本科生毕业设计便携式太阳能充电器
2013 年04 月
独创性声明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，设计中不包含其他人已经发表的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明确的说明并表示了谢意。
签名：
年月日
授权声明
本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编设计。
本人设计中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）：
学生签名：
年月日
指导教师签名：
年月日
便携式太阳能充电器
摘要
16到20世纪，随着工业革命的兴起，科学技术的不断发展，人们对自然界中化石能源的索取速度越来越快、数量越来越多。与此同时，化石能源的燃烧对于自然界的生态环境造成了难以弥补的破坏。作为可再生能源，太阳能有着广阔的应用前景，可以成为移动设备供电的有吸引力的能源。当我们外出或旅游时，常常因为手机没电所带来的麻烦而苦恼，但又不能及时找到可以充电的场所，影响了手机的正常使用。为了解决这一问题，本毕业设计介绍一种便携式的太阳能手机充电器，利用单片机控制，实现对移动设备充放电的自由与智能控制。与常规的充电器相比，太阳能充电器必将因为便携式而得到长远的发展。
关键词：能源；太阳能；电池；单片机；便携式
Portable Solar Charger based on
Microcontroller
Abstract
From 16 to 20 century, with the rise of industrial revolution and continuous development of science and technology, people demand a large quantity of fossil energy with increasing speed. At the same time, the burning of fossil energy has caused irreparable damage to the environment. As a renewable energy, solar energy enjoys broad application prospect. Solar power is attractive, because it supplies power for portable devices. When we go out or travel, we are often bothered by the failing power of cellphone. And we can’t find places to charge in time, which affects the normal use of mobile phone. In order to solve this problem, this thesis will introduce a type of portable solar mobile charger, using single-chip microcomputer so that the charge and discharge of mobile devices can be freely and intelligently controlled. Compared with the conventional charger, solar energy charger will definitly have a long-term development for its portable type.
Key words: energy;solar energy;battery;intelligent;portable
目录
1. 绪论 (1)
1.1 太阳能充电器的研究背景 (1)
1.2 太阳能充电器的优点 (1)
1.3 本课题研究的主要内容 (2)
2. 硬件设计 (3)
2.1 总体方案的设计 (3)
2.2 太阳能光伏发电系统简介 (3)
2.3 太阳能电池参数及选用标准 (4)
2.4 51系列单片机处理器 (5)
2.5 稳压器件的选择 (6)
2.6 电压电流的A/D采集 (6)
2.7 ACS712的选用 (8)
2.8 按键电路的选择及设计 (9)
2.9 数码管显示电路的设计 (10)
3. 软件设计 (12)
3.1 系统整体程序框架 (12)
3.2 电路初始化程序 (12)
3.3 键盘子程序 (12)
3.4 数码管显示子程序 (13)
3.5 数据采集及模数转换程序 (14)
3.6 充电子程序的设计 (14)
3.7 电源子程序的设计 (15)
参考文献 (17)
结束语 (18)
致谢 (19)
附录一：主电路图 (20)
附录二：汇编源程序 (21)
1. 绪论
1.1 太阳能充电器的研究背景
人口的增长与能源的短缺之间的矛盾一直都是现代社会面临的难题，在一些发展中国家尤为突出，当然，对于我们中国这个人口最多的发展中国家尤为突出。一些能源专家认为，在众多可再生能源中，太阳能不但取之不尽，而且清洁安全，是理想的可再生能源。我国的太阳能资源比较丰富，而且国家近年来在太阳能的研利用上投入了较多的精力，在未来的几十年里，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。
太阳能的利用主要有两大方向，一是把太阳能转化为热能，另一个就是将太阳能转化为电能，其中重点是后者。理论上，只要需要电源的场合都可以用得到光伏发电技术，大到航天器，小到玩具。目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为新疆西藏等一些无电地区生活生产提供电力；二是日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯等；三是并网发电。专家预测，到本世纪后期，太阳能发电将在世界电能结构中占据80%的位置。
