新型太阳能充电器的研究与设计
基于PIC单片机的太阳能充电器设计研究
![基于PIC单片机的太阳能充电器设计研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2abf08c54431b90d6d85c77f.png)
基于PIC单片机的太阳能充电器设计研究照相机和摄影机等数码电器耗电量大,此类设备的户外便携充电器具有广阔的市场需求。
文章致力于基于PIC单片机的多功能智能充电器设计研究,把太阳能充电模块嵌入到传统智能充电器中,解决户内户外充电不便的问题。
标签:PIC单片机;电池充电;太阳能引言目前市场上太阳能充电器已经存在支持电源可调档的太阳能充电器,由单片机控制充电模式,一般支持5V-9V可调。
文章的太阳能充电器由PIC单片机控制太阳能充电模式和非太阳能充电模式的切换,它可以实时采集电池的电压和电流,借此对充电过程进行智能控制和利用太阳能充电,从而实现天然资源的合理利用。
1 系统结构本研究结构可分为太阳能充电器硬件电路部分和PIC程序设计部分两大块。
太阳能充电器模块:太阳能充电器嵌入到智能充电器上,由微处理器控制可以调节不同输出电压和电流,本智能充电模块和太阳能充电模块共用一个微处理器,根据温度传感器发来的信息,判别充电的模式。
该控制器能有效地防止蓄电池过充、过放、过流,而且在备用电池耗尽而太阳能源较充足的情况下,可以实现太阳能充电。
PIC程序设计部分:充电时,启动充电计时,采样多组输出电压值和电流检测电阻两端的平均电压值做为测量值,由欧姆定律I=U/R计算出电流值,根据输出电压和电流判断是否接入电池,未接电池,则停止充电,进入空载,已接电池,则判别电池种类,根据不通电池选择不同充电曲线。
2 系统硬件结构系统硬件结构由开关电源、电压电流控制电路、主输出电压电流采集模块、电池类别检测电路、充电状态指示电路、含有控制算法程序的智能控制器以及时钟振荡模块等硬件部分,系统的硬件模块图如图1所示。
图1 系统的硬件模块图(1)开关电源:由两路电压输出端的开关电源电路组成,其一路作为本实用新型智能充电器的主电压输出端,用于连接电池;另一路作为辅助电压输出端,用于给智能充电器内部控制芯片提供工作电压。
(2)电压电流控制电路:输出电压经过PMOS管调制成占空比不同的方波电压,该电压经电感L1与电容C1平滑滤波后成为平稳的无脉动的且幅值大小与占空比成正比的电压,此电压用来给电池充电。
太阳能充电器的设计
![太阳能充电器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f8ff71077cd184254b3535f4.png)
摘要 : 太阳能充电器利 用太阳能转换 为电能 , 负载进行 充电。 对 本人设 计的太阳能充电器能在 太阳光强 、 雨天或夜 间 弱、
都 能对 负载进行充 电, 充电器操作 方便 , 本 效果好 , 带有 US B接 口。能满足 多种数码 产品野外充电和 生活充 电的 需求 。
关 键 词 : 阳 能 电 池板 ; 压 电路 ; 电 电路 ; 压 电路 太 稳 充 升 中图分类号 : M9 44 T 1. 文献标识码 : A 文章编号 :6 313 ( 0 2) —0 20 17 -1 12 1 0 0 6 —3 3
部 的蓄 电池 再 经 升 压 电路 、 充 电 电路 对 负载 充 电 。 和
图 1电 路 图
2 太 阳能 电池板 的选 用
从 太 阳 能获 得 电 力 ,需 通 过 太 阳能 电池 板 进 行 光 电变 换
来 实现 。实质上 ,太 阳能电池是光子能量转换成 电能 的转换
器 。 阳 能 电池 受 到 光 照 时 , 内部 的半 导 体 P 结 中能 传 导 太 其 N
电流的截流子的浓度和分布状 态发生变化 ,两端产生光生 电
压 , 接 通 外 电路 就 会 产 生 光 电流 。 目前 , 阳 能 电池 主 要 有 若 太 单 晶硅 、 晶硅 、 晶 硅 以及 正 在 市 场化 的 薄膜 太 阳 能 电池 等 多 非 多 种 产 品 , 晶硅 太 阳 能 电池 变 换 效 率 最 高 , 单 已达 2 %以上 。 1 单 晶硅 太 阳 能 电池 通 过 串联 和 并 联 ,可 以组 成 大 面积 的硅 光 图 2 内部 电路 图 2中 , T 复 合 构 成 输 出 电压 调整 管 。D 是 稳 压 管 , T、
太 阳能是 巨大 的 “ 核能火炉” 大部分太阳能以热和 光的 , 形式 向四周辐射开去 , 太阳能是人类 能源 的宝库 , 利用太阳能 不会 产 生 空气 污 染 ,是 一 种 绿 色 能 源 。本 文 设 计 的 太 阳 能 充
太阳能手机充电器的设计与仿真毕业设计
![太阳能手机充电器的设计与仿真毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/900fe3a4960590c69ec3763e.png)
摘要本科毕业设计(论文)手机充电器的设计与仿真毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
摘要作者签名:期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或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学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日摘要1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
