总体设计方案
图3 系统总体设计方案
太阳能电池在使用时由于太阳光的变化较大，其内阻又比较高，因此输出电压不稳定，输出电流较小，这就需要用充电控制电路将电池板输出的直流电压变换后供给电池充电。由于充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后不及时停止会使电池过度充电。过度充电使过多的锂离子嵌入负极碳结构，而造成其中部分锂离子再也无法释放出来，严重损害电池的寿命，这就需要一个复杂的控制管理系统。51系列单片机是当前使用最为广泛的8位单片机系列，其丰富的开发资源和较低的开发成本，是51系列单片机具有强大的生命力。本系统将采用AT89S52做为充电电路的控制器，以较低的成本来实现复杂的充电智能控制。本系统总体设计方案如图3所示，通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，由单片机编程调节PWM波形的占空比来控制开关管关断，从而实现输出电压电流的改变。通过显示电路显示电路状态，由ADC0809和MAX472实现数据的采集及转换并传给单片机做判断处理，最终实现电路的智能输出与控制。
2.2 单片机电路
本系统单片机主要完成的任务是控制数据的采集过程，并将采集到的数据经过分析处理后生成PWM脉冲宽调制信号控制开关管的导通与关断，从而控制输出大小。通过单片机编程不仅实现了充电过程的智能控制，而且可以大大简化了硬件电路设计，由于单片机性能全面和适应能力强，如果需要改变电路工作状态或电路参数，只需要简单的修改程序即可实现，从而使电路的升级改造变得简单
易行。本系统设计引脚接线如图4所示，其中P1口接ADC0809数据端口，P0口接LCD1602数据端口。
图4 A T89S52最小系统及引脚连接
2.3 LM7805应用及控制器电源电路
图5 LM7805应用电源电路
单片机电源电路的设计以三端集成稳压器LM7805为核心，它属于串联稳压电路，其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。图5是三端稳压集成电路LM7805的典型应用电路。电路中C5的作用是消除输入连线较长时其电感效应引起的自激振荡，减小纹波电压，取值范围在0.1μF～1μF之间。在输出端接电容C6是用于消除电路高频噪声，改善负载的瞬态响应，一般取0.1μF左右。C7是整流后的第一级滤波电容，取值视情况越大越好。一般电容的耐压应高于电源的输入电压和输出电压。另外，为避免输入端断开时C6从稳压器输出端向稳压器放电造成稳压器的损坏，在稳压器的输入端和输出端之间接一个二极管，将断电后输入输出端电压钳制在1V以内。
LM7805输入电压为7V到35V，最大工作电流1.5A，具有输入电压范围宽，工作电流大，输出精度高且工作极其稳定，外围电路简单，成本低等特点，太阳能电池电压即使有较大的波动，也能稳定的输出5V电压，从而使单片机等控制电路正常工作。
2.4 充电电路
2.4.1 DC-DC变流电路
DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波电路的控制方式有三种：一是周期T不变，调节开关导通时间t on，叫脉冲宽度调制；二是t on不变，改变开关周期T，叫频率调制；三是混合型。直流斩波电路包括六种基本电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。[4]
2.4.2 Buck斩波电路
根据太阳能电池的特性，在本设计中输入始终大于输出，所以设计采用脉冲宽度调制方式的Buck变换器。Buck变换器又称降压斩波电路或串联开关稳压电路。其原理图和等效电路图如图6所示。
图6 降压斩波电路原理图及其等效电路图
Buck变换器由开关管V1、二极管V2、电感线圈L和电容器C组成，开关管V1受占空比为D的脉冲的控制，交替导通或截止，再经L和C组成的滤波器，在负载R上得到直流输出电压U o，从而完成将未经稳压的直流输入电压U i变换成平滑直流输出电压U o的功能。
我们采用图6所示的等效电路图来分析串联开关电路的稳态工作过程。开关管V1用一开关S来代替。
当开关S处于位置1时，表示开关管V1处于导通状态。电流I i=I L，流过电感线圈L时，在电感线圈未饱和前电流线性增加，负载R流过电流I o R上的电压即输出电压U o，其极性为上正下负。当I i>I o时，电容器C处于充电状态，而二极管V2处于反偏置状态。
当开关S处于位置2时，表示开关管V1处于截止状态。I i=0，而电感线圈中的电流I L不会发生突变，电感线圈L中的磁场将改变L两端的电压U L的极性，以维持电流I L不变。负载R上的电压U o仍保持上正下负。在I L
处于放电状态，以维持I o不变，即保持输出电压I o R（即U o）不变。二极管V2处于正偏置状态，为电感线圈电流I L和输出电流I o提供通路，所以二极管V2起续流作用。
从上述分析中，可以看出当开关管V1处于导通状态时，I i>0。当开关管V1处于截止状态时I i=0。所以输入电流I i随开关管V1周期性的导通和截止而成为脉动电流，但输出电流I o在电感线圈L、续流二极管V2、滤波电容器C的作用下却保持连续平滑。[5]
2.4.3 实际充电电路
变换器工作在连续模式时，通常选择电感的额定电流大致等于流过此装置的最大连续电流，然后选择适当的电感使其电流纹波比r约为0.4。这里r定义为
I C为最大负载时电感电流波形的中心，ΔI为其变化摆幅。对于Buck电路，电感电流波形的平均值（几何中心）等于负载电流，当输入电压增加时电流的峰值同时增加。因此在Buck变换器的磁路设计中，高输入电压为其最不利的工作条件。[6]
图7 Buck变换器充电电路
2.5 电压电流的A/D采集
2.5.1 主要技术指标和特性
ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行A/D转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
分辨率：8位。
总的不可调误差：±1LSB。
转换时间：取决于芯片时钟频率，如CLK=500kHz时，TCONV=128μs。
单一电源：+5V。
模拟输入电压范围：单极性0～5V；双极性±5V,±10V（需外加一定电路）。
具有可控三态输出缓存器。
启动转换控制为脉冲式（正脉冲），上升沿使所有内部寄存器清零，下降沿使A/D转换开始。
使用时不需进行零点和满刻度调节。
2.5.2 内部结构和外部引脚
ADC0809的内部结构和外部引脚分别如图8所示。由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。其各引脚定义如下：
