多功能太阳能伞.

3.2 实际选用充电控制芯片
基于实际需求，设计芯片具有以下功能：过流保 护，短路保护，过放保 护，稳压保护，过充保护。
1、CN3722是一款可使用太阳能电池供电的 PWM 降压模式 充电管理集成电 路，具有太阳能电池最大功率点跟踪功 能。 2、CN3722 具有恒流恒压充电模式，非 常适合对单节或 多节锂电池或磷酸铁锂电池的充电管理。 3、恒流充电电流由连接 CSP 管脚和 BAT 管脚之间的电 流检测电阻 RCS设置，在恒压充电模式，恒压充电 电压 由外部电阻分压网络设置 4、CN3722 采用恒电压法跟踪太阳能电池最大功率点
3.5 DC-DC升压器（放于伞的后面)
由于所选的风扇电机驱动电压为 6v，高于选用的 锂离子额定电压，故需要 采用DC-DC 变换器将蓄电池 电压升高以驱动电机转动。DC-DC 变换器,顾名思 义, 可以将电源由一种直流形式到另一种直流形式的转换, 实现输出电压幅值大 于或小于输入电压幅值，输出电 压方向与输入电压方向相反。
充电电流和充电电压示意图如 Figure4 所示
3.3最大功率点跟踪（MPPT）
将薄膜太阳能电池装置于太阳能伞上，由于持伞人 的移动，光照强度和温度都受自然环境的影响而处于动 态 变化之中，因此太阳能电池板的输出是随机的，不 稳定的，这样光伏系统的效率就受到很大影响。 目前，国内外对最大功率点跟踪 ( Most Power Point Tracking，MPPT) 技术研究较多，最常用的 MPPT 方法有扰动观察法、电导增量法、模糊逻辑控制 法、神经网络法、滑膜控制法等。
谢谢
基于此，我们 设计制作一种多功能太阳能 伞。采用可弯曲柔性非晶硅太阳能 电池片作为 光电转换器件，自主集成设计电源控制电路，稳 定给锂离子电池充 电，采用MPPT最大功率跟踪 芯片保证电池片效率，从而可实现为移动电子设 备 充电，同时该伞还集成了LED照明，夏季风扇 降温等功能。方便了太阳能伞使用 者，出行无 需自带照明及移动电源设备，在炎炎夏日也可清 爽出行，同时有效利 用了太阳能这一可再生清 洁资源，达到了节能目的。
升压模块电路如图3.5
3.6 LED 照明
为了使该伞具有夜间照明功能，特别是有效地防止持 伞者在昏暗的雨夜踩入 水中，该设计在伞的手柄处布置 了 LED 照明灯，由于 LED 等具有亮度高，耗 电少等特 点，实际的应用中效果良好。
3.7 手机充电Βιβλιοθήκη Baidu置
（1） 电芯是移动电源的核心部分，也就是移动电源的电量 储存器，其实也是由电池组成。我们所采用的是聚合物锂电 池 （2）聚合物锂电池：标准电压3.7V，形状较多，可定制， 具有容量大，物美价廉，应用广泛，如：手机， MP4，便携 音箱。聚合物锂电池是一种在结构 上采用铝塑软包装的锂 离子电芯，它比金属外壳的电芯更安全，工作时不会 出现 高危的安全隐患。其电量密度高，厚度更小，重量更轻，而 容量却很 大，很多手机电池也是采用聚合物电芯制成。其 内阻小，甚至低于35mΩ，极大的减少了电池的自耗电，使 得电量的利用率更高。另外，其形状可以定制，根据外壳的 外观量身定做，很多外观小巧的移动电源都是采用软包装电 芯
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设 计 方 案
1、WARMSPACE 品牌的三结柔性 非晶硅薄膜太阳电池 2、充电控制芯片:CN3722 3、最大功率点跟踪（MPPT） 4、小风扇驱动控制 5、DC-DC升压器（放于伞的后面) 6、LED 照明 7、手机充电装置
3.1实际选用太阳能电池片 基于实际太阳能伞制作要 求，以及弹性，重量，以及光电转换效率等因 素，我 们选择了 WARMSPACE 品牌的三结柔性非晶硅薄膜太阳 电池，详 细参数如Table 3 所示。
蓄电池可与伞体分离 作为独立移动电源充电使用
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电气特性
充电
可由太阳能电池 为蓄电池充电， 同时蓄电池也可 直接使用 220v 交 流电充电作为补 充电源
USB放电 可 输 出 5v 的 稳 定电压给重用 移动电子设备 充电
LED灯及小风扇
可根据需要手 动开启，由蓄 电池提供稳定 工作电压，
3.4 小风扇驱动控制
在本设计中，利用小电机带动塑性扇叶转动，在 炎热的夏季为持伞者带来一丝清凉，伞 叶在静止的情 况下是自然下垂的，不妨碍伞的折叠收起，转动时由 于离心力展开，安全可 靠。由于所选的风扇电机驱动 电压为 6v，高于选用的锂离子额定电压，故需要采用 XTW6009DC-DC 变换器将蓄电池电压升高以驱动电机转 动
创新点
1.兼具防雨防晒及光电转换等功能， 可为各种移动电子设备充电，方便实用； 2. 增加了LED光照系统，可为夜见出行照明； 3.增加内置风扇，可为夏季降温； 4.太阳能发电控制器和移动电源控制器等 控制装置的集成化设计
难点
1.元器件参数的选择 2.各组件之间机械特性的匹配 3.电气环节的防水处理 4.结构优化实现成本控制
设 计 原 理
本产品主要包括太阳能电池片光伏供 电储能装置和电源输出功能装置（LED、 小风 扇）两部分。
系统原理如图2.1 所示。
系统各部分电子器件配置如图2.2。
机械物理特性
太阳能薄膜电池以及相关LED灯 和小风扇的布置
蓄电池及控制系统的布置
需保证伞的可折叠性； 整体结构稳定性； 限制总重量以实现便携性
多功能太阳能伞
设计者：张明智、尹智斌、陈硕、杨熠、谢永靖
指导教师：白一鸣
目录
1、背景及意义
2、设计原理 3、设计方案
背 景 及 意 义
传统伞存在许多缺陷:
其一，传统伞仅能遮阳挡雨，没有利用伞 在户外使用 的特点以利用太阳能； 其二，传统伞在夜间使用时没有照明系统， 使行进困难； 其三，炎炎夏日，太阳伞的使用者在伞的 笼罩下会觉得异常的闷热。此外，伴随 21 世纪电子产品设备的普及，使人们对户外 给电子设备充电的需求越来越大。