一段时间以来，太阳能一直被广泛地用于高新科技产业。然而随着光伏发电技术的成熟，太阳能的利用已经走进了千家万户。近段时间，人们正考虑把太阳能用于范围更宽广的消费电子应用。太阳能充电器便应运而生了。
1.2 太阳能充电器的优点
便携式太阳能充电器相对于其他的能源，在便利性、节能、智能、安全方面，太阳能充电器与常规充电器相比，有以下优点：
（1）、适用于各种户外场合。当您在户外作业、旅游时,只需要把便携式太阳能充电器放置在一个有阳光的地方，即可以为手机等移动设备提供电源，从而保证与外界的信息畅通，是喜爱旅游、经常出差、野外作业的人士的不二选择；
（2）、能源的供应来自太阳能。不仅以绿色能源作为供应源，而且光伏发电设备极为精炼，可靠稳定，安装维护简便；
（3）、拥有单片机充分的智能性。不仅具有完善的电压电流检测保护
电路，并通过显示电路显示出电路状态，而且可以通过六个功能键灵活的选择电路的电压电流输出，可以为不同的电子产品提供电源；
（4）、使用方便。无论何时何地,您都可以极为方便的对您的移动设备进行充电。
当然，在太阳能充电器的能源采集的利用也存在分散、不稳定、效率低以及成本高的不利条件，但是，随着科技的发展以及人们理念问题的变化，太阳能的完美发展将呈现在我们面前。
1.3 本课题研究的主要内容
便携式太阳能充电器在阳光下，通过光能转换为电能并通过控制电路把光能产生的电能对移动电子产品进行充电。本毕业设计所研究的便携式太阳能充电器工作原理为：首先将太阳能转化为电能，之后经过DC/DC变换电路处理后，由充电电路为负载供电。作为安全性的电池，目前聚合物锂电池的充电方式一般为恒流恒压充电：首先以稳定电流充电，当电池电压升高至一定值时，电路状态改为稳定电压充电，之后电流逐渐降低至零，充电完成。利用单片机进行智能控制，采用模块式结构以及USB接口，通过对输出电流电压的调节，可对手机等电子产品进行充电，并能在电池充电完成后自动停止充电。
2. 硬件设计
2.1 总体方案的设计
考虑整体因素，一方面太阳光因时间问题参数变化较大，另一方面太阳能电池在使用时内阻高，导致输出电压不稳定和输出电流较小等问题。因此，需要一个能起到稳定电压电流的元件作为充电电路的中介—7805。如今的电子产品的研发和生产已经进入了智能化时代，理所当然的，本设计的便携式移动太阳能充电器也要做到智能化。本设计中将采用AT89C51单片机做为充电电路的控制器，从而实现充电过程的智能化。并由ADC0809实现数据的采集及转换，由AT89C51单片机进行处理，实现电路的智能输出与控制。而且，在电路中加入按键以及显示电路，将电路的整体性能提升到一个较高的等级。图2-1为系统设计总体方案示意图。
图2-1 系统设计总体方案示意图
2.2 太阳能光伏发电系统简介
太阳能光伏发电是直接将太阳能转换为电能的发电形式。在太阳的光照下，单元太阳能电池组件能产生一定的电动势，通过单元组件的串并联构成太阳能电池方阵，以达到系统输入电压的要求。通过智能控制器对移动设备进行直接充电或者对蓄电池进行充电以备不时之需。
目前，太阳能光伏发电技术的应用已从军事、航天等高新科技领域走
ADC0809
DC/DC 变换
显示
按键
89C51
太阳能电池板
移动设备电池
7805稳压中介
进平民百姓的视野。而且在西藏等地区对于电能的传输较内地更为麻烦，对于太阳能的采集有更高的优势，因此能够得到更好的应用。从长远的目光来看，随着太阳能电池制造技术的发展以及光伏发电装置性能的不断完善，必将为人类大规模地利用太阳能提供广阔的市场，太阳能的利用也一定会占据越来越重要的地位。 2.3 太阳能电池参数及选用标准
根据太阳能电池板所用材料的不同可分为： （1）硅太阳能电池；
（2）无机盐多元化合物为材料的太阳能电池，如砷化镓III-V ，硫化镉，铜铟硒等；
（3）功能高分子材料（有机半导体）太阳能阳能电池； （4）纳米晶太阳能电池。
在此设计中，我们采用的是硅太阳能电池。表2-1为硅太阳能电池分类与简介：
表2-1 硅太阳能电池分类与简介
太阳能电池板是太阳能供电系统工作的基础，其功能是将太阳光的能量转化为电能以满足人们的各项要求。该设计采用模块组合，将太阳能板进行串、并联以达到具有一定要求的输出电流和输出电压的一组光伏电池。考虑市面上各种移动设备的需求不等，采用八块相同参数太阳能电池板进
电池类型 实验室转换效率 生产转换效率 性能
单晶硅太阳能电池 24.7% 15%
效率高于非晶硅薄
膜电池 多晶硅薄膜太阳能电
池
18% 10%
效率高于非晶硅薄
膜电池 非晶硅薄膜太阳能电
池
15% 8% 成本低重量轻，稳定
性不高，转换效率较
高
行串、并联，所选用的太阳能电池板技术参数指标如表2-2所示：
表2-2 太阳能电池板技术参数指标
实际输出可根据不同的被充电对象进行平滑调整。 2.4 51系列单片机处理器
51系列单片机作为当今使用最为广泛的处理器具有明显的优势，综合各方面因素，本设计采用采用51系列单片机AT89C51。图2-2为AT89C51的引脚排列图。
图2-2 单片机引脚排列
本设计中单片机的主要任务是通过计算，对电池板最大输出功率进行寻找以及确定充电电池的充电状态。因此所要做的工作有两个，一是通过
项目
参数
实测max
尺寸 120mm×45mm
峰值电压
6V
10.8V
峰值电流
100mA
450mA
标称功率 0.6W 5W
采样电路实时采集太阳能电池板的输出电压和电流，二是将采集到的数据经过分析处理后，生成PWM脉宽调制信号并与预设置的信号进行对比，以此控制开关管的导通与关断用来调节脉宽的增大获减小，从而实现智能控制输出电压以及电流的大小。
单片机最大的好处是可以重复使用以及修改电路工作状态方便，而且简化了硬件电路设计。
2.5 稳压器件的选择
在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，性能稳定，使用方便等优点，因而得到广泛应用。由于本电路设计需要5V的输出电压，故选择三端稳压器7805.
