太阳能充电器论文DOC

基于STC89C51的便携式太阳能充电器设计张鹏【摘要】when electronic products are used outdoors its battery capacity is limited, it can affect users' normal use, a portable multi-purpose solar charger is designed. The charger can convert solar energy into charging voltage which fits for battery of electronic products, and can adjust different voltage, with built-in battery can meet portable power supply demand when the user is in outdoors. The system uses STC89C51 microcontroller as the control core, structured by boost circuit, photoelectric conversion circuit, overcharge protection circuit, voltage regulation circuit and digital display circuit. The performance of system is tested, the results show that the system has advantages of wide output voltage range, simple structure and high reliability, with mains charging function;it can meet different load requirements charging voltage under a variety of conditions.%针对电子产品在户外使用时电池容量有限，影响用户正常使用的问题，设计了一种便携式多用太阳能充电器。

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 设计框图三、设计原理图图3-1 设计原理图四、各部分电路介绍1、光电转换电路光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。

没有电的科学小发明随着科技的不断进步，电力已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

我们的生活和工作都离不开电力，电器设备也是我们生活的必需品。

但是，如果没有电，我们的生活将会变得异常困难。

然而，正是在没有电的情况下，一些科学家和发明家们创造了一些小发明，为我们提供了一些便利。

本文将介绍一些没有电的科学小发明。

一、太阳能充电器太阳能充电器是一种能够将太阳能转化为电能的设备。

它通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，然后储存起来，以便给手机、电脑等设备充电。

这种充电器不仅环保节能，而且可以在没有电源的情况下给我们的设备提供电力。

无论是在野外探险还是在没有电的地方，太阳能充电器都能为我们提供便利。

二、手摇发电机手摇发电机是一种通过人力转动发电机来产生电能的装置。

当我们没有电的时候，只需要使用手摇发电机，通过手摇的力量转动发电机，就可以产生电能。

这种发电机体积小巧，便携性强，可以随身携带。

无论是在露营、徒步旅行还是在紧急情况下，手摇发电机都可以为我们提供紧急电力支持。

三、油灯油灯是一种利用燃烧油脂来产生光亮的照明设备。

在没有电的情况下，油灯成为了人们生活中重要的照明工具。

通过点燃油脂，油灯可以发出明亮的光芒，给我们提供照明。

油灯的设计各异，有壁灯、吊灯、台灯等多种类型，可以满足不同场合的需要。

四、机械闹钟机械闹钟是一种不需要电能驱动的闹钟。

它通过机械装置来实现时间的刻度和报时功能。

机械闹钟通常采用发条机械结构，通过手动上发条来储存能量，然后通过机械装置来驱动指针和铃铛的运动。

机械闹钟不受电力供应的限制，可以在没有电的情况下正常工作，为我们提供可靠的闹钟功能。

五、手动洗衣机手动洗衣机是一种无需电力驱动的洗衣设备。

它通过手动转动洗衣桶来实现洗涤功能。

在没有电的情况下，我们可以使用手动洗衣机来洗涤衣物。

这种洗衣机操作简单，不需要电力驱动，可以在野外、露营等环境下使用。

六、风力发电机风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备。

太阳能手机充电器毕业论文太阳能手机充电器原理电子与信息工程学院本科毕业论文论文题目便携式太阳能充电器的设计学生姓名学号专业电气工程及其自动化班级指导教师20**年X月摘要目前对太阳能利用主要体现在两方面：光热转换与光电转换，本文利用太阳能光电转换特性，设计了一种在没有电源的情况下也能随时随地给各种移动设备充电的便携式太阳能充电器。

本文设计是以ATMEL公司的AT89C51单片机作为控制核心,由按键指示电路、数码管显示电路、BUCK斩波电路和A/D采集电路等组成的，实现了将太阳能转化为电能，然后由LM7805提供稳定电压，经过DC/DC变换电路处理后，由充电电路为负载供电。

系统还加入了单片机控制按键，以便自由选择充电模式，具有根据返回手机电流情况，来控制降低电流的输入和停止充电功能，以免过分充电会损坏电池，反馈输出电流的情况，达到充电智能化的效果。

