便携式太阳能电池板的结构设计
太阳能电池板的结构
太阳能电池板的结构
太阳能电池板是一种将太阳能转化为电能的设备，其结构主要由太阳能电池、支架、逆变器、电缆等组成。
太阳能电池是太阳能电池板的核心部件，其主要由P型半导体和N型半导体组成。
在太阳光的照射下，P型半导体中的电子会被激发并跃迁到N型半导体中，形成电子空穴对，从而产生电流。
太阳能电池板中的太阳能电池一般采用硅材料制成，其中单晶硅、多晶硅和非晶硅是常用的材料。
支架是太阳能电池板的支撑结构，其主要作用是将太阳能电池板固定在地面或屋顶上，并使其能够正常接收太阳光。
支架的材料一般采用铝合金或不锈钢，具有耐腐蚀、耐候性好等特点。
逆变器是太阳能电池板的重要组成部分，其主要作用是将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电，以供家庭或工业用电。
逆变器的种类有很多，常见的有串联逆变器、并联逆变器、混合逆变器等。
电缆是太阳能电池板的连接线路，其主要作用是将太阳能电池板产生的电能传输到逆变器中进行转换。
电缆的材料一般采用铜线或铝线，具有导电性好、耐腐蚀等特点。
总之，太阳能电池板的结构是一个复杂的系统，其中每个部件都发挥着重要的作用。
通过合理的设计和搭配，可以使太阳能电池板的效率得到最大化的提升，从而更好地利用太阳能资源。
太阳能电池板立体式布置架构
太阳能电池板立体式布置架构在当今追求可持续能源的时代，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其应用越来越广泛。
而太阳能电池板的布置架构则是影响太阳能收集效率的关键因素之一。
其中，立体式布置架构正逐渐引起人们的关注，并在实际应用中展现出独特的优势。
传统的太阳能电池板布置大多采用平面式，即平铺在屋顶或开阔地面上。
这种方式虽然简单直接，但存在着土地利用效率不高、受光照角度限制等问题。
而立体式布置架构则打破了这种局限性，通过巧妙的设计和布局，能够在有限的空间内最大限度地收集太阳能。
立体式布置架构的形式多种多样。
其中一种常见的形式是倾斜式立体布置。
这种架构将太阳能电池板倾斜安装在支架上，形成一定的角度。
这样的设计可以根据当地的地理位置和太阳运行轨迹，调整角度以确保电池板在不同时间段都能最大程度地接收阳光直射，从而提高发电效率。
另一种形式是多层立体式布置。
它类似于书架的结构，将太阳能电池板分层排列。
这种方式充分利用了垂直空间，在相同的占地面积上可以安装更多的电池板。
而且，通过合理的间隔和通风设计，还可以避免上层电池板对下层电池板的遮挡，保证每个电池板都能获得足够的光照。
在实际应用中，立体式布置架构还需要考虑诸多因素。
首先是稳定性和安全性。
由于电池板的安装不再是简单的平面，其结构需要承受更大的风载和重力等外力作用。
因此，在设计和施工过程中，必须确保支架的坚固和稳定，以防止电池板在恶劣天气条件下受损甚至掉落。
其次是维护和清洁的便利性。
与平面式布置相比，立体式布置的电池板可能更难以触及，这就要求在设计时考虑到后期的维护通道和清洁工具的使用。
例如，可以设置可移动的平台或轨道，方便工作人员进行检修和清洁工作。
再者是成本问题。
立体式布置架构相对复杂，所需的材料和施工成本可能会高于平面式。
然而，从长期来看，由于其更高的发电效率和土地利用率，综合成本可能并不一定更高。
在进行方案设计时，需要综合考虑初始投资和长期收益，以找到最经济有效的解决方案。
便携式储能电源模组结构
便携式储能电源模组结构
便携式储能电源模组通常包括以下几个主要部分：
1. 锂电池组：便携式储能电源通常采用锂离子电池作为能量存储单元。
锂电池具有高能量密度、轻量化和长寿命的特点，适合用于便携式设备。
锂电池组通常由多个锂电池单体串联或并联组成，以达到所需的电压和容量。
2. 电池管理系统（BMS）：电池管理系统是便携式储能电源
的核心控制部分。
它负责监控和管理电池组的电压、电流和温度等参数，保证电池组的安全和稳定性。
BMS还可以通过对
电池组的充放电控制来延长电池的寿命。
3. 充电电路：便携式储能电源通常需要通过外部电源（如充电器或太阳能板）进行充电。
充电电路负责将外部电源的电能转化为适合储能电池组的充电电流和电压，并对充电过程进行监控和控制。
4. DC-DC转换器：便携式储能电源通常需要提供不同电压等
级的输出，以满足各种设备的需求。