7805是常用的三端稳压器，一般使用的是TO-220封装，能提供5V的直流输出电压，内置电源保护电路。当使用外围器件时，可以提供不同的输出电压和电流。
图2-3 三端稳压集成电路7805的引脚及封装图
单片机电源电路的设计以三端集成稳压器7805为核心，属于串联稳压电路，图2-3是三端稳压集成电路7805的引脚及封装图。7805具有输入电压范围宽、工作电流大、输出精度高、工作及其稳定以及外围电路简单等特点，即使太阳能电池电压有较大的波动，也能稳定的输出5V电压，从而为整个电路的正常运行提供了保障。
2.6 电压电流的A/D采集
电路中设计了多功能电压电流输出，并且配带显示器，故应在电路中加入数模转换元件。一方面需要对数据采集以调节合适的输出电压和电流，
另一方面进行完整的电压电流输出显示。ADC0809是一个比较具有代表性的数模转换元件，在现实生活生产中使用较为广泛。
ADC0808是ADC0809的简化版本，功能基本相同。由于在Proteus中ADC0809没有仿真模块，故不能使用ADC0809进行仿真，所以一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换，但在实际工业生产时采用ADC0809进行A/D 转换。故在此设计中选择ADC0808进行仿真。图2-4为ADC0808的引脚图。
图2-4 ADC0808的引脚结构
ADC0808各脚功能如下：
IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。
GND：地。
VREF（+）：参考电压正端。
VREF（-）：参考电压负端。
START：A/D转换启动信号输入端。
ALE：地址锁存允许信号输入端。
EOC：转换结束信号输出引脚
OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。
CLK：时钟信号输入端。
A、B、C：地址输入线。
通道选择表如下表所示。
表2-3 通道选择表
C B A 选择的通道
0 0 0 IN0
0 0 1 IN1
0 1 0 IN2
0 1 1 IN3
1 0 0 IN4
1 0 1 IN5
1 1 0 IN6
1 1 1 IN7
在设计中，START和EOC两个信号的作用是启动A/D转换。ADC0808转换完成的数据发送至AT89C51的P2口，然后由AT89C51进行处理以便电路的各项参数进行调节。
2.7 ACS712的选用
在大多数的电子产品电路中，直交流的电流精准测量一直是个难题，为此各类测量元件蜂拥而出。设计初期，本人选择的是MAX471测量元件，由于在使用的仿真软件Proteus中没有元件模板，而且进行封装的话，各项参数不好设置，故使用另外一个测量元件ACS712，而且ACS712可以为大多数情况下的直交流测量提供一个很好的解决方案。图2-5为ACS712的引脚图。
图2-5 ACS712引脚图
如图2-5为ACS712引脚图，ACS712具有以下优点：
（1）、封装轻便，在各种电路上使用方便。可以应用在电动机控制等电路上；
（2）、具有精确的低偏置线性霍尔传感器电路，在电路的应用中便于控制盒检测；
（3）、具有较低的功率损耗（内电阻一般情况下为1.2mΩ）；
（4）、接线端与传感器引脚之间电气绝缘。适用于一些对电气绝缘要求较高的设备。
在本设计中，使用ACS712来检测充电电流，通过D/C转换通道精确测出充电电流，完成预充电到正常充电再到浮充的全自动智能充电过程。
2.8 按键电路的选择及设计
由于本电路设计实现功能较多，故在电路中加入了六个按键，分别实现电路的输出功能选择键（为移动设备充电和作为直流电源）、数字加减键、确定键和过电流保护指示灯功能，在本电路中，将按键接在P1口。
图2-6 按键接线图
在单片机应用系统中，按键主要有两种形式：
（1）、独立按键：每个按键都单独接到单片机的一个I/O口上；
（2）、矩阵编码键盘：通过行列交叉按键编码进行识别。
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，图2-6为本设计的按键接线图。由P0口的硬件构成可知，如果P0口做输出的话则需要接上拉电阻，之后再与按键连接起来。在实际工作中还需考虑按键的抖动问题，所以在电路的软件编程中按键部分必须加入延时程序以保证电路的准确性。
2.9 数码管显示电路的设计
综合各种因素，本设计采用LED数码管静态显示电路,每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口。单片机只需要把要显示的字形代码发送到接口电路，直到有新的数据要显示时,再发送新的字形码可以了。这样可以是cpu的负荷减少到最小。
图2-7 数码管驱动电路
在实际电路需要一个中介作为LED显示器的静态显示接口以便连接在AT89C51上。在经过考虑之后，可以选用74HC164实现此功能。图2-7为
数码管驱动电路。数码管在单片机内0-9所对应的字型码分别是：01H，4FH，12H，06H，4CH，24H，20H，0FH，00H，04H。
3. 软件设计
3.1 系统整体程序框架
设计电路整体工作主要由单片机程序控制实现。其工作过程为：电路初始化，输出功能选择，选择确定输出电流电压，为移动设备充电直至完成，程序整体框架如图3-1所示。
启动
数据初始化
电源子程序
充电子程序充电完成
电池充电
N
Y
图3-1 程序整体框架流程
3.2 电路初始化程序
初始化是每个具有单片机电路开始工作的必需的工作，主要完成以下工作：
（1）、清片内ram ，进行上电复位操作； （2）、置初始参数设定，以利系统的工作； （3）、设置系统运行所需的各个参数； （4）、返回执行充电任务。 3.3 键盘子程序
键盘子程序主要作用是检测开关是否处在有效的开关状态，而且在确定程序运行后判断应执行那个充电状态。通常所用的按键为轻触机械开关，因机械触点在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，一般为5ms ～20ms ，
所以读取端口后要做一定的延时以排除键抖引起的误动作。图3-2为按键子程序结构流程图。
入口
读I/O口
延时N
Y
处理存入缓存
返回
图3-2 按键子程序结构流程图
3.4 数码管显示子程序
开机时，需要先进行初始化数码管。如图3-3为数码管显示子程序。
入口
初始化
N
按键按下
Y
查询显示
返回
图3-3 数码管显示子程序结构流程图
当要显示某字符时，片内工作为：把首先把起始地址送入DPTR中作为基址，然后将缓冲区内的数据作为偏移量送入变址寄存器A，执行查表指令“MOVCA，@A+DPTR”，则累加器A中得到的结果即对应数字的字形码。
3.5 数据采集及模数转换程序
数据采集及数模的转换主要ADC0808完成，然后传递给AT89C51进行数据的处理后产生预期的效果。程序流程如图3-4所示。
入口
初始化
启动转换
转换结束处理存储返回N
Y
图3-4 数据采集子程序结构流程图
3.6 充电子程序的设计