图8 ADC0809内部结构框图及外部引脚图
IN0～IN7：8路模拟输入，通过地址译码线ADDA、ADDB、ADDC选通一路。
D7～D0：A/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，可直接和微处理器数据线连接。
ADDA、ADDB、ADDC：模拟通道选择地址信号。地址信号与选中通道对应关系如表1所示。
地址
选中通道
ADDC ADDB ADDA
1
1
1
1
1
1
1
IN0
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
1 1 1
1
1
IN6
IN7
ALE：地址锁存允许信号，高电平有效。当此信号有效时，A、B、C三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。在使用时，该信号常和START信号连在一起，以便同时锁存通道地址和启动A/D转换。
V R(+)、V R(-)：正、负参考电压输入端，用于提供片内DAC电阻网络的基准电压。在单极性输入时，V R(+)=5V，V R(-)=0V；双极性输入时，V R(+)、V R(-)分别接正、负极性的参考电压。
START：A/D转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿开始A/D转换。如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来的转换进程被中止，重新从头开始转换。
EOC：转换结束信号，高电平有效。该信号在A/D转换过程中为低电平，其余时间为高电平。该信号可作为被CPU查询的状态信号，也可作为对CPU的中断请求信号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC也可作为启动信号反馈接到START端，但在刚加电时需由外电路第一次启动。
OE：输出允许信号，高电平有效。当微处理器送出该信号时，ADC0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。
2.5.3引脚连接结构
图9 ADC0809与AT89S52的引脚结构
如图9所示，本设计中用单片机的P1口接收来自ADC0809的转换数据，P3.0、P3.1、P3.2依次接在ADC0809的A、B、C地址线，P3.3接在0809的ALE 端，P3.4接START，P3.5接EOC端，P3.6接OE端，时钟信号由单片机的ALE 端经74LS74触发器二分频后提供，单片机采用12MHz晶振，ALE端经二分频后为500KHz。ADC0809具体工作过程为：首先P2.0、P2.1、P2.3输入3位地址，并使P2.3输出高电平，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输
入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请，而触发单片机动作准备接收数据，这是使P3.6输出高电平，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上，单片机读取P1口然后做下一步处理操作。
2.5.4 MAX472及电流检测
常规测量电流的方法存在测量范围小、测量误差大等缺点。采用电流/电压转换芯片MAX472的在线电流检测器，克服了常规方法的缺点，实现了电流的高精度测量。[7]
图10 电流检测电路
2.6 液晶显示电路
图11 LCD1602液晶显示电路
表2 1602液晶的引脚说明
管脚号管脚引脚说明管脚号管脚引脚说明
1 VSS 电源地9 D
2 Data I/O
2 VDD 电源正极10 D
3 Data I/O
3 VL 液晶显示偏压信号11 D
4 Data I/O
4 RS 数据/命令选择端（H/L）12 D
5 Data I/O
5 R/W 读/写（H/L）13 D
6 Data I/O
6 E 使能信号14 D
7 Data I/O
7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极
8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极
3 C51源程序的设计实现
3.1系统整体程序框架
图12 程序主流程图
本设计整体工作主要由单片机程序控制实现，其工作过程为：电路启动初始化，电路功能选择，输出选择并确定输出，单片机采集计算输出PWM信号，定时采集数据并处理调节PWM信号占空比等，程序整体框架如图12所示。
3.2 数据采集及模数转换程序
数据采集主要由单片机控制ADC0809完成，A/D转换程序过程为发送地址和启动转换命令，等待转换结束，接收数据，处理并存入缓存，程序流程如图13所示。本设计需要分别采集Buck转换器两端的输入输出电压和输出电流等三个模拟信号，通过ADC0809转换处理成数字信号后分别保存交由单片机处理。其结构流程如图13所示。
图13 数据采集子程序结构流程图
3.3电路保护子程序
本设计设有一套电路保护机制，由电路保护子程序完成。流程如图14所示。
图14 电路保护子程序流程图
3.4 充电子程序的设计
太阳能电池充电控制器电路图(含原理说明) 采用专用蓄电池充电管理芯片UC3906设计太阳能充电控制器，经过实验室调试，其各项性能达到要求。控制器由切换电路、充电电路、放电电路三部分组成(见附图)。下面分别介绍其各个组成部分。 切换电路：太阳能电池接在常闭触点，继电器线圈受三极管Q2控制，当太阳能电池受光照时，Q1导通而02截止，使得继电器线圈绝大部分时间不耗电。在太阳能电池不受光照时，Q1截止而Q2导通，交流电经常开触点送出。 充电电路：由UC33906和一些附属元件共同组成了"双电平浮充充电器"。太阳电池的输入电压加入后．利用电阻R，检测出电流的大小，再利用R2、R3、R4、R5、R6检测蓄电池的工作参数，经过内部电路分忻．进而通过Q3对输出电压、电流进行控制。Rs取值为0.025Ω，充电电流最大为10A，根据蓄电池的容量大小．可改变R，以改变充电电流。 在恒流快速充电状态下，充电器输出恒定的充电电流Imax，同时充电器监视电池两端电压，当电池电压达到转换电压V12时，电池的电量已恢复到容量的70％～90％，，充电器转入过充电状态，在此状态下，充电器输出电压升高到V。。由于充电器输出电压恒定不变．所以充电电流连续下降．