DC-DC转换器负责将电
池组的电压转换为所需的输出电压，并保持输出电压的稳定性和精度。
5. 控制和显示模块：便携式储能电源通常配备有控制和显示模块，用于用户对电源的操作和监控。
控制模块可以实现开关机、调节输出电压等功能，显示模块可以显示电池的剩余电量、充电状态等信息。
6. 外壳和连接器：便携式储能电源的外壳通常由耐用的塑料或金属材料制成，用于保护内部电路和元件。
连接器用于连接用户设备和便携式储能电源的输出口，常见的连接器有USB接口、直流插头等。
需要注意的是，不同的便携式储能电源模组结构可能会有所不同，具体的设计和配置可以根据不同的应用需求和产品特性来选择和优化。
便携式太阳能制氧机结构设计
著ｌ Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ
・ １ ５ ・
便携式太阳能制氧机结构设计
朱孟 府 ， 陈 平 ， 邓 橙， 朱 路， 宿红波， 苑 英海
［ 摘 要】 目的 ： 设 计 一种 基 于 太 阳 能充 电的 便 携 式 制 氧 机 。 方 法 ： 根 据 太 阳能 电池 板 的 发 电 原 理 ， 通 过 柔 性 太 阳能 电池
板将 太 阳 能转 化 为 电能 并 储 存 在 储 能 电源 中 ， 采 用 变压 吸 附制 氧 工 艺设 计 便 携 式 制 氧 机 。 结 果 ： 便 携 式 太 阳能 制 氧 机
主要 由制 氧 主 机 、 太 阳能 电池 板 、 储 能电源及箱体组成 ， 制氧流量 为 ｌ ～ ３ Ｌ ／ ａｉ ｒ ｎ ， 氧 气 体 积 分数 为 ５ ０ ％一 ９ ０ ％， 储 能 电源 充电时间约为 ７ ｈ ． 储 能电源容量为 ４ ０ Ａ ｈ ． 太 阳 能 电 池 板 输 出 电压 为 Ｄ Ｃ １ ２ Ｖ 。结论 ： 太 阳 能 充 电 为 便 携 式 制 氧 机提
ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｗｉ ｎ ｇ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｒ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｓ ｏ ｌ ａ ｒ ｐ ａ ｎ ｅ ｌ ｓ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ
ＺＨＵ Ｍｅ ｎ ｇ — ｆ ｕ ， ＣＨＥ Ｎ Ｐ ｉ ｎ ｇ ， ＤＥＮＧ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， Ｚ ＨＵ Ｌ ｕ ， Ｓ Ｕ Ｈｏ ｎ ｇ — ｂ ｏ ， ＹＵＡＮ Ｙｉ ｎ ｇ — ｈ ａ ｉ
太阳能电池板组件设计分析
太阳能电池板组件设计分析太阳能电池板是太阳能发电系统中的重要组成部分。
它可以把太阳能转化为电能，为人们的生活和工作提供便利。
因此，太阳能电池板的组件设计分析显得极为重要。
本文就从太阳能电池板的组件设计、技术参数、结构和材料等方面进行探讨。
一、太阳能电池板组件设计太阳能电池板的组件设计包括五个方面：光伏电池的选型、电池板的布局、组件的承载结构、光伏并联方式和电池板的接线方式。
首先，光伏电池选型是太阳能电池板组件设计的核心。
光伏电池的质量和稳定性决定了整个电池板的发电能力。
时下常用的光伏电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅三个材质。
单晶硅光伏电池和多晶硅光伏电池的效率最高，由于成本高，逐渐被非晶硅光伏电池所替代。
因此，合理选择光伏电池的材料，可大幅度提高太阳能电池板的效率。
其次，电池板的布局决定了光伏电池板的发电效率。
太阳能电池板的布局要与周边环境相结合，确保在光照不足或者存在阴影时能够自动调整布局。
在实际应用中，不同区域的太阳能资源具有差异性，要根据实际情况调整布局，使之发挥最佳效果。
再次，组件承载结构应具备良好的耐腐蚀性、抗风能、抗震性等特点。
太阳能电池板需要经受装配和运输，装置后还需长期固定在户外，因此组件承载结构的设计很重要。
如何使组件在受力过程中（风、雨、雪、震动等），始终保持稳定的状态，避免损坏，是组件设计时必须考虑的问题。
同时，光伏并联方式也是太阳能电池板组件设计的关键之一。
