太阳能电池充电器设计方案
太阳能手机充电器的设计——毕业设计
太阳能手机充电器的设计——毕业设计学号**********毕业论文（设计）课题太阳能手机充电器的设计学生姓名李梦竹系别电气工程系专业班级08通信工程指导教师吴慧二O一二年六月目录插图清单........................................................................................................................................... 摘要.. (I)Abstract (II)引言.................................................................................................................................... - 0 - 第一章绪论............................................................................................................................ - 1 - 1.1设计目的 (1)1.2设计思路和分析 (1)1.3硅太阳能电池与参数 (1)1.4系统总体框图设计 (2)第二章太阳能充电器硬件电路设计...................................................................................... - 5 - 2.1太阳能电池板部分 .. (5)2.2蓄电池部分 (7)2.2.1 电池的定义............................................................................................................... - 7 -2.2.2 充放电特性............................................................................................................... - 8 -2.2.3蓄电池作为电源模块的设计.................................................................................... - 9 - 2.3单片机部分 (10)2.4电压电流的A/D采集 (11)2.5BUCK斩波电路 (14)2.6数码管显示电路 (15)第三章软件设计.................................................................................................................. - 17 - 3.1系统的总体程序设计框架 (17)3.2数码管显示子程序 (18)3.3数据采集及模数转换程序 (20)3.4充电子程序的设计 (21)3.5电源子程序的设计 (22)结论.................................................................................................................................. - 24 - 参考文献.................................................................................................................................. - 25 - 致谢.................................................................................................................................. - 26 -附录综合程序........................................................................................................................ - 26 -插图和表格清单图1-1 系统总体结构设计................................................................................ (3)图2-1太阳能光伏电池工作原理........................................................................................... .. (6)图2-2太阳能电池I-V特性 (6)图2-3太阳能电池输出特性 (7)图2-4蓄电池充电时端电压变化曲线 (8)图2-5蓄电池放电时端电压变化曲线 (9)图2-6电源模块电路 (10)图2-7 AT89C51单片机系统结构图 (11)图2-8 ADC0809内部结构及管脚图 (12)图2-9 89C51与ADC0809的设计电路 (13)图2-10 BUCK变换器设计电路 (15)图2-11数码管显示电路 (15)图3-1程序整体框架流程 (17)图3-2数据采集子程序框图 (19)图3-3充电子程序框图 (20)图3-4电源子程序框图 (21)表1 CBA通道选择表 (12)表2 74LS164共阴极数码管数据位和字形的对应关系表 (18)摘要在污染和能源口趋紧张的背景下，太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。
如何制作一个简易的太阳能手机充电器及其作用
如何制作一个简易的太阳能手机充电器及其作用随着科技的不断发展，手机已经成为人们生活中必不可少的工具。
然而，常常会面临电池不足的困扰，特别是在没有电源插座或者外出旅行的情况下。
为了解决这个问题，一个简易的太阳能手机充电器可以帮助我们应对这种情况。
本文将介绍如何制作一个简易的太阳能手机充电器，并解释其作用。
第一步：准备材料要制作一个简易的太阳能手机充电器，我们需要准备以下材料：1. 一个太阳能电池板2. 一个锂电池3. 一个稳压电路板4. 一对连接线5. 一个手机充电线第二步：连接锂电池和太阳能电池板首先，将锂电池连接到稳压电路板上。
确保正负极正确连接，并将电路板的输出端与太阳能电池板进行连接。
这样，阳光照射在太阳能电池板上时，电能将转化为电流并存储在锂电池中。
第三步：连接手机充电线接下来，使用一对连接线，将稳压电路板的输出端与手机充电线连接。
确保连接线与充电线的接口匹配，并注意正负极的连接。
第四步：测试充电器完成连接后，将太阳能电池板放置在阳光充足的地方。
插入手机充电线的另一端到手机上，观察手机屏幕上是否显示正在充电的提示。
如果是，则表示太阳能手机充电器已成功制作并开始充电。
作用：太阳能手机充电器的作用在于利用太阳能将其转化为电能，供给手机充电。
相较于传统的电源插座充电方式，太阳能充电具有以下几个优点：1. 环保节能：太阳能是一种可再生的能源，使用太阳能充电器不会产生二氧化碳等有害气体排放，对环境十分友好。
2. 自给自足：太阳能充电器不需要外部电源供应，只需把它暴露在阳光下，即可获得电能。
这使得在没有电源插座的场所，如野外露营或旅行中，手机也能得到充足电量的保证。
3. 灵活便携：太阳能手机充电器通常体积较小、重量较轻，易于携带。
它可以将阳光转化为电能的同时为手机充电，适用于户外活动和紧急情况下的充电需求。
总结：通过制作一个简易的太阳能手机充电器，我们可以利用太阳能为手机充电，解决手机电池不足的问题。
基于STC89C51的便携式太阳能充电器设计
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。
如何制作一个自制的太阳能电池充电器
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充电控制器：控制充电电流和电压
连接线：连接太阳能电池板和电池 组
连接线：用于连接太阳能电池板和充电器，需选择质量好的线材，保证电流传输稳定。
外壳：保护充电器和太阳能电池板，需具备防水、防尘、抗紫外线等功能。