当充电电流下降到Io ct 时，电池容量已达到额定容量的100％，充电器输出电压下降到较低的浮充电压Vf蓄电池进入浮充状态。此时U C3906的⑩脚输出高电平，LM2903的①脚输出低电平，发光二极管发光，指示蓄电池已充足电。图中的电路还具有涓流充电的功能，涓流充电的电流值为It,R2为涓流充电的限流电阻。 放电电路：用LM2903接成双迟滞电压比较器，可使电路在比较电压的临界点附近不会产生振荡。R10、R Pl、RP2、LJ2B、Q4、Q5和K2组成过放电压检测比较控制电路。电位器RPl、RP2起设定过放电压的作用。可调三端稳压器LM317给LM2903提供稳定的8V工作电压。 当蓄电池端电压大于预先设定的过放电压值时，U2B的⑥脚电位高于⑤脚电位，⑦脚输出低电位使04截止，Q5导通，K2动作，其常开触点闭合，LED2发光指示负载工作正常；蓄电池对负载放电时端电压会逐渐降低，当端电压降低到小于预先设定的过放电址值时。U2B的⑥脚电位低于⑤脚电位，⑦脚输出高电位使Q 4导通，Q5截止，K2释放，LED2熄灭，指示过放电。该控制器能有效地防止蓄电池过充、过放、过流，可满足了太阳能充电控制器的需要。
本科生毕业设计便携式太阳能充电器 2013 年04 月
独创性声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，设计中不包含其他人已经发表的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 年月日 授权声明 本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编设计。 本人设计中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）： 学生签名： 年月日 指导教师签名： 年月日
便携式太阳能充电器 摘要 16到20世纪，随着工业革命的兴起，科学技术的不断发展，人们对自然界中化石能源的索取速度越来越快、数量越来越多。与此同时，化石能源的燃烧对于自然界的生态环境造成了难以弥补的破坏。作为可再生能源，太阳能有着广阔的应用前景，可以成为移动设备供电的有吸引力的能源。当我们外出或旅游时，常常因为手机没电所带来的麻烦而苦恼，但又不能及时找到可以充电的场所，影响了手机的正常使用。为了解决这一问题，本毕业设计介绍一种便携式的太阳能手机充电器，利用单片机控制，实现对移动设备充放电的自由与智能控制。与常规的充电器相比，太阳能充电器必将因为便携式而得到长远的发展。 关键词：能源；太阳能；电池；单片机；便携式
Portable Solar Charger based on Microcontroller Abstract From 16 to 20 century, with the rise of industrial revolution and continuous development of science and technology, people demand a large quantity of fossil energy with increasing speed. At the same time, the burning of fossil energy has caused irreparable damage to the environment. As a renewable energy, solar energy enjoys broad application prospect. Solar power is attractive, because it supplies power for portable devices. When we go out or travel, we are often bothered by the failing power of cellphone. And we can’t find places to charge in time, which affects the normal use of mobile phone. In order to solve this problem, this thesis will introduce a type of portable solar mobile charger, using single-chip microcomputer so that the charge and discharge of mobile devices can be freely and intelligently controlled. Compared with the conventional charger, solar energy charger will definitly have a long-term development for its portable type. Key words: energy;solar energy;battery;intelligent;portable
太阳能光伏组件技术 课程设计报告 一设计任务与要求 太阳能电池板可以工作在多种环境下，只要接受到的太足够的强烈就可以满足光电转换的需求。同时太阳能电池板提供的是直流电源，它在设计为小型充电设备充电时所需求的电路结构相对简单，相比使用交流电源充电时更加安全可靠。 具体要求：当按下总开关时，太阳能电池板开始给手机充电，并且LED灯亮表示太阳能电池板正在工作。 二方案设计与分析 本课程设计是通过太阳能电池板和LM2596S降压模块的连接，使太阳能电池板产生的电流通过降压集成电路形成稳定的电流，再通过USB接口给手机充电板充电。 2.1 LM2596 本实验需要LM2596芯片，下面是其功能介绍： LM2596是仪器生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它部含固定频率振荡器和继续混稳压器（1.23V），并具有完善的保护电路、电流限制、热关段电路等。
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精选资料 本科毕业设计(论文) 手机充电器的设计与仿真 可修改编辑
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计
精选资料 （论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 可修改编辑
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