如今的电子产品电池规格不一，但是大多数都是采用锂离子聚合物电池作为新一代安全性电池。这种设备都是采用恒压恒流充电，首先是恒流充电，当充电电压达到4.2V时转入第二阶段，即恒压充电方式，此时充电电流逐渐降低到零，则表示电池完全充满。充电子程序流程图如图3-5所示。
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
太阳能的开发和应用 摘要：能源是人类社会活动的物质基础。新能源的开发利用是人类的共识。太阳能是一种清洁的自然再生能源，取之不尽，用之不竭。开发和利用太阳能，既不会出现大气的污染，也不会影响自然界的生态平衡，而且只要阳光所及的地方，都有太阳能可以利用，太阳能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的青睐。与此同时，在当今世界，常规能源逐渐减少，而世界人口却逐年增长，科学技术迅速发展，在不久的将来，现有的能源转换系统将不可避免地会发生巨大变革，无疑会利用一些新能源，而太阳能就会起到重要作用。可以预见，在21世纪，太阳能将会成为较为重要的动力源。开发利用太阳能是人类社会长期追求的目标。而本文将介绍一下太阳能的特点、发展历史、利用的方式、利用优缺点及当前的发展状况，讨论太阳能利用的发展趋势及其前景，还有关于太阳能的利用和它的发展将会给人类的生产、生活和社会发展带来的意义。 关键词：太阳能；现状；发展前景；社会意义 目录 一．引言 (1) 二．太阳能发展历史.................................................................................1（一）七个阶段 (1) （二）小结 (2) 三．太阳能利用背景 (2) 四．太阳能特点 (3) 五．国内外太阳能利用现况 (3) （一）国外现状 (3) （二）国内现状 (4) （三）太阳能热利用技术与太阳能光伏技术 (4) （四）利用优缺点 (5) 六．太阳能发展趋势及其前景 (5) （一）太阳能电池 (5) （二）有机薄膜太阳能电池的成熟 (6) （三）太阳能热水器 (6) （四）太阳能光电制氢产业 (6) （五）地球同步轨道光伏空间电站 (6) （六）太阳能密集型自控烤房 (6) 七．太阳能发展对社会的影响 (6) 八．结束语 (7)
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基于单片机的太阳能路灯控制器设计 II
非晶硅太阳能电池研究毕 业论文 Final approval draft on November 22, 2020
非晶硅太阳能电池 赵准 （吉首大学物理与机电工程学院，湖南吉首 416000） 摘要：随着煤炭、石油等现有能源的频频告急和生态环境的恶化．使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。其中包括水能、风能和太阳能，而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其必将成为21世纪的最主要能源之一。太阳是一个巨大的能源，其辐射出来的功率约为其中有被地球截取，这部分能量约有的能量闯过大气层到达地面，在正对太阳的每一平方米地球表面上能接受到1kw左右的能量。 目前分为光热发电和光伏发电两种形式。太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将一定的工质加热到较高的温度（通常为几百摄氏度到上千摄氏度），然后通过常规的热机动发电机发电或通过其他发电技术将其转换成电能。光伏发电是利用界面的而将光能直接转变为电能的一种技术。目前光—电转换器有两种：一种是光—伽伐尼电池，另一种是光伏效应。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件，将光伏组件串联起来再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。因为光伏发电规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护起来也简单．所以从70年代开始光伏发电技术得到迅速发展，日本、德国、美国都大力发展光伏产业，他们走在了世界的前列，我国在光伏研究和产业方面也奋起直追，现在以每年20％的速度迅速发展。 关键词：光伏发电；太阳能电池；硅基太阳能电池；非晶硅太阳能电池
1.引言 1976年卡尔松和路昂斯基报告了无定形硅（简称a一Si）薄膜太阳电他的诞生。当时、面积样品的光电转换效率为2．4％。时隔20多年，a一Si太阳电池现在已发展成为最实用廉价的太阳电池品种之一。非晶硅科技已转化为一个大规模的产业，世界上总组件生产能力每年在50MW以上，组件及相关产品销售额在10亿美元以上。应用范围小到手表、计算器电源大到10Mw级的独立电站。涉及诸多品种的电子消费品、照明和家用电源、农牧业抽水、广播通讯台站电源及中小型联网电站等。a一Si太阳电池成了光伏能源中的一支生力军，对整个洁净可再生能源发展起了巨大的推动作用。非晶硅太阳电他的诞生、发展过程是生动、复杂和曲折的，全面总结其中的经验教训对于进一步推动薄膜非晶硅太阳电池领域的科技进步和相关高新技术产业的发展有着重要意义。况且，由于从非晶硅材料及其太阳电池研究到有关新兴产业的发展是科学技术转化为生产力的典型事例，其中的规律性对其它新兴科技领域和相关产业的发展也会有有益的启示。本文将追述非晶硅太阳电他的诞生、发展过程，简要评述其中的关键之点，指出进一步发展的方向。 2.太阳能电池概述 .太阳能电池原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置。太阳能电池以光电效应工作的结晶体太阳能电池和薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物 体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。 为了理解太阳能电池的运做，我们需要考虑材料的属性并且同时考虑太阳光的属性。太阳能电池包括两种类型材料，通常意义上的P型硅和N型硅。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体掺杂了能俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素，那么就构成P型半导体。如果在硅晶体面中掺入能够释放电子的磷、砷、锑等杂质元素，那么就构成了N型半导体。若把这两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交接面处便会形成PN结，并在结的两边形成内建电场。太阳光照在半导体 p-n结上，形成新的空穴-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，接通电路后就形成电流。这就是光电效应，也是太阳能电池的工作原理。 太阳能电池种类 太阳能电池的种类有很多，按材料来分，有硅基太阳能电池（单晶，多晶，非晶），化合物半导体太阳能电池（砷化镓（GaAs），磷化铟（InP），碲化镉（CdTe）, 铜铟镓硒（CIGS）），有机聚合物太阳能电池(酞青，聚乙