螺丝和固定件：用于固定太阳能电池板和充电器，需选择合适的规格和材质。
绝缘材料：用于保护电路和电子元件，需选择具备良好绝缘性能的材料。
制作步骤
设计电路：根据电池板规格和 充电需求，设计合适的电路
确定电池板规格：根据需求选 择合适的电池板规格，如电压、 电流等
选择材料：根据电路设计选 择合适的电子元件和材料
制作电路板：将电路设计制作 成电路板，以便于安装和连接
电子元件
避免污染：保持清洁，以免 影响电池寿命
避免高温：避免在高温环境中 使用，以免造成电池性能下降
定期检查太阳 能电池板表面 是否清洁，保 持其良好的吸 收阳光的能力。
定期检查充电 器的电线和接 口是否完好， 如有损坏及时
更换。
避免将充电器 暴露在潮湿的 环境中，以防 短路和损坏。
在不使用时， 应将充电器放 置在干燥通风 的地方，并保
增强产品的耐用性 和可靠性，提高产 品的使用寿命。
感谢您的观看
汇报人：
太阳能板：用于收集太阳能并将其转换为电能 充电电池：储存电能，为设备提供电力 电路板：用于控制电流的流向和电压的稳定 连接线：用于连接太阳能板和充电电池
将太阳能电池板与充电控制模块连接 确认连接无误后，使用螺丝固定 接入充电器和电源适配器 检查电路连接是否正常
将太阳能电池板放置在合适的位置，确保能够充分接收阳光。 将电池组连接到太阳能电池板的输出端。 确保电池组与太阳能电池板连接牢固，没有短路或断路现象。 检查所有连接无误后，将太阳能电池板和电池组放置在安全的地方，等待充电。
简易太阳能手机充电器的设计
２ 电路 分析
使用普通的电子器件构造充电电路的各个部分
模块， 使用两片 ６ 伏的单晶硅太阳能电池板来对整
图一 Ｌ １ 压芯 片 Ｍ３７稳
个系统进行充电以保证足够的电压。在整个充电模
★基金 项 目： 江苏省海洋资源开 发研究 院科技开放基金 项 目 （ Ｉ Ｒ ９ ０ ：０９ Ｊ Ｍ ０Ｄ１）２０ 年江苏 省高等学 校大学生 实践创新 训 Ｓ
练计划 （５ ９ １） ５００３
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
摘
要： 设计了一款简易太阳能手机充 电器 ， 对充电电路的稳压模块、 电保护模块、 充 充电控制模块 等进
行 电路 的分 析 与研 究 ， 阐述 了电路 的工作原 理， 际测试 表 明， 实 该充 电器 工作 稳定 、 靠， 用 灵活 。 可 使
关键词： 太阳能； 手机 ； 电控制 充 中图分 类号 ： Ｎ７ ０ Ｔ １ 文献标 识码 ： Ｂ
文章编 号 ：６ １４ ９． ０ ０９０ ３—３ １７ －７ ２（ １）．１ １０ ２
Ａｂ ｔ ｃ ： ａｇ ｒｏ ｌｒｅ ｅｇ ｏ ｂｌ ｅｅ ｈ ｎ ａｔｒ ｅ ｉｎ ｄ Ｔ ｅｒ ｇ ｌｔ ｒｍｏ ｕ ｅ ｃ ａ ｇｎ ｓｒ ｔＣｈ ｒｅ ｆｓ ａ ｎ ｒｙ ｆｒｍｏ ｉ ｔｌｐ ｏ ｅｂ ｔ ｙ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ． ｈ ｅ ｕａｏ ｄ ｌ， ｈ ｒｉ ｇ ａ ｏ ｅ ｅ ｓ
压芯 片 （ 图一 所示） 实现对 电路 前段 的稳压和控 如
制， 其输出电压满足公式 Ｖ １ ５ １ ２Ｒ ） ｏ ． （＋Ｒ ／ １。我 ２ 们通过调节 Ｒ ２的阻值来得出整体电路所需求的电 压。 最初设定 Ｒ ２阻值为 ７０ 输 出电压为 ５ ｔ 。 ２ 欧， Ｖ＊格 也是可以为我们所接受的【 。 ｌ 圳
太阳能锂电池充电器设计
太阳能锂电池充电器设计1 绪论1.1锂离子电池充电器的现状锂离子电池充电管理芯片的发展反映了当今信息时代锂离子电池的广泛应用。
电子技术的不断发展导致各种电子产品向小型化发展，如手机、数码相机、笔记本电脑等的推广普及。
而电子产品的小型化必须伴随着电源的小型化。
金属锂是所有金属中最轻，氧化还原电位最低，质量能量密度最大的：这都推动了锂离子电池的发展。
另外由于人们环境保护意识的日益增强，对铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制，这也成了锂离子电池发展的推动力之一。
总的来说，锂离子电池具有以下优点：1、工作电压高。
通常单节锂离子电池的电压为3.7 V。
单体电池即可为3 V 的逻辑电路供电。
对于要求较高供电电压的电子设备，电池组所需串联电池数也可大少。