太阳能充电宝构成与选用方法： 太阳能充电宝主要由LM2575ADJ和LM3420等构成的充电电路，LM3420监视充电电器的电压，其输入加至开关集成稳压器LM2575ADJ的反馈端（FB）。当检测到用电器满充电电压时，电路停止对电池充电，另外，（LM358）放大器用于增强LM3420的检测能力。 随着通信技术的迅猛发展，化石能源被日益消耗甚至即将面临枯竭，全球能源问题日益严重。另外人们的环境保护意识越来越强烈，寻找各种清洁能的源来代替化石能源变得尤为重要。太阳能作为一种可再生资源有取之不尽用之不竭的有点，并且清洁安全。因此太阳能有着广泛的应用前景。 所以移动电源顺应时代的发展，本文主要介绍自制的简易移动电源，主要利用tp4056充电控制芯片来控制整个电路的运作，电路中还有多种贴片电阻，贴片电容，贴片二极管MDDSS14，和电感，接上5V电源后，会发现LED灯会亮，接不同的电压，灯亮的个数会不一样。通过这次实训，有了很大的收获。 电源稳压器选用的是TP4056芯片，TP4056充电控制芯片是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的 SOP8 封装与较少的外部元件数目使得 TP4056充电控制芯片成为便携式应用的理想选择。TP4056充电控制芯片可以适合 USB 电源和适配器电源工作。 由于采用了内部 PMOSFET 架构，加上防倒充电路，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于 4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值 1/10 时，TP4056充电控制芯片将自动终止充电循环。比如尚信光伏就是这样的产品，主要供应苹果等一线品牌手机的充电器，太阳能与普通款式均有供消费者选择，普通款式的国产产品可按照尺寸通用，提高了产品与手机的匹配度。 当输入电压（交流适配器或 USB 电源）被拿掉时，TP4056充电控制芯片自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至 2uA 以下。TP4056充电控制芯片在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至 55uA。TP4056充电控制芯片的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的 LED 状态引脚。
● ZigBee Module产品，已经通过各种EMC/EMI测试，可以直接嵌入现有产品中使用。产品特色: 2.4GHz IEEE802.15.4 compliant / 2.7 - 3.6V operation / Sleep current (with active sleep timer) < 14?A / 0dBm power with on board antenna / Receiver sensitivity -90dBm / TX current < 45mA / RX current < 50mA / Modul e size 18x30mm ● Jennic的JN5121芯片: 全集成单芯片ZigBee解决方案ZigBee是最新的基于I EEE802.15.4规范的超低功耗，低速率（250Kbps），短距离（<100米）无线网络通信技术。ZigBee技术最大优势就是超低功耗，3节AA电池可以连续工作2年！固有的数据安全特性以及非常灵活的组网能力。目前主要应用市场包括：工业无线传感器网络/ 智能无线家庭监控网络/ 个人健康监护产品/ 汽车电子安 全报警产品 ● Jennic的JN5121是目前市场上唯一一颗开始大量出货的全集成单芯片ZigBee 解决方案。单个芯片即可以构成标准的ZigBee终端产品，因此可以在很大程度上降低产品成本，并缩短新产品的上市时间。JN5121主要特性：全集成﹑单芯片/ 2.4GHz兼容IEEE802.15.4规范/ 内建128位AES安全协处理器/ 内建高效的电源管理器/ 内建32位RISC处理器/ 内建96K RAM静态存储器/ 内建64K ROM程序存储器/ 内建4路12bit ADC，2路11bit DAC，2个比较器，1个温度传感器/ 内建3个系统Timer和2个用户Timer / 内建2个UART端口/ 内建1个SPI接口，带有5个片选线/ 内建1个2线串行接口，兼容SM-B US和I2C规范/ 内建21个通用I/O口/ 8 X 8 mm 56PIN的QFN封装. ● 借助Jennic的JN5121-EK000评估板开发套件，协议栈以及完整的ZigBee SD K软件开发包，您可以在短时间内构建出符合IEEE802.15.4以及ZigBee规范的无 线产品。 LMP2231 是一枚专为电池供电应用而设计的单路微功率高精度放大器。器件的1.8V 至5.0V 保证电源电压范围和仅仅18μW的静态功耗能够为便摈电池工作系统延长电池的寿命。LMP2231 是LMP高精度放大器家族的其中一员。器件当中的高阻抗CMOS输入令到它成为精密仪器和其它传感器接口应用上的最理想 选择。 LMP2231 的最大失调电压为150 μV，而其最大的失调电压漂移和偏置电流分别只仅有0.4 μV/°C和±20 fA。这些精密的规格皆使到LMP2231 有利于维持系统的 准确度和长期稳定性。 LMP2231 拥有一个轨到轨输出，其从电源电压的摇摆幅度为15 mV，从而增加了系统的动态范围。这样，器件的共模输入电压范围便可进一步扩展到负电源以下的200mV，因而令到LMP2231 适合使用在设有接地传感的单路电源应用中。
目录 摘要 (1) 一、设计题目与要求 (2) 1、设计题目 (2) 2、设计要求 (2) 二、设计思路及框架图 (2) 三、设计原理图 (3) 四、各部分电路介绍 (3) 1、光电转换电路 (3) 2、稳压电路 (4) 3、充电和指示部分 (5) 4、过充保护电路 (9) 五、元器件的选择 (9) 1、太阳能电池的介绍与选择 (9) 2、三端集成稳压器的原理与选用 (13) 六、谢辞 (17) 七、参考文献 (22) 八、附录 (18)