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
太阳能光伏组件技术 课程设计报告 一设计任务与要求 太阳能电池板可以工作在多种环境下，只要接受到的太足够的强烈就可以满足光电转换的需求。同时太阳能电池板提供的是直流电源，它在设计为小型充电设备充电时所需求的电路结构相对简单，相比使用交流电源充电时更加安全可靠。 具体要求：当按下总开关时，太阳能电池板开始给手机充电，并且LED灯亮表示太阳能电池板正在工作。 二方案设计与分析 本课程设计是通过太阳能电池板和LM2596S降压模块的连接，使太阳能电池板产生的电流通过降压集成电路形成稳定的电流，再通过USB接口给手机充电板充电。 2.1 LM2596 本实验需要LM2596芯片，下面是其功能介绍： LM2596是仪器生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它部含固定频率振荡器和继续混稳压器（1.23V），并具有完善的保护电路、电流限制、热关段电路等。
LM2596的特点如下： 1、输出电压：3.3V、5V、12V及（ADJ）等，最大输出电压37V 2、工作模式：低功耗/正常两种模式。可外部控制 3、工作模式控制：TTL电平相容 4、所需外部组件：仅四个（不可调）；六个（可调） 5、器件保护：热关断及电流限制 6、封装形式：5脚（TO-220(T)；TO-263(S）） 下图分别为LM2596的实物图和部结构图。 实物图部结构图 管脚功能：VIN——正输入端，在这个管脚处必须加一个适当的输入旁路电容来减小暂态电压，同时为LM2596提供所需的开关电流。 GND——接地端。Output——输出端，这个脚上的电压可在（+VIN-VSAT）和-0.5V（大约）间转换。为了减小耦合，PCB上连接到该脚的铜线区域要尽量小。 Feedback——反馈端，这个管脚把输出端的电压反馈到闭环反馈回路。 ON /OFF——这个管脚可以利用逻辑电平把LM2596切断，使输入电流就降到大约
摘要 本项目基于AT89C52单片机，完成了基于单片机的太阳能ＬＥＤ路灯控制系统的要求。项目电路主要分为核心单片机、太阳能采集电路、蓄电池存储及电压检测电路、红外传感器距离感应电路、负载输出控制与过流检测电路、键盘电路、节能LED电路、串口通信电路、LCD显示等模块。现已设计焊好整体电路，并深入调试取得成果；程序编写结构清晰，可读性强。项目中各状态均由按键控制，并以12864 点阵LCD显示，操作简单，功能齐全，界面友好。 关键词：单片机；负载输出控制与检测电路；太阳能采集电路；红外感应 LED。
目录 第一章绪论 (4) 1.1研究背景、目的与意义 (4) 1.1.1新能源开发的必要性 (4) 1.1.2太阳能利用的优势 (4) 1.1.3太阳能LED路灯优势 (5) 1.1.4 系统的拓展应用 (7) 1.2 国内外应用现状 (7) 1.3项目成员的组成、特长、分工及成员间相互协调配合的情况，导师指 导情况 (9) 第二章项目完成情况及取得的创新成果 (11) 2.1概述 (11) 2.2 系统电路研究报告 (11) 2.2.1系统模块介绍 (11) 2.2.1.1 AD电压采样模块 (11) 2.2.1.2物体检测模块和环境明暗检测模块 (14) 2.2.1.3LCD显示模块 (15) 2.2.1.4键盘电路模块 (16) 2.2.1.5路灯控制模块 (17) 2.2.1.7串口通信模块 (17) 2.2.1.8 USB通信模块 (18) 2.2.1.9时钟模块 (18) 2.2.1.10电源模块 (19) 2.2.1.11过流保护 (19) 2.2.1.12太阳能电池组件及负载LED开关控制 (20)
目录 摘要 (1) 第1章绪论 (3) 1.1 课题背景 (3) 1.2 光伏发电技术现状 (4) 1.2.1国内外技术现状 (5) 1.2.2光伏路灯控制器技术的现状 (4) 1.3 设计指标 (5) 1.4 设计思路 (5) 本章小结 (5) 第2章方案选择及单元电路的设计 (6) 2.1 方案选择及方框图 (6) 2.1.1 方案选择 (6) 2.1.2 方框图 (6) 2.2 太阳能充电器电路的原理 (7) 2.2.1太阳能电池 (7) 2.2.2 单片机电路介绍 (8) 2.2.3锂蓄电池的充电特性 (12) 2.2.4 控制器充放电电路 (13) 2.2.5 液晶显示电路 (14) 2.2.6报警电路设计 (15) 2.2.7 PADS简介 (16) 2.3 本章小结 (18) 第三章锂蓄电池电压电流的检测 (19) 3.1锂蓄电池电压的检测 (19) 3.3本章小结 (20) 第四章系统软件设计 (20) 5.1 设计思路 (20) 5.2系统主程序流程 (20) 5.3 初始化子程序 (20) 5.4 A/D转换子程序 (22) 5.5显示子程序 (22) 5.6本章小结 (22) 结论 (23) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录1 程序 (27)
摘要 化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度也在不断提高，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。太阳能作为一种可再生能源它具有取之不尽、用之不竭和清洁安全等特点，因此有着广阔的应用前景，光伏发电技术也越来越受到人们的关注，随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。 使用手机的人都有过这样的经历，外出或旅游时电池突然没电了，因不能及时找到或没有220V市电而无法给手机充电，影响了手机的正常使用。为了解决这一问题，本课程设计介绍一种多用太阳能手机充电器，利用单片机控制，将太阳能经过电路变换为稳定直流电给手机充电，并能在电池充电完成后自动停止充电，还可作为一般直流电源使用，从而摆脱对市电的依赖而获得通信的自由。与常规的充电器相比，太阳能充电器有着明显的优势。 关键词：太阳能，电池，单片机，智能