由于太阳能电池板不同方向的光照度不一致，必须进行光伏图并联，才能在充分利用阳光的同时保持发电效率。
目前，常用的光伏并联方式有串联和并联两种方式，具体的选择应根据实际情况而定。
最后，电池板的接线方式也将影响光伏发电效果。
接线方式需要考虑电池板的整体电压和电流要求，以及电线和接触器的耐久性等因素。
正确的接线方式可以提高电池板的工作效率，并保证他们的可靠性，这样就不会因接触不良而影响发电量。
二、太阳能电池板技术参数太阳能电池板的技术参数主要包括：效率、开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流和峰值功率等六个方面。
太阳能电池板制作
太阳能电池板制作概述太阳能电池板是一种通过光照将太阳能转化为电能的设备。
它由多个太阳能电池组成，这些电池可以将太阳光转化为直流电。
太阳能电池板的制作过程涉及多个环节，包括材料准备、电池组装、封装等步骤。
材料准备制作太阳能电池板所需的材料如下： - 硅片：太阳能电池的主要材料，可以根据需要选择单晶硅、多晶硅或非晶硅片。
- 电极材料：通常使用铝箔或银浆作为阳极材料，铜箔或碳浆作为阴极材料。
- 包埋材料：用于将硅片固定在透明外壳内，通常使用聚合物材料。
- 透明外壳：用于保护太阳能电池板，通常使用玻璃或聚碳酸酯材料。
太阳能电池组装太阳能电池组装是制作太阳能电池板的关键步骤。
以下是太阳能电池组装的一般步骤：1.准备硅片：将硅片切割成适当大小的方形，并进行表面处理以提高光吸收率。
2.贴电极：在硅片表面涂覆阳极和阴极材料，可以使用剥离胶带或印刷技术。
3.焊接连接：使用导电胶带或焊接技术将电极与硅片连接起来，形成太阳能电池单元。
4.测试检查：对太阳能电池单元进行测试，确保其正常工作，没有损坏或缺陷。
5.组装电池板：将多个太阳能电池单元按照一定的排列方式连接在一起，形成太阳能电池板。
封装和测试完成太阳能电池板组装后，需要进行封装和测试，以确保其性能和长期使用。
以下是封装和测试的一般步骤：1.清洁和封装：清洁太阳能电池板表面，然后使用聚合物材料将其完全封装，以保护电池单元不受外界环境的影响。
2.连接电缆：连接电池板与电源之间的电缆，以便将通过太阳能电池板产生的电能输送到电源系统。
3.测试性能：使用太阳能光源对太阳能电池板进行测试，记录输出电流和电压等参数，并与预期性能进行比较。
4.质量控制：检查太阳能电池板的质量和外观，确保其符合制定的标准和要求。
结论制作太阳能电池板的过程包括材料准备、太阳能电池组装、封装和测试等环节。
选择合适的材料，正确组装和封装太阳能电池板，可以确保其性能和可靠性，实现太阳能转化为电能的目的。
太阳能电池组件结构
太阳能电池组件结构（1）钢化玻璃低铁钢化玻璃（又称白玻璃），厚度3.2毫米，在太阳电池光谱响应的波长范围内（320-1100NM）透光率达90%以上，对于大于1200NM的红外光有较高的反射率。
此玻璃同时耐紫外光线的辐照，透光率不下降。
钢化性能符合国标GB9963-88或者封装后的组件抗冲击性能达到国标GB9535-88地面用硅太阳能电池环境试验方法中规定的性能指标。
（2）EVAEVA是一种热融胶粘剂，厚度在0.4毫米-0.6毫米之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂。
常温下无黏性且具抗黏性，经过一定调价热压便发生熔融粘接与交联固化，并变的完全透明。
固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性，它将电池片“上盖下垫”，将其包封，并和上层保护材料-玻璃，下层保护材料背板（TPT，BBF等），利用真空层压技术合为一体。
另一方面，它和玻璃粘和后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳能电池板的输出有增益作用。
暴露在空气中的EVA 易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。
（3）太阳能电池片太阳能电池片是光电转换的最小单元，尺寸一般为125*125或156*156。
太阳能电池片的工作电压约为0.5V，，一般不能单独作为电源使用。
将太阳能电池片进行串并联封装后，就成为太阳能电池板，其功率一般为几瓦到几十瓦，一百瓦到两百瓦以上，可以单独作为电源使用。