摘要 手机作为信息社会的一种通用商品，如今在世界范围内得到广泛的普及，而作为手机能源的提供者—电池的储能总是十分有限，几乎所有的用户都曾遇到过外出或通话过程中电池耗尽的尴尬，尤其是对于经常在野外作业的用户来说，在远离市电的环境下，电池的耗尽为我们的通信带来极大的不便，而太阳能作为一种可再生能源逐步在各个领域得到广泛应用。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。若能以太阳能电池组件为基础，设计出成本低廉的太阳能手机充电器，直接完成太阳能辐射到电能转换，必然会为个人移动通信带来极大的方便。 本设计主要完成了具有不同于目前市场销售的同类产品的太阳能手机充电器的设计工作。该设计电路包括光电转换电路、稳压电路、充电和显示电路、过充保护电路。该充电器工作稳定、可靠，使用灵活。太阳能作为一种没有任何污染的、易取的绿色能源若能应用到消费类产品中，对于改善地球的整体的能源状况和环境有着非常重要的意义. 关键词：光电传感器、稳压电路、充电显示电路、过充保护电路
一、设计题目与要求 1、设计题目 太阳能手机充电器的设计与制作 2、设计要求 本设计的主要设计内容： 太阳能极板的设计、充电控制电路的设计、电压电流控制与显示电路 二、设计思路及框架图 此太阳能手机充电器设计中是利用光生伏特效应将光能转换成电能，其电能通过稳压器可直接给手几电池充电，也可将电能储存于蓄电池，在无太阳光时对手机充电。其基本框图如下： 图2-1 设计框图
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
新型车载便携式风力发电移动电源的设计 李天然 (东北林业大学机电工程学院, 哈尔滨150040) 摘要: 以清洁能源的利用为设计出发点，针对自驾游途中可能发生的用电短缺现象，提出了一款便携式的风力发电移动电源设计方案。本设计方案利用交通工具在行驶过程中产生的风能进行发电，将机械能转化为电能储存在蓄电池中，并可通过USB接口为随身携带的电子产品进行充电。本设计方案集节能、经济、个性于一身，既方便人们生活，又低碳环保，是一款可行性及可普及性强的绿色产品，为绿色能源的具体应用提供了一定的参照，为新能源产品的设计研究提供了借鉴经验。 关键词: 绿色能源；风力发电；风能；环保 中图分类号: TK89 文献标识码: A 风能是一种清洁、廉价、储量极为丰富的可再生能源，利用风力发电是减少空气污染,缓解能源短缺的有效措施之一[1]。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，促使发电机发电[2]。目前，国内外的风力发电技术已基本成熟，风能市场迅速发展，商业化前景广阔。在大型风力发电机组技术成熟的基础上，小型风力发电装备的设计开发也越来越受人们的重视[3]，在很多城市，风力发电路灯已经成为街路两边的风景。同时，随着数字科技的普及，现代人对电子产品愈发依赖，电子产品的电源补充是很多企业和科研单位的产品研发方向。本文正是基于这一发展趋势，利用风力发电技术，对便携式移动电源的设计进行了尝试。 1 设计思路 1.1 设计理念 现代人对手机、数码相机等电子设备愈发依赖，在旅游、户外运动中，经常会遇到电子设备供电不足的无奈状况，便携式充电器“移动电源”能够为这些电子设备提供应急充电[4]。移动电源是一个集储电、升压、充电管理于一体的便携式设备。在使用移动电源之前，要先为移动电源的储电单元完成充电，然后再通过电源转接头为各种电子设备供电。目前市场上主流的移动电源有充电式移动电源和太阳能移动电源两种。 1.2设计定位与分析 近年来，人们对户外运动的热情与日俱增，尤其是驾驶自行车、摩托车这种灵活、个性的出行方式，因其自由化、可选择性和自主性强的特点而备受人们青睐[5]。如电影《转山》中，选择这种旅行方式的人们往往会在野外露营，缺乏为电子设备充电的条件；在雨雪天气下，太阳能移动电源也会失去作用。本文设计定位于此类人群，利用旅行中驾驶自行车、摩托车等交通工具行驶过程中与空气摩擦产生的风能来进行移动电源的设计。 因此，本文设计的产品是一款便携式的，在车辆行驶过程中由风能发电装置进行发电，并将电能储存在蓄电池中，再通过接口为手机、数码相机、摄像机、便携式DVD、PDA、MP3、MP4、GPS、保暖设备、医疗保健设备等充电的新型移动电源。 2 设计方案 2.1设计原理
摘要 太阳能光伏发电现已成为新能源和可再生能源的重要组成部分，也被认为是当前世界最有发展前景的新能源技术。目前太阳能光伏发电装置已广泛应用于通讯，交通，电力等各个方面，其核心部分就是充电控制器。 在总体方案的指导下，本设计使用低功耗、高性能，超强抗干扰的STC89C52单片机作为核心器件对整个电路进行控制。系统硬件电路由太阳能电池充放电电路，电压采集和显示电路，单片机控制电路和RS232串口通信电路组成，主要实现对蓄电池电压的采集和显示。软件部分依据PWM（Pulse Width Modulation）脉宽调制控制策略，编制程序使单片机输出PWM控制信号，通过控制光电耦合器通断进而控制MOSFET管开启和关闭，达到控制蓄电池充放电的目的，同时按照功能要求实现了对蓄电池过充、过放保护和短路保护。实验表明，该控制器性能优良，可靠性高，可以时刻监视太阳能电池板和蓄电池状态，实现控制蓄电池最优充放电，达到延长蓄电池的使用寿命。 关键词：充电控制器太阳能光伏发电PWM脉宽调制
Abstract Solar photovoltaic power generation has become an important part of new energy and renewable energy, it is considered the current world's most promising new energy technologies. At present solar photovoltaic device has been widely used in communications, transport, electricity and other aspects, the core part is the charge controller. Under the guidance of the overall program, the design uses low-power, high performance, super anti-jamming STC89C52 microcontroller as a core device to control the entire circuit. Hardware circuit consists of a solar battery charging and discharging circuit, voltage acquisition and display circuit, the MCU control circuit and RS232 serial communication