关键词：太阳能；单片机；BUCK变换器ABSTRACT At present the use of solar energy is mainly embodied in two aspects: the sunlight transformation and photoelectric, this paper, by using solar photoelectric characteristics, design a way that there is no power, it can also charger for various mobile anywhere at any time.The design takes AT89C51 produced by ATMEL as the control core and is posed of buttons, digital pipe display circuit, BUCK chopper circuit and A/D acquisition circuit, which can transfer solar energy into electric power.Withstable electric pressure and then processed by DC/DC transform circuit, it can supply electricity through charging circuit.Thesystem is added with single-chip control buttons for free choice of charging mode.Itwill control the input of low current and stop charging according to the current return to mobile phones so as to prevent battery from being damaged due to overcharging, and then give the feedback about output of electric current.Ultimately,the goal of intellectual charging can be achieved.KEY WORDS: Solar energy；Single chip；BUCK converter 目录1 绪论11.1 本课题研究背景11.2 本课题研究目的与意义11.3 本课题研究的总体思路11.4 本课题研究的主要任务22 太阳能电池的研究和分析 32.1 太阳能电池的原理 32.2 太阳能电池的等效电路 42.3 太阳能电池板的输出特性及影响因素 52.3.1太阳的光照强度对光伏电池转换效率的影响 62.3.2温度对光伏电池输出特性的影响 72.4本系统所采用的光伏电池 8 3 太阳能充电器硬设计 93.1 系统总体设计方案 9 3.2电源电路设计 9 3.2.1 LM7805芯片介绍 9 3.2.2 LM7805应用电路10 3.2.3电源模块设计11 3.3控制电路设计12 3.3.1单片机简介12 3.3.2单片机电路13 3.4 按键电路设计14 3.5 数码管显示电路设计14 3.6 降压斩波电路设计16 3.7 A/D转换电路设计17 3.8 检测电路设计20 3.8.1 MAX471介绍20 3.8.2 工作原理21 4 太阳能充电器软设计25 4.1 系统整体程序框架25 4.2 电路启动初始化26 4.3 按键采集程序27 4.4 数据采集及模数转换程序28 4.5充电子程序的设计29 4.6 电源子程序的设计 30 5 电路测试 31 5.1软测试31 5.2硬测试 33 6 结论与展望 34 致谢 35 参考文献 36 附录1：主电路原理图 37 附录2：汇编源程序 38 附录3：元器清单 46 附录4：实物图 471 绪论1.1 本课题研究背景随着电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，减少不可再生资源的消耗和环境污染，缓解能源压力，而且太阳能居家旅行使用方便，经济实用，光能开发势必会成为经济发展的新动力。

太阳能充电器论文天津中德职业技术学院毕业设计项目名称：太阳能充电器设计人：韩昭所在院系：电气与能源学院专业年级：11新能源1班联系电话：182********指导教师：张链职称：完成日期：年月日目录摘要 (1)绪论 (2)第一章概述 (1)1.1 太阳能能源背景 (1)1.2 太阳能电池国内发展状况 (1)1.3 太阳能电池的发展前景 (2)第二章设计目的及思路 (2)2.1 设计目的 (2)2.2 设计思路及分析 (2)2.3 设计框架图 (3)第三章太阳能充电器的主要构成部件 (4)3.1 太阳能电池板的介绍 (4)3.2 USB标准充电接口 (6)3.3 三端稳压集电路7805 (7)3.4 升降压电路LM-2557-ADJ (8)3.5 自锁六角开关 (8)第四章充电器电路图及工作过程分析 (11)4.1 充电器原理图 (11)4.2 太阳能电池板充电电路 (11)4.3 升压电路 (12)4.4 稳压电路 (13)第五章太阳能电池的主要参数及影响因素 (16)5.1 光伏电池的主要参数 (16)5.2 影响因素 (17)5.2.1 光照强度对光伏电池转换效率的影响 (17)5.2.2 温度对光伏电池输出特性的影响 (17)第六章调试过程及结果 (18)6.1 电池板安装角度的计算与确定 (18)6.1.1 最佳方位角的确定 (18)6.1.2 最佳倾角的确定 (20)6.2 调试结果 (21)6.3样机充电实验数据图及其分析............................. (25)第七章总结.................................................. ... . 26 参考文献. (27)摘要21世纪，能源危机日益严重，积极寻找替代能源，开发节能技术尤为重要，作为新能源之一的太阳能，其电池的性能测试问题尤为受到关注。

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，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。