2、体积小、重量轻、比能量高。
通常锂离子电池的比能量可达镍镉电池的2倍以上，与同容量镍氢电池相比，体积可减少30%，重量可降低50%，有利于便携式电子设备小型轻量化。
3、寿命长。
锂离子电池采用碳负极，在充放电过程中，碳负极不会生成金属锂，从而可以避免电池因内部金属锂短路而损坏。
目前，锂离子电池的寿命可达1200次以上，远远高于各类电池。
4、安全快速充电。
锂离子电池与金属锂电池不同，它的负极用特殊的碳电极代替金属锂电极，因此允许快速充电。
采用1 C充电速率，可在两小时内充足电，而且安全性能大大提高。
（注：充电率C表示充电的速度[1]。
若不考虑充电过程的损耗，充电率可表示为：C=充电电流(mA)/电池容量(mAh)(1.1)若电池的容量为500 mAh，C=1，则充电电流为500 mA。
但实际的充电过程是一个电化学反应过程，有一定的损耗（如发热），故实际充电电流要比计算值大30%左右。
2为缩短充电时间，可采用1 C、2 C充电率，一般最大充电率可达4 C。
）5、允许温度范围宽。
锂离子电池具有优良的高低温放电性能，可在-20~+60℃之间工作。
高温放电性能优于其它各类电池。
便携式太阳能手机充电器设计
便携式太阳能手机充电器设计
太阳能手机充电器 通过太阳能电池板 全球日趋严重的化石能源紧缺和环境污染破坏的情 况，使得太阳能产业的发展不仅仅是一个单纯的经济问题， 更是一个能源替代和环境保护的问题，太阳能光伏发电技 术也越来越受到人们的关注。随着太阳能电池板价格方面 越来越便宜和科学家在光伏技术方面研究的深入，人类利 用太阳光的辐射能量将逐渐由现在的补充能源升级到替代 能源。太阳能光伏发电技术在家庭小产品方面的应用实例 还是很少，如目前使用太阳能充电的手机充电器还没有被 广大消费者接受。因此太阳能作为一种容易获取对环境无 污染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。太阳能光 伏发电技术的最重要的研究内容，就是如何在给定光电转 换材料和电池的条件下，完成高效可靠的充电。当来自太 阳能板的电能有剩余的时候，就可以对蓄电池进行充电； 当太阳能板提供的电能不足的时候，电池就可以为系统提 供电能。 三亚市位于海南省最南端，地处东经１０９．５。，北纬 １８．２。，属于中国太阳能资源较为丰富地区，全年太阳总辐 射量达５６２８ＭＪ／ｍ２。日照时 间长，沿海年均日照时数为 ２５８８ｈ。三亚的年平均气温
图３稳压电路
过ＵＳＢ口输出电压，对手机进行充电。 图６是电量指示灯电路，ＴＬ４３１是一个三端可调并联 稳压器，能保证温度稳定在整个温度经营范围，ＬＭ３２４是 一个四运放集成电路，它的四组运算放大器在形式方面一 样，其中专为从单电源供电的 电压范围经营。ＴＬ４３ｌ和ＬＭ３２４组成了电压比较电路， 将电池的电量通过运算放大器进行比较，Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、 Ｄ７电量显示灯，如果电量不足，第一个显示灯不亮，只 显示其余的三个灯，以此类推。
测试和分析将便携式太阳能手机充电器置于阳光下通过调整多晶硅太阳能电池板与阳光照射的角度得到不同的光照条件下的数据用万用表测量对应的输入电压电流和输出电压电流并将其绘制成表便携式太阳能手机充电数据测试结果及分析所得输出电压和输入电流恒定不变即本设计的便携式太阳能手机充电器输出功率恒定不变
太阳能手机充电器的电路设计
太阳能手机充电器的电路设计作者：朱宪忠许斌周一航杨奇张琼来源：《电子世界》2012年第21期【摘要】采用MC34063、GM3583、SC801和LM2596等集成电路，设计了一种太阳能手机充电电路。
该电路主要由太阳能充电器电路、锂电池保护电路、交流（市电）充电电路和内部蓄电池充电电路组成，可利用太阳能或市电进行机充或座充两种模式的充电，以达到节能环保之目的。
【关键词】太阳能充电器；手机；锂电池手机已成为人们日常生活中必不可少的便携式电子产品。
虽然单台手机的单次充电的耗电量看起来微不足道，但是由于其是量大面广的产品，充耗电量却不应被忽视。
据测算，我国一年中手机消耗掉8亿度电。
另一方面，我国是太阳电池片的生产大国，总产量已占世界1/2，但95%的太阳电池片出口，严重依赖国外市场，增加了产业不安全因素，急待开发国内应用市场。