circuit, the main achievement of the acquisition and display battery voltage. Software is based in part on PWM (Pulse Width Modulation) pulse width modulation control strategy, programming the microcontroller output PWM control signal, by controlling the photocoupler on-off the control MOSFET opening and closing, to control battery charging and discharging purposes, and in accordance with the functional requirements implemented the battery over charge, over discharge protection and short circuit protection. Experiments show that the controller performance, high reliability, can always monitor the state of solar panels and batteries to achieve optimal control of battery charge and discharge, to prolong battery life. Keywords:charge controller, solar photovoltaic, PWM pulse width modulation
山东交通学院 课程设计报告 课题名称基于单片机的太阳能充电器的设计学生姓名傅传银唐飞翔 学号140818108 140818110 专业电子信息工程（信职141） 指导教师张波 2016年06月26日
1 绪论 1.1 本课题研究背景及现状 当代社会随着一些不可再生资源如煤炭，石油等日益减少，使得各国社会经济越来越受能源问题的约制，因此许多国家开始逐渐的实行“阳光计划”，开发洁净的能源如太阳能，用以成为本国经济发展的新动力。 首先让我们想到的是太阳能电池，因为它不会消耗水，燃料等物质，并且不会释放任何对环境有污染的气体，是直接通过太阳光与材料的相互作用释放出电能，这种无污染资源对环境的保护有着相当重要的意义[1]。由于无公害的作用，目前世界太阳能电池产业已经出具规模，1995年到2004年的十年内平均年增长率达到30%以上。随着新型太阳能电池的涌现，以及传统硅电池的不断革新，新的概念已经开始在太阳能电池技术中显现，从某种意义上讲，预示着太阳能电池技术的发展趋势[2]。世界各国对光伏发电也越来越重视，目前全世界已超过一百个国家使用光伏发电系统，其中以欧洲为代表的发达国家为主，占总市场的80.1%,早在09年的时候，世界各国总的光伏新加装机容量接近800万千瓦，截至当年低，世界光伏装机容量总共接近2700万千瓦[3]。随着并网光伏发电市场的迅速发展，让它受到了世界各地的关注。 目前，太阳能电池的应用已经逐渐广泛得到推广，众所周知，沙漠地区由于气温特别高，因此最具有大规模开发太阳能的潜力，这使得沙漠等偏远地区对其的使用更加方便，并且能减低甚至节省昂贵的输电线路，从长远发展状况来看，随着改善太阳能电池制造技术和新的光 - 电转换装置发明，国家环保和清洁能源，光伏发电系统和太阳能发电的巨大需求恢复将继续利用太阳辐射能比较实用方法，这可以为人类以后能使用太阳能提供了广阔的开辟前景[4]。 当代社会太阳能手机充电器得到了一定的使用，它具有运用方便，环保，节能，格外使用于应急场合，高效率充电，性价比较高，让大家无论身处何处，都不会受到手机没电的困扰[5]。借此太阳能手机充电器的众多优点，因此提出本课题。 1.2 课题设计思想 基于单片机的太阳能充电器的设计是本次探导的课题。首先，由于太阳能电池板的电压会随太阳光的强度波动，强烈的太阳光的太阳能电池板的电压是高的数，当太阳光弱的强度，所述太阳能电池板的输出电压低时，从太阳能电池板的输出到稳定的
太阳能充电宝构成与选用方法 太阳能充电宝构成与选用方法： 太阳能充电宝主要由LM2575ADJ 和LM3420等构成的充电电路，LM3420监视充电电器的电压，其输入加至开关集成稳压器LM2575ADJ 的反馈端（FB ）。当检测到用电器满充电电压时，电路停止对电池充电，另外，（LM358）放大器用于增强LM3420的检测能力。 随着通信技术的迅猛发展，化石能源被日益消耗甚至即将面临枯竭，全球能源问题日益严重。另外人们的环境保护意识越来越强烈，寻找各种清洁能的源来代替化石能源变得尤为重要。太阳能作为一种可再生资源有取之不尽用之不竭的有点，并且清洁安全。因此太阳能有着广泛的应用前景。 所以移动电源顺应时代的发展，本文主要介绍自制的简易移动电源，主要利用tp4056充电控制芯片来控制整个电路的运作，电路中还有多种贴片电阻，贴片电容，贴片二极管MDDSS14，和电感，接上5V 电源后，会发现LED 灯会亮，接不同的电压，灯亮的个数会不一样。通过这次实训，有了很大的收获。 电源稳压器选用的是TP4056芯片，TP4056充电控制芯片是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的 SOP8 封装与较少的外部元件数目使得 TP4056充电控制芯片成为便携式应用的理想选择。TP4056充电控制芯片 可以适合 USB 电源和适配器电源工作。 由于采用了内部 PMOSFET 架构，加上防倒充电路，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于 4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值 1/10 时，TP4056充电控制芯片将自动终止充电循环。比如尚信光伏就是这样的产品，主要供应苹果等一线品牌手机的充电器，太阳能与普通款式均有供消费者选择，普通款式的国产产品可按照尺寸通用，提高了产品与手机的匹配度。 当输入电压（交流适配器或 USB 电源）被拿掉时，TP4056充电控制芯片自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至 2uA 以下。TP4056充电控制芯片在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至 55uA。TP4056充电控制芯片的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的 LED 状态引脚。