关于太阳能科技小论文 太阳能，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。以下的太阳能可以论 文欢迎参阅! 太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射 能量。 人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸 收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石 燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。地球本身蕴 藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。 据有幸飞上太空的宇航员介绍，他们在天际遨游地球映入眼帘的是一个晶莹的球体， 上面蓝色和白色纹痕相互交错，周围裹着一层水蓝色的“纱衣”。 可谁知道，这颗“宝石”正面临着资源危机，石油资源所剩无几，水资源被污染，大 气层稀薄，有的地方甚至出现臭氧层的空洞，被太阳的紫外线无情的毁坏，森林资源大幅 度减少，但还是被人们滥砍乱伐，或许你们没听见，地球母亲在呻吟啊!罪魁祸首不是别人，而是人类，是人类毫无节制地开采和破坏地球资源。拿石油来讲，它仅仅只够我们用 五十年!于是人们开始“保护”地球资源，往汽油里添加乙醇酒精已是杯水车薪，而且要 用大量的与人类息息相关食物——玉米等农作物来制作乙醇，乙醇本身就会破坏自然...... 太阳能科技 在此，我向大家推荐一种新能源——太阳能，太阳能是取之不尽、用之不竭绿色环保 能源。人们的科技水平已经能把太阳能转换成电能、热能等各种形式的能量，并且已开始 应用。例如，我们用的太阳能热水器就是其中只一。 太阳能热水器不但不利用和破坏地球资源，而且省时、省力、省钱。赤日炎炎的一天，当你出去工作，累的满头大汗，很想洗澡，这时却放出冰凉刺骨的自来水，使你打个哆嗦——感冒了。但是，如果有太阳能热水器，一回家就能冲个舒服的温水澡，冲掉你一身的 疲惫;寒风呼啸的冬天，泡热水澡是最享受的一件事，此时，你只需打开太阳能热水器， 热水哗啦啦的流出来，躺在浴池里尽情地享受只属于你的温暖吧! 现在还发明了太阳能汽车。这种汽车不用烧汽油，而是靠车顶上的太阳能电池板吸收 太阳光，并把太阳光转换为电能，储存下来，再由电能来带动汽车，没有发动机的噪音和 尾气绝对环保。假如你坐在它的里面，只要打开卫星定位导航系统，输入你要去的目的地后，你只管听听音乐、欣赏路边风景，它会以最安全、最快捷的路线把你送到。
山东交通学院 课程设计报告 课题名称基于单片机的太阳能充电器的设计学生姓名傅传银唐飞翔 学号140818108 140818110 专业电子信息工程（信职141） 指导教师张波 2016年06月26日
1 绪论 1.1 本课题研究背景及现状 当代社会随着一些不可再生资源如煤炭，石油等日益减少，使得各国社会经济越来越受能源问题的约制，因此许多国家开始逐渐的实行“阳光计划”，开发洁净的能源如太阳能，用以成为本国经济发展的新动力。 首先让我们想到的是太阳能电池，因为它不会消耗水，燃料等物质，并且不会释放任何对环境有污染的气体，是直接通过太阳光与材料的相互作用释放出电能，这种无污染资源对环境的保护有着相当重要的意义[1]。由于无公害的作用，目前世界太阳能电池产业已经出具规模，1995年到2004年的十年内平均年增长率达到30%以上。随着新型太阳能电池的涌现，以及传统硅电池的不断革新，新的概念已经开始在太阳能电池技术中显现，从某种意义上讲，预示着太阳能电池技术的发展趋势[2]。世界各国对光伏发电也越来越重视，目前全世界已超过一百个国家使用光伏发电系统，其中以欧洲为代表的发达国家为主，占总市场的80.1%,早在09年的时候，世界各国总的光伏新加装机容量接近800万千瓦，截至当年低，世界光伏装机容量总共接近2700万千瓦[3]。随着并网光伏发电市场的迅速发展，让它受到了世界各地的关注。 目前，太阳能电池的应用已经逐渐广泛得到推广，众所周知，沙漠地区由于气温特别高，因此最具有大规模开发太阳能的潜力，这使得沙漠等偏远地区对其的使用更加方便，并且能减低甚至节省昂贵的输电线路，从长远发展状况来看，随着改善太阳能电池制造技术和新的光 - 电转换装置发明，国家环保和清洁能源，光伏发电系统和太阳能发电的巨大需求恢复将继续利用太阳辐射能比较实用方法，这可以为人类以后能使用太阳能提供了广阔的开辟前景[4]。 当代社会太阳能手机充电器得到了一定的使用，它具有运用方便，环保，节能，格外使用于应急场合，高效率充电，性价比较高，让大家无论身处何处，都不会受到手机没电的困扰[5]。借此太阳能手机充电器的众多优点，因此提出本课题。 1.2 课题设计思想 基于单片机的太阳能充电器的设计是本次探导的课题。首先，由于太阳能电池板的电压会随太阳光的强度波动，强烈的太阳光的太阳能电池板的电压是高的数，当太阳光弱的强度，所述太阳能电池板的输出电压低时，从太阳能电池板的输出到稳定的
摘要 化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度也在不断提高，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。太阳能作为一种可再生能源它具有取之不尽、用之不竭和清洁安全等特点，因此有着广阔的应用前景，光伏发电技术也越来越受到人们的关注，随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。使用手机的人都有过这样的经历，外出或旅游时电池突然没电了，因不能及时找到或没有 220V 市电而无法给手机充电，影响了手机的正常使用。为了解决这一问题，本课程设计介绍一种多用太阳能手机充电器，利用单片机控制，将太阳能经过电路变换为稳定直流电给手机充电，并能在电池充电完成后自动停止充电，还可作为一般直流电源使用，从而摆脱对市电的依赖而获得通信的自由。与常规的充电器相比，太阳能充电器有着明显的优势。 关键词：太阳能，电池，单片机，智能，BUCK 变换器 1 绪论 1.1 本课题的研究背景 当电力、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时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用直接产生电能，不需要消耗燃料和水等物质，使用中不释放包括二氧化碳在内的任何气体，是对环境无污染的可再生能源。这对改善生态环境、缓解温室气体的有害 hk 作用具有重大意义。目前，太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。但是，从长远来看，随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光—电转换装置的发明，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。 1.2 硅太阳能电池及参数 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为 24.7%，规模生产时的效率为 15%。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为 18%,工业规模生产的转换效率为 10%。非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。硅太阳能电池片常用的为单晶 125 大倒角，其尺寸为125mm*125mm，对角线 150mm，功率 Pmax2.60W，工作电压 Vm0.523V，工作电流Im4.934A，开路电压 Voc0.629V，短路电流 Isc5.285A。太阳能电池可根据电压大小需要，由不同数量的太阳能电池片组成，其转换效率受光照、温度、太阳电池晶体类型及制造工艺等影响，2010 年中国平均效率为 17.2%。常见的太阳能电池电压有 3V、6V、9V、12V、18V、32V、48V 等，更大的用于太阳能电厂发电项目。 1.3 本课题研究的主要内容 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，