本文设计一种太阳能手机充电器的电路，符合节能环保的现代消费理念，亦为太阳电池的广泛应用提供一种思路。
1.设计思路如图1所示，太阳能充电器主要由太阳能充电器电路、锂电池保护电路、交流（市电）充电电路和内部蓄电池充电电路组成。
该充电器通常可利用太阳电池通过太阳能充电电路对手机（机充模式）或手机锂电池（座充模式）进行充电，达到节能环保之目的，亦可满足野外旅行无市电供应时的手机充电需要。
但可能会遇到由于夜晚或阴雨天这类无阳光的情况，作为补充，该充电器可采用内部蓄电池对手机充电，太阳能电池或市电均可作为该蓄电池的能量来源。
为了与手机锂电池充电电路相匹配，内部蓄电池也采用锂电池，我们选择3.7V 2000mAH 的18650锂电芯，锂电池的保护电路可避免由于过充过放对电池自身造成永久性的损伤。
2.电路硬件设计2.1 太阳能充电电路设计由于自然界光照强度的随时改变会引起太阳能电池的电压输出的不稳定，应采用一个合适的直流的稳压电路，对太阳电池电压输出进行稳压之后对手机电池充电。
这里使用两块串接的6V太阳能电池板。
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电源招聘专家太阳能电池充电器设计方案
太阳能电池板的泄漏问题传统上可以采用一个与太阳能电池板相串联的肖特基二极管来解决，但肖特基二极管的正向电压降使得它在高电流条件下会消耗大量的功率。
因此，需要采用昂贵的散热器和精细的布局来把肖特基二极管保持于低温状态。
那么，有没有低成本的解决方案？太阳能电池充电器设计最困扰设计师的“至满充电电池的浮动电压控制”和“在最佳发电点给电池板加载”问题又该如何解决？在下文中，Linear电源专家将为你介绍该公司最新的低成本解决方案。
作为在商业和住宅环境中均具实用性的一种发电方法而言，太阳能电池板已经被人们所广泛接受。
然而，尽管在技术方面取得了进步，太阳能电池板的造价仍然很昂贵。
这种高昂的成本有很大部分来自于电池板本身，这里，电池板的尺寸(因而也包括其成本) 将随着所需输出功率的增加而增加。
因此，为了造就外形尺寸最小、成本效益性最佳的解决方案，最大限度地提升电池板性能是很重要的。
一般而言，太阳能电池板所获取的能量用于给电池充电，电池的储能反过来将在没有阳光照射的情况下为终端应用电路的操作提供支持。
如欲实现太阳能电池充电器的最佳设计，则必需对太阳能电池板的特性有所了解。
首先，由于具有很大的结合区，因此太阳能电池板会发生泄漏，在黑暗条件下电池将通过电池板放电。
而且，每块太阳能电池板都拥有一个具最大功率点的特征IV曲线，所以，当负载特性与电池板特性不相匹配时，能量提取将有所减少。
理想的情况是：电池板将在最大功率点上被持续加载，以充分地利用可用的太阳能，并由此最大限度地缩减电池板成本。
一般情况下，可以采用一个与电池板相串联的肖特基二极管来解决电池板的泄漏问题。
反向泄漏被减小至一个很低的数值；然而，肖特基二极管的正向电压降(它在高电流条件下会消耗大量的功率) 仍然会造成能量损失。
因此，需要采用昂贵的散热器和精细的布局来把肖特基二极管保持于低温状态。
解决该功率耗散问题的一种更加有效方法是用一个基于MOSFET的理想二极管来替代肖特基二极管。
这将把正向电压降减小到低至20mV，从而显著地减少功耗，同时降低散热布局的复杂性、外形尺寸和成本。
幸运的是，由于已经有一些IC供应商制造出了具有这种规格的理想二极管(比如：由凌力尔特公司提供的LTC4412)，因此上述目标得以轻松实现。
不过，有两个问题依然存在，即：“至满充电电池的浮动电压控制”和“在最佳发电点给电池板加载”。
这些问题常常可以通过采用一个开关模式充电器和一个高效率降压型稳压器来加以解决。
凌力尔特已经开发出了这样一款电路，它由LTC1625 No RESNSE(无检测电阻器)同步降压型控制器、LTC1541微功率运算放大器、比较器和基准、以及LTC4412理想二极管组成。
下面给出了该电路以供参考：
图1中的电路被置于太阳能电池板和电池之间，用于调节电池浮动电压。
基于LTC1541的附加控制环路强制充电器在最大电池板功率点上运作。
这种效率的提升缩减了所需的电池板尺寸，因而降低了总体解决方案的成本。
当电池板峰值电源电压和电池电压之间存在失配时，这款电路的重要优点表现得尤为突出。