1. 研究目的与意义
随着社会的发展,手机作为信息社会的一种通用商品,我们的生活已经离不开手机,支付宝、微信、qq等,我们每天都在使用。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而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。
太阳能充电控制器具备充电控制、过充保护、过放保护、防反接保护及短路保护等一系列功能,解决了这一难题,这样控制器在这个过程中起着枢纽作用,它控制太阳能极板对蓄电池的充电,加快蓄电池的充电速度,延长蓄电池的使用寿命。同时太阳能充放电控制器还控制蓄电池对负载的供电,保护蓄电池和负载电路,避免蓄电池发生过放现象,由此可见,控制器具有举足轻重的作用。市目前场上有各种各样的太阳能控制器,但这些控制器主要问题对于蓄电池的保护不够充分,不合适的充放电方式容易导致蓄电池的损坏,使蓄电池的使用寿命降低。目前,控制器常用的蓄电池充电法包括三种:恒流充电法、阶段充电法和恒压充电法。但是这些方法由于充电方式单一加上控制策略不够完善,都存在一定的局限性。另一方面,当蓄电池给负载供电时,由于控制器不能时刻检测蓄电池的电压,这样很容易发生蓄电池的过放电,将会导致蓄电池的深度放电,严重影响其寿命。
本充电器通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,经过DC/DC 变换电路处理后,由充电电路为负载供电。锂电池一般不宜采用全过程恒流充电方式,而是采取开始恒流快速充电,待电池电压上升到设定值时,自动转入恒压充电的方式,并且这样有利于保存电池容量。文中介绍设计的太阳能手机充电器,与普通的手机充电器相比,它的特殊之处除了能源的供应来自太阳能电池板外,充分利用单片机的智能性,设有完备的电压电流检测保护电路,并通过LED 显示电路的状态,当光线不够强时,指示灯不亮,蓄电池为手机充电,光线足够强时,指示灯亮,由太阳能电池板供电,同时可为充电电池充电。把太阳能电池板放在一个有阳光的地方,即可以为手机提供一个方便的太阳能充电点。
2. 研究内容与预期目标
一.研究内容
(1) 了解太阳能充电器的相关背景,及其发展现状。
(2) 了解现在太阳能充电技术,重点学习单片机的应用技术。
3. 研究方法与步骤
研究方法:
(1) 查阅相关太阳能充电技术的资料,找到的资料和论文,对本课题的背景有一个大致的了解。
(2)掌握DC/DC的功能和使用方法,针对本课题的要求列出相应模块,查阅相关设计书籍和资料列出模块设计的初步方案,并通过进一步的详细比较,确定最终设计方案。
4. 参考文献
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[11]基于51单片机的电动车手机充电器设计[J]. 林倩,胡耀武,胡丽冰,高康晨.物联网技术. 2013(02)
5. 工作计划
2022年2月26日-2022年3月5日,有针对性的学习课题相关资料,学习相关学科的基础知识,学习实验所需软硬件的相关知识。
2022年3月6日-2022年3月20日,设定实验方案,采集实验数据。查阅资料,撰写并提交开题报告。
2022年3月21日-2022年4月25日,进一步理论分析,进行实验,开发相关软硬件系统。
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