NCP1294太阳能充电控制器及其设计要点 NCP1294太阳能充电控制器及其设计要点 中心议题：增强型电压模式PWM控制器NCP1294 动态MPPT工作原理前馈电压模式控制NCP1294太阳能充电控制器应用设计流程 众所周知，太阳能电池板有一个IV曲线，它表示该太阳能电池板的输出性能，分别代表着电流电压数值。两条线的交叉点表示的电压电流就是这块太阳能电池板的功率。不利的是，IV曲线会随辐照度、温度和使用年限而变化。辐照度是给定表面辐射事件的密度，一般以每平方厘米或每平方米的瓦特数表示。如果太阳能电池板没有机械式阳光追踪能力，一年中辐照度会随着太阳的移动变化约±23度。此外，每天从地平线到地平线太阳移动的辐照度变化，可导致输出功率在一整天的变化。为此，安森美半导体开发了一款太阳能电池控制器NCP1294，用来实现太阳能电池板的最大峰值功率点跟踪（MPPT），以最高能效为蓄电池充电。本文将介绍该器件的一些主要功能和应用时需要注意的问题。增强型电压模式PWM控制器NCP1294是一款固定频率电压模式PWM 前馈控制器，包含电压模式运作所需的所有基本功能。作为支持降压、升压、降压-升压及反激等不同拓扑结构的充电控制器，NCP1294针对高频初级端控制操作进行了优化，具有
逐脉冲限流及双向同步功能，支持功率最高达140 W的太阳能板。这款器件提供的MPPT功能能够定位最大功率点，并实时根据环境条件来调节，使控制器保持接近最大功率点，从而从太阳能板析取最大的电量，提供最佳的能效。此外，NCP1294还具有软启动、精确控制占空比限制、低于50 μA的启动电流、过压和欠压保护等功能。在太阳能应用中，NCP1294可以作为一种灵活的解决方案，用在模块级电源管理（MLPM）解决方案。基于NCP1294的参考设计最大功率点追踪误差小于5%，可以为串联或并联的四个电池充电。图1是NCP1294 120 W太阳能控制器框图。 图1：安森美半导体的NCP1294 120 W太阳能控制器框图 如图1所示，该系统的核心是功率段，它必须承受12 V至60 V的输入电压，并产生12 V至36 V的输出。由于输入电压范围覆盖了所需的输出电压，必须有一个降压-升压拓扑结构来支持应用。设计人员可以选择多种拓扑结构：SEPIC、非反相降压-升压。反激式、单开关正激、双开关正激、半桥、全桥或其他拓扑结构。设计工作包括根据功率需求的增加隔离拓扑结构。电池充电状态的管理是由适当的充电算法完成的。太阳能电池板安装技师可以选择输出电压和电池充电速率。由于控制器要连接到太阳能电池板，它必须具有最大功率点跟踪，为最终客户提供高价值。控制器有两个正使能(Enable)电路，一个电路检测黑夜时间，另一个检测电池的充
这是自网络搜集来的一篇自己制作太阳能手机充电器的文章，大家大可发扬diy精神，自己制作太阳能手机充电器。 所需要的元器件如下： (1)MAXl677从VCD上拆得，是一种专为LED提供电源的芯片、16脚双列QSOP封装，输入电压范围0.7V~5.5V，主要输出2.5V~5.5V可调电压和—1OV直流电压，最大输出电流可达350mA，电源效率可达95％. (2)L1、L2磁芯电感，从原液晶显示模块上拆得，型号是D01608C-103表贴磁芯电感。 (3)R1、R2普通贴片电阻。R1和R2的阻值决定了主输出电压值。R3、R4：电阻、普通贴片件，R5、R6电阻：普通贴片元件。 (4)D1、D2肖特基二极管，可用其他型号。 (5)C1、C4、C6陶瓷电容，C2、C3、C5电解电容。 将各元器件按附图焊接好后，并经查准确无误后即可接上太阳能电池组，给电路提供电源。本人使用的是UTstarcom 610Q小灵通、充电器输出5.2V 320mA电流，电池容量为480mA，完全可以给手机充电。光线越好，充电效果越好！若没有太阳能电池，也可以用两节1.5V 电池给电路供电，让手机在没市电的情况照样充电。这样，在阳光下你的手机也可以充电了，有兴趣的朋友不妨试试(笔者对大容量手机尚未测试过)。 太阳能手机充电器电路图 这篇文章没有说明的是用了多大的太阳能电池板，本人根据上文计算，要达到 5.2V 320mA 电流，至少需要2W的太阳能电池板，实际上可能要更大。
本站以前曾发布过有关太阳能手机充电器的一些相关信息，想起来，那已经是两年多的事情了。自从五年前的项目因为种种原因失败以后，由于生计奔波，一直没有再拿起相关的资料，内心很不服输，一直希望东山再起，现在很多太阳能手机充电器已经比较完善了，这些我在五年前就已经想到了，也许是执行力不行，也许是时机不好，不过失败没有借口，虽然我当时只职务低微，本不需要承担太多，很多事情，也是我所不能控制的。 现在深圳有很多厂家生产着各种各样，各种档次的太阳能手机充电器，价高的批价几百块，低的几十元。有黑心商人就拿一个低档太阳能手机充电器作为赠品，然后号称“永不断电”的“光能手机”、“太阳能手机”，其实纯粹是一个噱头。更有甚者拿到电视购物那里天天吹，真的很气愤，难怪人家说电视购物和骗局差不多。 那么，到底太阳能手机充电器实用吗？有没有实用价值？ 稍为提一下太阳能手机充电器原理，学过物理的人都能看懂，就是太阳能电池接收光线转换成电能，经一定的电路处理后作为手机充电电源。以前简单的所谓太阳能手机充电器直接将太阳能电池的输出端接入手机，造成的问题很多，直接烧毁手机的都有，现在一般都有处理电路，将电压限制在一定范围内。现在多采用了内置二次电池的方式，即可将太阳能电池的电能先存储在内置二次电池中，然后利用二次电池的电能再对手机充电。 这里面需要区分一下，太阳能手机充电器也有很多种，不能一概而论。有一些所谓太阳能手机充电器的功率只有不到0.4W，这种基本是没有什么使用价值的，从手机耗能角度来看，太阳能板低于1W的意义都不大。我们看到的所谓光能手机所附送的太阳能手机充电器，大都只有0.3-0.4W，好一点的0.6-0.7W，这个批发价只有几十元的东西，加到一个手机上面就成了光能手机、太阳能手机，吹嘘“有光的地方就能通话”“环保节能”，我在这里再次提醒大家不要上当。 那么你也许会问：我去购买的时候，即便在灯光下面也显示充电呀，怎么说不能用呢？ 这个是典型的被忽悠的例子，作为普通人对太阳能电池的特性不了解的缘故，让这种说法有了很多模糊说法。太阳能电池的重要特性是：太阳能电池(组件)的输出功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和太阳能电池(组件)的工作温度。