太阳能充电器项目研究报告.docVIP

大学生研究性学习与创新性实验项目 研 究 报 告 项目名称： 太阳能充电器 项目负责人： 专业： 通信工程 学号： 分院： 工学 项目组成员： 指导教师： 期数： 首期 二〇一三年十一月二十七日 目录 第1节 前 言 2 1.1研究的目的与意义? 1 1.2研究的背景 3 1.3?设计思路和分析 3 1.4?系统总体结构设计 4 第二节 方案设计 5 2.1硬件设计 5 2.1.1太阳能电池板 5 2.1.2?单片机部分 9 2.1.3?电路采样部分 9 2.2?软件设计 10 2.3技术创新 10 第三节 数据分析 11 3.1参数选择 11 3.1.1 限制电压设置 11 3.1.2 恒流充电电流的设置 11 3.1.3 预充电电流的设置和预充电结束电压 11 3.1.4 充电结束电流的设置 12 3.2 测试结果 12 第4节 项目成果 13 结束语 14 参考文献 15 附 录 16 太阳能充电器 摘 要 太阳能是一种可再生的新能源,将太阳能转化成电能,实现对锂电池的充电,便捷、节能、环保。SPV1040内置MPPT算法,提高太阳能能量转化为电能的效率。为实现锂电池过压过流等保护,合理设计L6924D外围电路,制作了针对锂电池的太阳能充电器,实现对锂电池的充电和管理。 第1节 前 言 长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能，只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍，可谓取之不尽，用之不竭。其次，宇宙空间没有昼夜和四季之分，也没有乌云和阴影，辐射能量十分稳定。因而发电系统相对说来比地面简单，而且在无重量、高真空的宇宙环境中，对设备构件的强度要求也不太高。再者，太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致温室效应和全球性气候变化，也不会造成环境污染。正因为如此，太阳能的利用受到许多国家的重视，大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料，以扩大太阳能利用的应用领域。? 在太阳能的有效利用当中,?太阳光能利用是近些年来发展最快,最具活力的领域。本设计开发出一种具有实用价值的太阳能充电系统，可以对电池进行充电，给人们带来了极大的方便，有一定的社会价值和经济价值。太阳能充电技术是目前各国竞相研究的应用技术,同时也是与前沿理论结合得最紧密的应用技术。太阳能充电技术涉及物理学、材料科学、控制理论、电子科学等诸多学科。太阳能充电技术的主要研究内容,就是如何在给定光-?电转换材料和电池的条件下,完成高效充电。 1.1研究的目的与意义? 使用手机的人都有过这样的经历：外出时手机电池突然没有电了，因充电器不在身边或找不到可以充电的地方，影响了手机的正常使用。为了解决这一问题，本文介绍一种太阳能手机充电器，它使用太阳能电池板，经电路进行直流电压变换后给手机电池充电，并能在电池充电完成后自动停止充电。? 1.2研究的背景 太阳能作为一种新型的资源越来越多地被人们关注，它所带来的一系列的产业也逐渐成为目前非常具有开发潜力的产业。太阳能光伏发电是太阳能应用的主要产业之一。在我国太阳能资源极其丰富，陆地每年接受的太阳辐射能相当惊人。如果将这些太阳能充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且可以有效地减少常规能源所带来的环境污染。 太阳能手机充电器不仅能够解决这些令人头疼的问题，而且使用太阳能手机充电器更加的经济与环保。现今社会人们生活质量提高的同时，对于时尚的追求也成为了一种普遍的现象。所以一个小巧而又外型美观的太阳能手机充电器可以更多得到人们的青睐 能量的传送和信号的传输要求显然不同，后者要求其内容的完整和真实，不太要求效率，而前者要求的是功率和效率。虽然能量的无线传送的想法早已有之，但因为一直无法突破效率这个瓶颈，使它一直不能进入实用领域。本充电器其传输效率可提高到满意的程度。 1.3?设计思路和分析? 太阳能充电器的设计，以太阳能电池板为能源核心对硬件电路进行供电，控制电路以单片机为核心，整个系统由电源变换电路、采样电路、处理器、脉宽调制控制器和电池组组成。系统对数据的采集及处理都采用单片机来实现。本设计采用太阳能电池板对51?单片机进行供电，设计了基于单片机的太阳能充电电路，通过脉宽调制对手机电池充电进行智能控制。 1.4?系统总体结构设计? 图1 太阳能电池等效电路 太 阳 能 电