太阳能电池工作原理：以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入适量杂质，当掺入硼，磷等杂质时，硅晶体中就会存在空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n 型区移动，从而形成n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了电流。
一种折叠式太阳能移动电源设计
一种折叠式太阳能移动电源设计作者：叶茎杨勇来源：《现代电子技术》2017年第22期摘要：针对现在市场上大部分太阳能移动电源存在着太阳能板面积小，功率不够充电等问题，提出一种效率高，安全可靠的太阳能移动电源设计方案。
采用5 V，7 W的较大功率折叠太阳能电池板，分析太阳能与电能转换过程的关键技术和方法，描述充电电路、升压电路、锂电池保护电路和关键芯片设计，例如能实现充电电流控制的专业锂电池充电管理芯片，启动电压可低于1 V的、小尺寸高效率升压DC/DC转换器芯片等。
考虑了电源多方面的需求，包括太阳能的充电效率，锂电池的寿命和安全，升压的效率和输出电源的质量等，并通过实验结果验证了电源信号的正常输出，其是一个绿色安全的能源解决方案，具有实用价值。
关键词：锂电池；太阳能；移动电源；充电；升压；保护电路中图分类号： TN710⁃34； TM910 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2017）22⁃0166⁃03Abstract： The most of the solar energy mobile power supplies available in the market have the problems of small solar panel and insufficient charging power. Therefore， a design scheme for the high⁃efficient， safe and reliable solar energy mobile power supply is presented. The high?power folding solar panel of 5 W and 7 W is adopted. The key technologies and methods of the conversion process from the solar energy to electric energy are analyzed. The design of the charging circuit，boost circuit， lithium battery protection circuit and key chips is described. The various demands of the power supply are considered， including the charging efficiency of the solar energy， lifetime and safety of the lithium battery， boost efficiency， and quality of the output power supply. The experimental results verify that the power supply has normal signal output， is a green and safe energy solution， and has practical value.Keywords： lithium battery； solar energy； mobile power supply； charging； voltage boost； protection circuit0 引言太阳能移动电源可以利用阳光照射给移动蓄电池充电[1]，既有节能环保的特性，又有寿命长的特点[2]，对野外工作或旅游者尤其合适。
太阳能电池板的结构[发明专利]
![太阳能电池板的结构[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3f6964e8bed5b9f3f80f1c5e.png)