太阳能智能充电技术的研究与实现一、引言随着能源消耗的日益增加，环境污染问题日益严重，新能源已经成为了世界各国政府推动的一个重点。

太阳能是其中一种主推的新能源，其能源充足，清洁环保，且自然发生，拥有无限利用的优势，因此在全球范围内得到了广泛推广和应用。

与此同时，智能化已经成为了科技领域的新趋势，太阳能智能充电技术的研究与实现，也是近年来备受关注的课题。

二、太阳能充电技术现状目前太阳能充电技术在居民生活中得到了广泛的应用。

在太阳能电池板技术的支持下，太阳能充电器得到了广泛推广。

太阳能充电器可以充电数码产品，如手机，相机等，且其独立充电、无系统依赖、无电网依赖的特点，使得其在户外、旅行等场景下大受欢迎。

三、太阳能智能充电技术的研究现状太阳能充电技术随着技术的进步和社会需求的增加，智能充电技术成为了应用研究的重点之一。

太阳能智能充电技术除了有太阳能充电器的特点外，还在业内发展了新技术，如智能芯片、自动感应、笔记本电脑充电等等。

值得一提的是，国外已经有厂商研发出了太阳能智能充电器的下一代产品，其具备了在变电站、家庭光伏发电系统等多种场景中自由切换的便捷性。

四、太阳能智能充电技术在未来的应用1、便携式产品随着户外旅行和移动办公的普及，便携式太阳能产品也越来越受到欢迎，太阳能充电器、太阳能背包等等已经成为了人们出行的必备之物。

智能化的太阳能充电产品可以真正地解决人们出行的充电问题。

2、家庭光伏发电系统家庭光伏发电系统是未来的发电方向之一，在这种模式下，采用太阳能光伏电池板作为能源充电带电池或者行业应用，需要考虑气[2]象因素、市场变化等多个问题。

智能的太阳能技术使得系统自动感应太阳光的条件，可选择合适的发电时间并进行优化控制，提高了太阳能发电系统的全天候效益，减少了能源消耗和成本。

3、农村电网建设太阳能光伏电池板在山区的发电函数天赋优越，可以轻松解决农村电网建设难度大的问题，这项技术可以自主供电，甚至连接到电网，最大限度地降低物资和制造的成本。

------ 大学毕业设计（论文）太阳能无线充电系统设计年级:学号:姓名:专业:指导老师:----年-月摘要太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源，在化石燃料日益枯竭的当下，各国都在开发太阳能相关发电产品。

而无线充电技术的发展已有一段时间，从第一代电感技术到目前第二代磁共振技术的发展，极大的推动无线充电将成为主流充电技术之一愿景。

美国家庭任何时刻平均有10台设备正连接电源，而随着互联设备的发展，这一数字还将继续增长。

通过无线充电技术，用户可以同时充电多台设备，而不必使用任何线缆。

未来，用户更可以使用同一无线充电板给多个设备无线充电，例如智能手机、智能手表和平板电脑充电，从而摆脱多种多样的有线充电器。

本文设计一套太阳能无线充电系统，将太阳能转换成电能，然后通过无线供电方式，为手机等设备供电。

首先，项目进行了相关文献查阅，帮助我们了解到目前太阳能无线充电系统的结构特点；然后寻找适合本系统的配件和元件，并采用PROTEL软件绘制原理图和PCB 图，最后将PCB加工、焊接，得到太阳能无线充电系统硬件电路；最后针对实物进行数据测试和计算，获得电路相关电气参数。

关键词：太阳能；无线充电；PROTEL；测试；AbstractSolar energy is inexhaustible be inexhaustible clean energy, fossil fuels in the increasing depletion of the moment, all the countries in the development of solar energy related power products. And the development of the existing wireless charging technology for a period of time, from the development of the first generation to the second generation of inductance technology of magnetic resonance technology, greatly promoting wireless charging will become the mainstream of the charging technology vision. The average 10 devices are connected with the power supply has America family at any time, and with the development of Internet device, this figure will continue to grow. Through the wireless charging technology, the user can simultaneously charging multiple devices, without the use of any cable. The future, users can use the same wireless charging plate for a plurality of devices such as wireless charging, intelligent mobile phone, tablet computer intelligent watch and charging, so as to get rid of various cable charger.This paper designs a solar powered wireless charging system, converting solar energy into electrical energy, and then through the wireless power supply mode, the power supply equipment such as mobile phone.First of all, the project of the related documents, help us to understand characteristics of the structure of the current solar wireless charging system; and then look for the system of parts and components, and uses the PROTEL software to draw the schematic and PCB map, finally the PCB machining, welding, get the sun can wireless charging system hardware circuit; finally based on real data the test and calculation, obtain the relevant electrical parameters of circuit.Keywords: Solar energy ;wireless charging; PROTEL; test;目录第1章绪论........................................................................... 错误！未定义书签。