其输出电流取决于日照强度，一般来说，只有在正午，太阳能电池板和阳光成直角时，才大概达到其标称功率输出。在普通灯光下，看上去能对手机充电，实际上是错觉，这种状况下，充电电流非常低，可不充电没有分别。当然，你把电池置于100W灯泡下10cm内的地方，那又另当别论了，但如果那样，还不如直接充电呢。 此外，现在出现的很多太阳能手机充电器，其中又内置了一个锂电池，号称一千多mAH的是锂电池的电量，一般为了迷惑大众出厂的时候已经预充电了，所以你在看人家演示的时候，是正常充电的。实际上却是该充电器内的电池对手机充电，当你想依靠太阳来给你充电，不是说完全没有可能，可是充一个小时连通话十分钟都不能保证的话，那这个充电器又有什么实用意义呢？充其量，也就只能当作移动电源使用，使用以前先把该充电器里面的电池充满电，然后应急，那还可行一点。 太阳能手机充电器真的那么不堪？其实也不是的，而是一分钱一分货，一些太阳能电池比较大的产品，还是很有实用价值的。我以前做的太阳能手机充电器，就是这样的产品，功率接近1.5W，但这样的产品相对比较贵，去深圳批发市场问过价格在两百以上，我以前做这个产品的时候，批发价也差不多。由于功率相对较大，能达到阳光下一定的充电电流。但是也不要指望这个产品能在一个小时充满电，一般在阳光明媚的日子，也需要三四个小时（根据手机电池容量和日光强度，很难一概而论）。不过，这也仅仅能作为旅游和应急品，因为很少会有人拿手机去晒这么久。除非是像这次地震灾害，通讯电力全无的情况，才能发挥一点作用。
太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项 目设计方案 1.1概述 传统的化石能源资源日益枯竭，严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。能 源的需求有增无减，能源资源已成为重要的战略物资，化石能源储量的有限性是发展可 再生能源的主要因素之一。根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能 源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有 41年，其年占世界能源总消 耗量的40.5%,国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世 界能源总消耗量的24.1%，国内剩余可开采年限30年；煤炭剩余可采年限230年，其 年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余可开采年限81年；铀剩余可采年限71年, 其年占世界能源总消耗量的 7.6%，国内剩余可开采年限为50年。 太阳能利用和光伏发电是最有发展前景的可再生能源，因此，世界各国都把太阳能 光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向，制定了相应的导向政策。在光伏发 电的历史上，最早规模化推广的是日本，而后是德国，再发展到现在大力推广的包括美 国、西班牙、意大利、挪威、澳大利亚、韩国、印度等超过 40个国家与地区，如日本 “新阳光计划”、欧盟“可再生能源白皮书”，以及美国国家光伏发展计划、百万太阳能 屋顶计划、光伏先锋计划等的相继推出，成为近年来推动太阳能光伏发电产业的主要动 力。根据欧盟的预测：到2030年太阳能发电将占总能耗10%以上，到2050年太阳能发 电将占总能耗20% 1.2光伏照明系统的结构 光伏照明系统主要由五大部分组成，即太阳能电池、蓄电池、控制器、照明电路、 负载，如下图1-1所示。 在系统中，控制器是整个系统的核心。它控制蓄电池的充电及蓄电池对负载的供电, 对蓄电池性能、使用寿命有非常大的影响。目前，光伏系统主要由于控制器控制蓄电池 充电方式不合理，降低了蓄电池寿命而导致整个系统可靠性不高，因此，在控制器的设 计中采用什么样的充电 图1- 1光伏系统组成框图
类型：课程设计 名称：太阳能充电宝设计关键词：太阳能；充电宝；光伏发电；控制电路
第一章绪论 地球上所有能利用的能量基本都来自太阳能，辐射到地球的太阳能被大气和地球表面吸收转换成热能，保持大气温度的同时，通过各种各样的气象活动，保持着生态活动和循环。 如今，随着太阳能电池制造工艺的成熟化、高效化，光伏组件的成本将持续降低。与高成本的化石燃料污染和全球温室效应相比，太阳能越来越受到人们的欢迎，不仅使用范围更广，而且更经济。 1.1太阳能充电宝的现状 无论是现在还是将来，太阳能都拥有广阔的市场前景。潜力无限的太阳能是一种清洁、高校而且可持续的可再生能源。同时，使用太阳能充电宝也成为大趋势。如果使用太阳能充电宝为你的出差或者旅行提供保障，就不再为找不到应急充电站二发愁，及时提供并满足电子产品的用电需求。另外太阳能石环保的选择，如果使用太阳能，将会为子孙后代留下一个更环保的美好世界。 随着旅游业的发展和电子产品的不断更新换代，外出旅行的人逐年攀升，对充电宝的需求量冶大幅度提高，太阳能充电宝的研究与应用，将越来越受到重视，也是最迫切的研究课题之一。太阳能充电宝作为电子产品的辅助设备，具有性价比较高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长等特点，可广泛应用于出差、旅游、长途乘车以及应急电源。但太阳能充电宝目前处于探索与试应用阶段，还有很长的路要走。 目前，太阳能充电宝约占整个充电市场的份额不足0.1%，降低太阳能充电宝的设计与制造成本、提高转化效率是解决目前市场暗淡的重要途径之一。为实现这一目标，业界已研究开发出多款太阳能充电宝，并取得了一定的成效。但是，距离人们期望的使用要求还较远，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型太阳能充电宝势在必行。 太阳能移动电源的主要介质：太阳能手机充电器的电池一般为锂电池，最好的应该是锂聚合物电池，安全、高性能。太阳能移动电源的工作原理：太阳能手机充电器的原理的将太阳能的能量转换为电能存储在太阳能手机充电器的内置电池里，在需要对手机充电时，太阳能手机充电器里的蓄电池将电能输出对手机充电。太阳能移动电源产品概述：太阳能充电器是一种新型高科技太阳能系列产品,拥有智能调节功能,可以调节不同的输出电压及电流。可以对不同的充电产品充电，调节电压从3.7 -6V范围内。太阳能移动电源功能参数：太阳能电池板规格：5.5V/70mA1、高容量可充电电池：1300MAH2、输出电压：电压为5.5V3、输出电流：300－550mA；4、充电器给手机充电时间：约120分钟（不同品牌和型号的手机有少许