本设计基于C8051F330的PWM 限流控制器结合蓄电池充放电特性和电池伏安特性，专为LED路灯设计的充放电路。白天太阳能电池板给蓄电池充电作为供电能源，灯不亮；在晚上，蓄电池对LED路灯放电，达到照明目的。 1 太阳能路灯控制系统硬件设计 1.1 硬件组成 路灯控制电路系统如图1- 1 所示。 图1-1 路灯控制电路系统 1.2 控制器 1.2.1 充放电电路 选用C8051F330 单片机作主控制芯片，检测太阳电池电压、蓄 电池电压及充放电流等参数，并按一定算法控制MOS管的导通和关 断，达到控制路灯系统充放电的功能。 图1- 2 为控制器充放电电路图，电池板电压经R1 和R2 分压送至 A/D转换口检测，以判别光线强弱。光照充足时，电池板给蓄电池充 电。控制器实时检测蓄电池端电压，同时按设定转换点的蓄电池端电压 值，控制充电各阶段的电压转换和停充。 图1-2 充放电电路 1.2.2 MOSFET开关电路
设计中用MOSFET 实现电路通断。MOSFET 开关频率高适合作为PWM 控制充电开关。采用N 沟道MOSFET ，导通电压Vth>0，由图1- 3 实现MOSFET 驱动。R1 为基极限流电阻，C 为加速电容。当输入信号上升、下降时，R1 电阻瞬间被旁路并提供基极电流，在晶体管由导通状态变化到截止状态时能够迅速从基区取出电子（因为R1 被旁路），消除开关的时间滞后，提高开关速度。 图1-3 MOSFET 驱动电路图 1.3 电流采样电路 通过康铜丝电阻采样的电压经LM358 放大输入单片机，进行数据的处理。如下图1- 4 所示。 图1-4 电流的采样电路 回路电流在康铜丝电阻上产生的压降输入到放大器的反向输入端。其中 10-R R -U U R U R U -0V 0U -U 12032 31021==== 1.4 电源电路
包头师范学院本科毕业论文 题目：太阳能及其应用 学生姓名： 学院： 专业： 班级： 指导教师： 二〇一二年三月
摘要 现代社会应是节约型的社会，而社会生活也应是节约能耗的生活。而太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国世界上能源探究工作中的一个重要课题。是我国在经济目前状况下采取的较为简单、经济、环保、可靠的建筑采暖及供热节能办法。 太阳能作为一种热辐射能源，是一种无污染的清洁能源，对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源，进行节能、环保的重要探究项目之一，取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视，非凡是在今年提出的建设节约型社会的方针后，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源，一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法，一种很适合我国经济目前状况的采暖及供热方式，在我国得到了大力的推广和广泛的使用。 关键词：太阳能；新能源；太阳能采暖；太阳能建筑；太阳能发电；
Abstract Modern society is a economical society, and the society should also be saving lives. Solar energy as an inexhaustible new energy has become the world world's energy research work is an important research topic in. China is in the economic current situation taken under relatively simple, economic, environmental protection, reliable building heating and energy saving measures. Solar energy as a heat radiation energy, is a kind of clean energy, for the development and utilization of solar energy has become the world's demand and utilization of new energy, energy saving, environmental protection is one of the important research projects, has made great progress and has entered a practical stage. In recent years, with the rapid development of our economy and of the importance of environmental protection, especially in the construction of a conservation-oriented society guidelines, solar energy as an inexhaustible be inexhaustible new environmental protection of new energy, a kind of simple, economy, environmental protection, reliable improvement of construction environment, a it is suitable for our