科技凰便捷式太阳能充电器的研究与设计吕丽红(山东大学威海分校信息工程学院，山东威海264209)E}商要】太阳能充电器使用太阳能电池板，将太阳辐射光能转变为电能后电池进行充电，当电池充满后系统自动停止充电。

该充电器输出电压稳定，采用模块式结构，应用范围广，可通过智能化调节充电电压的大小，适用于多种型号电池的充电。

l关键词】太阳能充电器；控制电路；模块式结构许多人外出时经常碰到打电话手机没电或者电量不足，特别是在火车、汽车、轮船等没有电源的交通工具上，没电、电量不足，使手机变成了信息交流的盲区，造成不必要的麻烦和经济损失。

而太阳能作为一种新型能源，具有绿色清洁、无环境污染、取之不竭用之不尽又无地域限制的优势，其应用范围日益广泛，目前对太阳能的利用主要体现在两个方面：光热转换与光电转换。

本文利用太阳能光电转换的特性，设计了—种在没有电源的情况下也能够随时随地给各种移动设备充电的便捷式智能型太阳能充电器，通过储存太阳能或者室内电源电能，随时随地直接给手机、数码相机、D V、M P3、M P4、录音机、商务通、对讲机等种种数码产品及时通电，满足野外作业和生活的充电需求。

1基本理论13光佚电池工作原理光伏电池是通过光电效应或者光化效应直接把光能转化为电能的装置。

半导体P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P—N结。

当太阳的光辐射照在太阳电池表面时，—部j-Y Y e子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁。

半导体P—N结形成新的空穴一电子对。

在P—N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P 区流向N区成为自由电子，在P—N结两侧集聚形成了电位差，当外电路闭合后，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。

这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。

太阳能光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能且大量以硅为基底的太阳能电池，同时可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。

太阳能电池板是太阳能供电系统中心的核心部分。

一种太阳能充电器的设计一、太阳能充电器的设计原理太阳能充电器通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，再通过电子元件对电能进行整流、稳压和充电管理，最终将其输出为可供移动设备充电的电能。

其设计原理主要包括太阳能电池板、电池管理电路、输出充电接口等组成部分。

太阳能电池板是整个系统的核心组成部分，其工作原理是将太阳光能转化为直流电能，因此其转化效率直接关系到充电器的性能与输出功率。

电池管理电路则负责对通过电池板转换的电能进行稳压和充电管理，保证输出的电能能够符合移动设备的充电需求。

最终，通过输出接口，将处理好的电能输出给移动设备充电。

1. 太阳能电池板太阳能电池板的选用和布局是太阳能充电器设计中的首要考虑因素。

首先要选择高效率的太阳能电池板，目前市场上主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅等类型的太阳能电池板，其中单晶硅转换效率最高，寿命更长。

在布局上，太阳能电池板应尽可能覆盖整个充电器表面，并且要考虑到折叠、可调角度等设计要素，以便于在不同的光照条件下获得最大的太阳能转换效率。

2. 电池管理电路电池管理电路包括整流、稳压和充电管理等功能模块，应选用高效稳定的电子元件，以保证太阳能电池板输出的电功率能够稳定地转化为可供移动设备充电的电能。

充电管理模块应具备对移动设备充电的自动识别功能，能够根据移动设备的充电需求进行合理的电能输出调整，以提高充电效率和保护移动设备充电安全。

3. 输出充电接口输出接口的设计要考虑到与多种移动设备的兼容性。

可以选择带有多种充电头适配器的输出接口，以适应市面上多种移动设备的充电需求，比如USB、Micro USB、Type-C等接口。

同时还可以设计多个输出接口，以满足用户同时为多个移动设备充电的需求。

1. 户外活动在徒步旅行、露营、野外探险等户外活动中，电力资源一直是一个难题。

太阳能充电器可以利用自然界的太阳能资源，为户外活动者提供可靠的电源供应。

用户只需将太阳能充电器放置在阳光下，随时随地为手机、灯具、GPS等设备充电，避免了电力资源匮乏的困扰。