设计大赛 太阳能多功能充电器.docx

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设计大赛太阳能多功能充电器

太阳能多功能充电器

姓名：

张计强

班级：

10级自动化<4>班

学号：

1008220141

辅导老师：

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。

无论你是生活在城市还是在农村，无论是半天还是黑夜一遇到连续几天的停电问题，就算是遇到了灾难一样。

对于这样问题我们就可以采用太阳发电来维持我们正常的生活和工作，这样我们就可以利用太阳在白天发电用蓄电池储存留夜晚使用。

随着现代科技的迅猛发展，我们大学生在学习设计智能小车方面也在不断日新月异，学生对于新能能源渴望也在急剧上升。

例如，设计的太阳能智能小车，这就摆脱了我们单一依靠蓄电池的单电源供电的局限。

我们可以利用太阳能发电一方面给小车供电，一方面给蓄电池供电，而且在遇到突然的天气变化没有太阳照射，我们的蓄电池也可以给小车供电，保持小车的正常工作。

根据以上的生活和学习中的启示，我设计的这个太阳能多功能充电器，可以在以后的生活和学习中得以便利。

一、设计题目及设计要求

1、设计题目

太阳能多功能充电器的设计与制作

2、设计要求

本设计的主要设计内容：

太阳能极板输入的设计、充电控制电路的设计、电压电流控制与显示电路，输出设计（充手机,蓄电池，智能小车电源的电源接口设计）

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1设计框图

三、设计原理图

图2设计原理图

四、各部分电路介绍

1、光电转换电路

光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。

下图为光电脉冲传感器的应用电路图，如图3。

其中此太阳能多功能充电器设计中是利用光生伏特效应将光能转换成电能，可直接用太阳能电池板代替使用，如图4。

图3光电脉冲转换电路

图4太阳能电池板

太阳能极板输入的设计

图5太阳能串并联变换电路图

太阳能电池板参数：

电压：

约6V

短路电流：

150-220mA

输出功率：

1.5W

采用串联输入设置一般是对手机，MP3/4/5进行充电（电压=约6V电流=300-440mA，采用大电流充电。

）

采用并联输入设置，一般对蓄电池，智能小车进行充电（电压=约12V提高输入电压）

2、蓄电池装置

作品设计选用的蓄电池的电压必须满足大于输出给负载的电压1.5V以上，而且电池的电流的选用要选用高电流，这样蓄电池在供电过程中，可长久供电。

电池参数：

电压:

7.4V

电流：

2200MA

25C中等功率放电电源

3、DC-DC调压及输入输出电压显示电路

调压可分变压和稳压两部分。

其中稳压电路由于光能转换的电能不稳定需稳压电路来完成电压的稳定工作；此设计中的稳压电路主要由集成稳压器CW7805、电容及用于防止电流回流的二极管组成。

其组成电路如图6（DC-DC压及输入输出电压显示电路）

调压电路是把高电压转变成需要的低电压设置。

图6稳压电路

DC-DC调压及输入输出电压显示电路

是变压设置，稳压设置和电压输入输出显示装置组合在一起的装置。

如图7.

图7DC-DC调压及输入输出电压显示装置

*DC-DC调压及输入输出电压显示装置参数

输入电压范围：

4.5-28V注：

28V为极限最高电压，请一定留余地使用否则将损坏

输出电压范围：

1.3V-25V（降压模式，输入必须大于输出2V以上）

输出电流：

连续1.5A输出输出功率：

最大15W

纹波频率：

150Khz左右纹波峰峰值：

100mV左右

尺寸：

62mm*26mm*14mm重量：

20克/只

电压表精度：

±（5‰+1个字）

静态功耗：

典型20ma左右（与输入电压输出电压及数码管颜色密切相关，实际电流会存在偏差）

IN+:

输入正极IN-：

输入负极OUT+:

输出正极OUT-：

输出负极

4、输出设计

本作品的多功能也体现在它的输出端口的设计，它的输出端口有，USB接口，圆孔插口，和一组排针引出的正负输出端口。

图省略。

五、材料

太阳能电池板2块

蓄电池1个

DC-DC转化器1个

万用板若干

导线若干

开关若干

其他零件若干

六、应用

1蓄电池充电器

2手机（MP3等小型电器）充电器

3（太阳能）智能小车供电电源