专利名称：太阳能电池板的结构专利类型：发明专利
发明人：盖志武
申请号：CN201610762375.0申请日：20160817
公开号：CN107768469A
公开日：
20180306
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种太阳能发电电池板的结构。
太阳能电池板包括透明前盖板和透明背板，还包括设置在背板上的若干行电池片和若干列电池片，每行电池片相互平行设置在透明背板上，每列电池片相互平行设置在透明背板上，每行电池片等间隔排列，每列电池片也等间隔排列，相邻电池片间有大孔或者多个小孔，提高透光率，降低材料消耗成本。
电池板可达到对电池板所覆盖地面部分遮光的效果。
可广泛用于光伏大棚，草坪、农田，突破了制约太阳能光伏发电推广使用的瓶颈，显著降低太阳能光伏发电的发电成本，提高经济效益。
申请人：盖志武
地址：571158 海南省海口市龙昆南路99号海南师范大学
国籍：CN
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太阳能电池的新型结构设计
太阳能电池的新型结构设计随着可再生能源的重要性日益突显，太阳能电池作为一种可持续发展的能源选择变得越来越受关注。
为了提高太阳能电池的效率和稳定性，研究人员们不断努力进行新型结构的设计和创新。
本文将介绍几种目前最具潜力的太阳能电池新型结构设计。
一、多结构叠层太阳能电池多结构叠层太阳能电池是一种将不同材料的薄膜层通过堆叠的方式组合在一起的电池结构。
这种设计可以有效地利用不同材料的优势，提高光能的吸收和电子的传输效率。
例如，可以将吸光性能较好的材料作为顶层，用来吸收大部分入射光能；而将电阻较低的材料作为底层，用来快速传输电子。
通过合理设计每个薄膜层的组成和厚度，可以使得整个电池结构的效能得到最大化。
二、纳米结构太阳能电池纳米结构太阳能电池利用纳米级别的材料和结构，增加电池表面积，提高光能的吸收率。
常见的纳米结构包括纳米线、纳米颗粒和纳米孔等形式。
这些纳米结构可以通过不同的方法制备，例如溶液法、气相沉积和模板法等。
相比传统的平面结构电池，纳米结构太阳能电池具有更大的界面积，能够捕获更多的光能，并减少电子的传输路径，从而提高光电转换效率。
三、光子晶体太阳能电池光子晶体太阳能电池是一种利用光子晶体结构来控制光的传播和吸收的电池。
光子晶体具有周期性的折射率分布，在特定波长范围内可以形成光的禁带，从而实现光的传播和吸收的选择性。
通过将光子晶体结构应用于太阳能电池中，可以将入射光能量范围内的光子限制在光子晶体中传播，增加光子与材料的相互作用，从而提高光电转换效率。
四、柔性太阳能电池柔性太阳能电池是一种采用可弯曲和可拉伸材料作为基底的电池结构。
相比传统的刚性基底，柔性基底可以适应各种复杂的曲面形状，具有更大的应用潜力。
现有的柔性太阳能电池主要采用有机材料或者纳米材料，可以通过卷曲、折叠或者拉伸等方法实现形状的改变。
柔性太阳能电池在轻便、便携和可定制化等方面具有优势，因此在户外无线设备、电子纺织品和便携式电子产品等领域具有广阔的应用前景。
新型太阳能电池的结构设计
新型太阳能电池的结构设计哎呀，说起新型太阳能电池的结构设计，这可真是个有趣又充满挑战的话题！我记得有一次，我去一个科技展览会上，看到了各种各样的太阳能产品。
其中有一个小小的太阳能充电宝吸引了我的注意。
它的外观小巧玲珑，可在阳光下充电的速度却快得惊人。
我就在想，这背后到底是怎样的结构设计在发挥作用呢？咱们先来说说新型太阳能电池的基本结构吧。
就像盖房子一样，得有个牢固的地基，新型太阳能电池也有它的基础部分。
通常呢，有吸收层，这就好比是房子的墙壁，负责把阳光“抓”进来。
还有导电层，就像是房子里的电线，把收集到的能量传递出去。
在吸收层这块儿，科学家们可是绞尽了脑汁。
有的采用了晶体硅，这就像是个勤劳的“小蜜蜂”，吸收阳光的效率挺高。
还有的用上了薄膜材料，比如说碲化镉、铜铟镓硒等，它们就像轻盈的“小精灵”，能在各种奇怪的表面上“安家”，比如弯曲的屋顶或者是汽车的表面。
再来说说导电层。
这就像是高速公路，得保证能量能快速、顺畅地跑起来。
有的用金属网格，有的用透明导电氧化物，各有各的妙处。
然后呢，还有一个很关键的部分，那就是界面层。