这是自网络搜集来的一篇自己制作太阳能手机充电器的文章，大家大可发扬diy精神，自己制作太阳能手机充电器。 所需要的元器件如下： (1)MAXl677从VCD上拆得，是一种专为LED提供电源的芯片、16脚双列QSOP封装，输入电压范围0.7V~5.5V，主要输出2.5V~5.5V可调电压和—1OV直流电压，最大输出电流可达350mA，电源效率可达95％. (2)L1、L2磁芯电感，从原液晶显示模块上拆得，型号是D01608C-103表贴磁芯电感。 (3)R1、R2普通贴片电阻。R1和R2的阻值决定了主输出电压值。R3、R4：电阻、普通贴片件，R5、R6电阻：普通贴片元件。 (4)D1、D2肖特基二极管，可用其他型号。 (5)C1、C4、C6陶瓷电容，C2、C3、C5电解电容。 将各元器件按附图焊接好后，并经查准确无误后即可接上太阳能电池组，给电路提供电源。本人使用的是UTstarcom 610Q小灵通、充电器输出5.2V 320mA电流，电池容量为480mA，完全可以给手机充电。光线越好，充电效果越好！若没有太阳能电池，也可以用两节1.5V 电池给电路供电，让手机在没市电的情况照样充电。这样，在阳光下你的手机也可以充电了，有兴趣的朋友不妨试试(笔者对大容量手机尚未测试过)。 太阳能手机充电器电路图 这篇文章没有说明的是用了多大的太阳能电池板，本人根据上文计算，要达到 5.2V 320mA 电流，至少需要2W的太阳能电池板，实际上可能要更大。
本站以前曾发布过有关太阳能手机充电器的一些相关信息，想起来，那已经是两年多的事情了。自从五年前的项目因为种种原因失败以后，由于生计奔波，一直没有再拿起相关的资料，内心很不服输，一直希望东山再起，现在很多太阳能手机充电器已经比较完善了，这些我在五年前就已经想到了，也许是执行力不行，也许是时机不好，不过失败没有借口，虽然我当时只职务低微，本不需要承担太多，很多事情，也是我所不能控制的。 现在深圳有很多厂家生产着各种各样，各种档次的太阳能手机充电器，价高的批价几百块，低的几十元。有黑心商人就拿一个低档太阳能手机充电器作为赠品，然后号称“永不断电”的“光能手机”、“太阳能手机”，其实纯粹是一个噱头。更有甚者拿到电视购物那里天天吹，真的很气愤，难怪人家说电视购物和骗局差不多。 那么，到底太阳能手机充电器实用吗？有没有实用价值？ 稍为提一下太阳能手机充电器原理，学过物理的人都能看懂，就是太阳能电池接收光线转换成电能，经一定的电路处理后作为手机充电电源。以前简单的所谓太阳能手机充电器直接将太阳能电池的输出端接入手机，造成的问题很多，直接烧毁手机的都有，现在一般都有处理电路，将电压限制在一定范围内。现在多采用了内置二次电池的方式，即可将太阳能电池的电能先存储在内置二次电池中，然后利用二次电池的电能再对手机充电。 这里面需要区分一下，太阳能手机充电器也有很多种，不能一概而论。有一些所谓太阳能手机充电器的功率只有不到0.4W，这种基本是没有什么使用价值的，从手机耗能角度来看，太阳能板低于1W的意义都不大。我们看到的所谓光能手机所附送的太阳能手机充电器，大都只有0.3-0.4W，好一点的0.6-0.7W，这个批发价只有几十元的东西，加到一个手机上面就成了光能手机、太阳能手机，吹嘘“有光的地方就能通话”“环保节能”，我在这里再次提醒大家不要上当。 那么你也许会问：我去购买的时候，即便在灯光下面也显示充电呀，怎么说不能用呢？ 这个是典型的被忽悠的例子，作为普通人对太阳能电池的特性不了解的缘故，让这种说法有了很多模糊说法。太阳能电池的重要特性是：太阳能电池(组件)的输出功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和太阳能电池(组件)的工作温度。其输出电流取决于日照强度，一般来说，只有在正午，太阳能电池板和阳光成直角时，才大概达到其标称功率输出。在普通灯光下，看上去能对手机充电，实际上是错觉，这种状况下，充电电流非常低，可不充电没有分别。当然，你把电池置于100W灯泡下10cm内的地方，那又另当别论了，但如果那样，还不如直接充电呢。 此外，现在出现的很多太阳能手机充电器，其中又内置了一个锂电池，号称一千多mAH的是锂电池的电量，一般为了迷惑大众出厂的时候已经预充电了，所以你在看人家演示的时候，是正常充电的。实际上却是该充电器内的电池对手机充电，当你想依靠太阳来给你充电，不是说完全没有可能，可是充一个小时连通话十分钟都不能保证的话，那这个充电器又有什么实用意义呢？充其量，也就只能当作移动电源使用，使用以前先把该充电器里面的电池充满电，然后应急，那还可行一点。 太阳能手机充电器真的那么不堪？其实也不是的，而是一分钱一分货，一些太阳能电池比较大的产品，还是很有实用价值的。我以前做的太阳能手机充电器，就是这样的产品，功率接近1.5W，但这样的产品相对比较贵，去深圳批发市场问过价格在两百以上，我以前做这个产品的时候，批发价也差不多。由于功率相对较大，能达到阳光下一定的充电电流。但是也不要指望这个产品能在一个小时充满电，一般在阳光明媚的日子，也需要三四个小时（根据手机电池容量和日光强度，很难一概而论）。不过，这也仅仅能作为旅游和应急品，因为很少会有人拿手机去晒这么久。除非是像这次地震灾害，通讯电力全无的情况，才能发挥一点作用。
学号 密级武汉大学毕业论文 太阳能路灯研究 学院：电子信息工程学院 专业：电子科学与技术 姓名： 指导老师： 二○一一年五月
BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITY Solar street lamps research College ：School of Electronic and information Engineering Subject ： Electronic science and technology Name ： Directed by ： May 2011
郑重声明 本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名： 日期：
摘要 本文设计了一种具有时控和光控相结合的太阳能路灯控制器，利用单片机STC12C2051和时钟芯片DS1302控制路灯照明时间，利用低功耗的数据存储器AT24C02存储路灯点亮和熄灭时间，利用光敏电阻实现光电控制。傍晚光线暗时控制器自动接通路灯电源，深夜行人少时根据设置的时间熄灭路灯，早上再自动接通电源点亮路灯、天亮后自动关断。文中详细分析了控制器的电路组成和工作原理，简述了控制器的调试过程。 太阳能路灯由太阳能电池、蓄电池、高亮度LED, 控制器等部件组成，减少噪声污染：太阳能路灯运动部件很少，基本没有噪声。太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的,是人类能够自由利用的能源。在世界能源短缺、环境污染日益严重的今天，充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。与传统的照明工具相比，超高亮白光LED照明源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件，在功耗、寿命以及环保等方面有不可比拟的优越性，再加上太阳能灯具的节能性和安装简便，所以凡有工频交流电灯具的地方，LED灯具的触角就会到达。21世纪将是以固体发光材料为核心的，即以LED为代表的新型光源、绿色照明的世纪。今后。随着各国政府的高度重视和加大投入，LED必将成为本世纪极具竞争力的新型绿色环保光源而掀起一次照明领域新的革命。 关键词：太阳能电池；LED；铅酸蓄电池；时控、光控电路；充放电控制器