创新基金论文(太阳能智能充电器)

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1、便携式太阳能智能充电器邓桂林、张新望、孙浩、刘少杰（电子科技大学，自动化工程学院，四川省成都市）摘要：随着电子产业的飞速发展，各种电子产品进入人们的日常生活，如果再给这些用电器用上太阳能，同时不断改造控制电路，提高充电效率，不仅可以节省很大一部分能源，而且将会对日益恶化的生态环境的改善作出很大的贡献。人们在户外野营，出差旅游等出行活活动时，会携带导航仪，手机，音乐播放器，探照灯等小型用电器，但一旦电量耗尽后，一切设备功能皆失，便携式的太阳能充电器可以解决以上的难题，会给户外野营的人们解决后顾之忧，为商旅人士带来极大的方便。关键词：太阳能充电器；小型用电器；

2、户外设备目录背景…………………………………………………………………………………1原理篇………………………………………………………………………………电路设计篇…………………………………………………………………………机械架构篇…………………………………………………………………………程序算法篇…………………………………………………………………………调试方法篇…………………………………………………………………………总结…………………………………………………………………………………1背景目前，全球的环境与能源问题日益突出，人们寻求新能源的事业不断扩展，其中，太阳能的

3、应用得到飞速发展，太阳能是取之不尽的可再生资源，也是清洁资源不产生任何的环境污染，相比其他的能源来说太阳能也是我们比较方便实用的能源，用太阳能电池组件为基础做的手机充电器能直接完成太阳能辐射能到电能的转换，制作成本低。用太阳能电池组件为基础做的手机充电器能直接完成太阳能辐射能到电能的转换，制作成本低。1原理篇柔性太阳能电池是薄膜电池的一种，是指由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层平铺在柔性材料制成的底板上制成的太阳能电池。和非柔性太阳能电池板相比，柔性太阳能电池板的厚度仅为1—3毫米，质量轻，并有很强的可弯曲性，适合安装固定在各种曲面适上和做成各种形状。

4、Globalsolar的柔性CIGS太阳电池板的功率面积比为100.6W/m，虽然低于晶体硅等太阳电池的功率面积比（133.6-155.1W/m）但柔性太阳能电池的功率质量比（17.4-54.8W/kg）却明显高于晶体硅电池的相应值（10.7-12.2W/kg）。如果利用它本身的这种特性，将它做成一款便携式的野外充电器，不仅质量轻，可折叠，且便于携带，还可以与背包，手提袋等日常生活用品进行一体化设计，可为MP3，PSP,数码相机，手机或平板电脑等小功率用电设备提供便携式电源。在做电池板的时候，我们考虑到太阳光的能量密度不是太高，为此我们将利用“低倍V形面聚

5、光器”的原理，将聚光模块整合到电池板上面，做成一款体积小，质量轻，易于携带的便携式充电器。由于光照强度受到天气，时间等的影响而不断变化，导致硅板所产生电流，电压，不稳定，电路中会产生纹波电压或电流，会造成芯片工作不稳定，甚至芯片功能下降，如果长期下去，芯片本身也很容易损坏，设计太阳能电池数显充放电电路，该电路主要有单片机AT89C52与ADC0809数模转换器组成，编写程序与算法，达到对锂电池过充电和过放电的保护目的。整体思路是：太阳能电池，DC/DC升压电路，控制电路，AD采样，驱动电路，液晶显示电路，其具体思路图如下：DC/DC升压电路功率驱动电路太阳

6、能电池组PWM波控制蓄电池充电控制电路液晶显示屏AD采样STM32F103的微处理器锂离子电池光伏阵列输出的电压经过直流DC/DC变换后输送给蓄电池充电；A/D采样电路将采集到的模拟信号经过变换送入微控制器进行分析计算，微控制器stm32f03，通过驱动电路输出PWM脉冲控制信号调节DC/DC转换电路内部开关管的通断，实现对转换电路输出电压及电流的控制。微控制器stm32f103还能实时测量蓄电池的端电压，对蓄电池进行充放电保护，防止蓄电池过充或过放，最后通过显示电路来实时显示被监测的参数。3电路设计篇3.1电源模块电路本系统设计的就是蓄电池的供电系统，所

7、以直接由蓄电池来为单片机以及外围电路供电。单片机和外围电路的电源模块将采用三端集成稳压模块LM7805设计电路。图示如下电源模块电路3.2按键选择电路在本设计中，由于太阳光强弱的问题，需要设计按键电路来控制采用太阳能充电器充电还是采用蓄电池作为直流电源给负载充电。在本设计中由于按键不是太多，故采用独立按键法，这样可以减小编程的难度，下图为本设计的按键接线图。按键接线图对电路总体考虑后，将ADC0809采集电路接在了单片机的P0口，并用P2口做采集控制，这样P0口仅用接收数据，不用发送数据，有P0口的硬件构成知道，其做输出的话需接上拉电阻，做输入的不用接，这

8、样整体上减少了电路的硬件开支，而P3口要做串口传输等工作，所以在本