这就像是两个好朋友之间的“桥梁”，让吸收层和导电层能友好地合作，不闹别扭。
新型太阳能电池的结构设计还得考虑好多实际的问题。
比如说，怎么让它不怕风吹雨打？怎么让它在不同的光照条件下都能好好工作？我还听说过这么一件事，有个研究团队为了让太阳能电池在阴天也能发挥作用，尝试了好多不同的结构组合。
他们在实验室里日夜奋战，一次次失败，又一次次重新开始。
最后，他们终于找到了一种独特的结构，就像给太阳能电池穿上了一件“万能外套”，不管是大晴天还是阴沉沉的天气，它都能稳定地输出电能。
未来啊，新型太阳能电池的结构设计肯定会越来越厉害。
说不定有一天，我们的衣服上、书包上都能集成太阳能电池，走到哪儿电就充到哪儿，再也不用担心手机没电啦！总之，新型太阳能电池的结构设计就像是一场精彩的魔术表演，科学家们不断地变出新花样，让我们的生活变得更加美好和便捷。
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便携式太阳能电池板的结构设计
（工程技术学院机械设计制造及其自动化专业潘颖萱）
（学号：2001111024）
内容摘要：近年来世界能源紧缺，促使太阳能技术飞速发展，在各个生产、生活领域得到广泛应用。
从为住宅、工厂供电的大型建筑发电系统，到为手机、PDA等电子产品充电的便携式太阳能充电器，都是太阳能技术重点发展方向。
这次设计的项目是与创益科技有限公司合作，配合公司的发展需求，改良现有的太阳能电池边框，并设计新款塑料边框，开发折叠式太阳能电池。
本设计总共分三个部分，用于不同的领域。
第一，针对现在铝合金边框的四个连接角处过于锋利，易于伤人的缺点，设计一个保护角。
第二，根据现有铝合金边框的结构，设计出新型塑料边框的便携式太阳能电池。
第三，针对太阳能电池板是一种板式结构，携带很不方便，尤其是需要电源功率较大时，板的面积也同步增大，大面积板的携带是困难的，甚至是不可能的。
参考前面设计的单板便携式电池板，设计出两重折叠的便携式太阳能电池板。
关键词：太阳能电池板；边框；便携式；折叠式
教师点评：该设计是在市场调研的基础上，并参考原有公司的产品，利用计算机软件设计出的太阳能电池板产品，这些产品充分体现了新的设计思路和设计方法，取得了满意的结果，受到了创益科技有限公司技术人员的好评，是一篇优秀的设计论文。
（点评教师：梁莉，副教授）
一、市场调研
太阳电池应用的范围非常广，可分为下列几项: 电力:大功率发电系统、家庭发电系统等。
通讯:无线电力、无线通讯等。
消费性电子产品:计算器、手表、电动玩具、收音机等。
交通运输:汽车、船舶、交通号志、道路照明、灯塔等。
农业：抽水机、灌溉等。
其它：冷藏疫苗、茶叶烘焙、学校用电等。
随着电子科技的快速发展，各种电子产品也是日新月异，其中通讯与信息产品，更成为人类日常生活中，不可缺少的日常用品，诸如大哥大的手机、掌上型计算机与个人数字助理(PDA)等，这些电子产品都必须要有电源供应才能发挥功能。
所以结合创益公司的发展趋势，开发便携式太阳能电池具有很大的实际效益。
我们的设计是修改现有边框，和参照现有的铝合金边框，做出新型塑料边框，务求做到更时尚更方便携带。
1．太阳能电池的现有的形式
图1 太阳能电池产品
2．根据现在的电子产品趋势，小型便携式太阳能电池板的需求越来越多。
人们日常生活中，手机、PDA等都需要电池供电，所以对这方面的需求更大了。
如图2、3、4为新框便携式太阳能电池，可以给手机、PDA供电。
具有外形美观特别，携带方便的优秀功能。
图 2 便携PDA太阳能充电器图 3 便携手机太阳能充电器
图 4 多块折叠太阳能充电器
3. 折叠太阳能电池板主要用于野外工作及野外活动中。
随着现代通讯技术、电子技术的发展，电子通讯工具及各种电器用品在野外的应用量越来越大，电源的获得与电源的补给已成为一种新的问题，如野外探险、野外考查、摄影、电视拍摄、旅游、野外地质勘测、野外军事活动等等，所使用的电器用品都需要得到电源及电源的补给。
普通的电池由于容量有限，不可大量携带，且大量使用时价格昂贵。
因此太阳能电池是上述这些活动中电源获取及电源补给的一种重要方式，且会越来越得到更多的使用。
携带的方便性与使用的方便性，是野外活动对太阳能电池板能否得到更为广泛使用的重要关键因素。
此次毕业论文尽量使这种关键问题得到了解决，因此必将能使这种应用更为广泛，销售市场也会更为扩大。
图5 折叠式电池板图6 折叠式电池板
二、方案的提出和拟定
1．现有的边框分析
创益公司生产的太阳能电池，目前的铝合金边框电池板，功能一方面满足建立组装大型的发电系统，另一方面用作简易便携形式的单一发电系统。
所以，设计边框过于粗糙。
在铝合金连接的地方，不能圆滑过渡，边角锋利，易刮伤人。
我们要设计一个包角，把锋利的角保护起来。
为了最大限度利用太阳能面板，铝合金边框压在太阳能电池板上的边厚度很薄只有1.5mm，压边宽度只有6.5mm。
铝合金边框地面没有突出支撑，不可调节太阳能电池板的角度，不利于收集太阳光。
由于铝合金边框的造型简单，适用于户外组装大型发电系统。
太阳能电池板尺寸为:14in×48in×4.5mm（宽×长×厚），重约4公斤。
这个设计就不太符合便携式的要求，所以我们要设计一个塑料边框。
铝合金边框电池板，线路接口盒外露，不够美光。
电池板尺寸太大，也不利于携带。
2．方案的提出和拟定
1) 包角设计
根据上面分析，设计要从牢固性，美观性重点考虑。
并增加一个可改变角度的支撑。
材料采用软塑料，利用材料自身的可伸缩性，从外面包紧铝合金角。
如黑板的铝合金边框包角。
为了提高电池板的利用率，所以铝合金边框压住电池板的压边尽量小，只有5.5mm，厚度只有1.5mm。
铝合金边框结构如下图，这样就导致包角难以扣住边框。
我们的设计就要着重考虑包角和边框的固定问题。
根据前面分析，要固定包角在边框的位置不能紧靠扣边框的结构。
所以做出了一下结构设计：包角内侧有两个突起小圆柱，与铝合金边框上的凹槽配合，起固定作用。
只有在铝合金边框上钻两个小孔就可以解决这个问题，起了很好的固定作用。
突起圆柱的直径是2mm，厚度1.5mm，
在铝合金边框上钻孔的直径大小为1.5mm。
底面有3个直径为1mm小圆柱突起，与地面接触，减少地面与地面的大面积接触摩擦。
根据塑料性能和注塑条件，选择整个包角的壁厚为3mm，保持壁厚均匀，保证塑料的流动性。
设计结构图如下：
图 7 包角结构图
2) 铝合金包角
此方案的设计思路不仅使包角起保护作用的功能，还起了连接铝合金边框的连接件作用。
其结构如图8。
突出键用于和铝合金连接，插进铝合金边框，形成过盈配合，固定和连接边框。
设计参照现在边框的连接键。
包角前端有一个和铝合金边框形状一样的槽，使得突出键插入铝合金边框的同时，铝合金边框也插进包角里面。
包角周边设有倒角，方面铝合金插进去，形成过盈配合。
这样设计既能牢固的连接，又能使表面更美观安全。
插入键做成倒刺状，使得包角容易插进铝合金边框里面，而进去以后就很难从之抽出，起到很好的连接定位作用。
图 8 包角和边框的连接示意图图 9 现有连接键的连接示意图
3）整板封框设计方案
此设计是以改进原有的铝合金边框，保证太阳能电池板的密封，增加电路走线，使外形更加美观。
如下图，在上边框设置槽放置太阳能电池板，并起定位作用。
根据塑料性能和注塑条件，选择整个包角的壁厚为3mm，保持壁厚均匀，保证塑料的流动性。
压太阳能电池板的边框宽度为5mm，以提高电池板的利用率。
下边框以突起与电池板配合定位，上下边框以4个螺钉固定。
上边框底部有圆孔以用于LED灯显示充电状态，边框前端开有长方形槽用作插线。
图 10 便携式太阳能电池分解图 11 便携式组装图在电池板输出的12V直流接口处加一个小电路，有防反二极管，LED灯显示充电状态。
二极管1使得电流只能从太阳能电池板向蓄电池流动，二极管2为发光二极管，当电池板有电流向蓄电池充电时，灯就会一直发亮。
电路图如下：
3．折叠式设计方案
此设计主要考虑方便携带性，把尺寸大的太阳能电池板分成两个小的，用折叠的方式收藏，节少空间，便于携带。
为了达到产品配套，节省资源，这个设计我考虑用前一个便携式的设计。
上边框下边框连接结构与便携式一样，也是采用螺钉连接，大致结构一样。
在两边增加了手挽的槽，两半的用了圆柱转轴连接，形成荷叶式折叠。
材料与生产工艺：材料采用ABS塑料，生产也是采用注塑。
图 12 折叠式太阳能电池组装图图图 13 折叠式电池板的分解
参考文献
[1] 《铝合金熔炼于铸造》，罗启全，广东科技出版社
[2] 《简明塑料大全》，刑玉清，哈尔滨工业出版社
[3] 《常用充电器电电路与应用》，王玫，机械工业出版社
[4] 《机械设计、机械设计基础课程设计》，王昆，何小柏，汪信远主编，高等教育出版社
[5] 《铸造工艺学》，王文清，李魁盛，机械工艺出版社
（指导教师梁莉副教授）。