太阳能智能充电技术的研究与实现
![太阳能智能充电技术的研究与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/a24b5273580102020740be1e650e52ea5518ce88.png)
太阳能智能充电技术的研究与实现一、引言随着能源消耗的日益增加,环境污染问题日益严重,新能源已经成为了世界各国政府推动的一个重点。
太阳能是其中一种主推的新能源,其能源充足,清洁环保,且自然发生,拥有无限利用的优势,因此在全球范围内得到了广泛推广和应用。
与此同时,智能化已经成为了科技领域的新趋势,太阳能智能充电技术的研究与实现,也是近年来备受关注的课题。
二、太阳能充电技术现状目前太阳能充电技术在居民生活中得到了广泛的应用。
在太阳能电池板技术的支持下,太阳能充电器得到了广泛推广。
太阳能充电器可以充电数码产品,如手机,相机等,且其独立充电、无系统依赖、无电网依赖的特点,使得其在户外、旅行等场景下大受欢迎。
三、太阳能智能充电技术的研究现状太阳能充电技术随着技术的进步和社会需求的增加,智能充电技术成为了应用研究的重点之一。
太阳能智能充电技术除了有太阳能充电器的特点外,还在业内发展了新技术,如智能芯片、自动感应、笔记本电脑充电等等。
值得一提的是,国外已经有厂商研发出了太阳能智能充电器的下一代产品,其具备了在变电站、家庭光伏发电系统等多种场景中自由切换的便捷性。
四、太阳能智能充电技术在未来的应用1、便携式产品随着户外旅行和移动办公的普及,便携式太阳能产品也越来越受到欢迎,太阳能充电器、太阳能背包等等已经成为了人们出行的必备之物。
智能化的太阳能充电产品可以真正地解决人们出行的充电问题。
2、家庭光伏发电系统家庭光伏发电系统是未来的发电方向之一,在这种模式下,采用太阳能光伏电池板作为能源充电带电池或者行业应用,需要考虑气[2]象因素、市场变化等多个问题。
智能的太阳能技术使得系统自动感应太阳光的条件,可选择合适的发电时间并进行优化控制,提高了太阳能发电系统的全天候效益,减少了能源消耗和成本。
3、农村电网建设太阳能光伏电池板在山区的发电函数天赋优越,可以轻松解决农村电网建设难度大的问题,这项技术可以自主供电,甚至连接到电网,最大限度地降低物资和制造的成本。
便捷式太阳能充电器的研究与设计
![便捷式太阳能充电器的研究与设计](https://img.taocdn.com/s3/m/245e758f8762caaedd33d4e5.png)
科技凰便捷式太阳能充电器的研究与设计吕丽红(山东大学威海分校信息工程学院,山东威海264209)E}商要】太阳能充电器使用太阳能电池板,将太阳辐射光能转变为电能后电池进行充电,当电池充满后系统自动停止充电。
该充电器输出电压稳定,采用模块式结构,应用范围广,可通过智能化调节充电电压的大小,适用于多种型号电池的充电。
l关键词】太阳能充电器;控制电路;模块式结构许多人外出时经常碰到打电话手机没电或者电量不足,特别是在火车、汽车、轮船等没有电源的交通工具上,没电、电量不足,使手机变成了信息交流的盲区,造成不必要的麻烦和经济损失。
而太阳能作为一种新型能源,具有绿色清洁、无环境污染、取之不竭用之不尽又无地域限制的优势,其应用范围日益广泛,目前对太阳能的利用主要体现在两个方面:光热转换与光电转换。
本文利用太阳能光电转换的特性,设计了—种在没有电源的情况下也能够随时随地给各种移动设备充电的便捷式智能型太阳能充电器,通过储存太阳能或者室内电源电能,随时随地直接给手机、数码相机、D V、M P3、M P4、录音机、商务通、对讲机等种种数码产品及时通电,满足野外作业和生活的充电需求。
1基本理论13光佚电池工作原理光伏电池是通过光电效应或者光化效应直接把光能转化为电能的装置。
半导体P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P—N结。
当太阳的光辐射照在太阳电池表面时,—部j-Y Y e子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了跃迁。
半导体P—N结形成新的空穴一电子对。
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区成为自由电子,在P—N结两侧集聚形成了电位差,当外电路闭合后,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。
太阳能光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能且大量以硅为基底的太阳能电池,同时可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。
太阳能电池板是太阳能供电系统中心的核心部分。
一种太阳能充电器的设计
![一种太阳能充电器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8c0d36802dc58bd63186bceb19e8b8f67c1ceff8.png)
一种太阳能充电器的设计一、太阳能充电器的设计原理太阳能充电器通过太阳能电池板将太阳能转换为电能,再通过电子元件对电能进行整流、稳压和充电管理,最终将其输出为可供移动设备充电的电能。
其设计原理主要包括太阳能电池板、电池管理电路、输出充电接口等组成部分。
太阳能电池板是整个系统的核心组成部分,其工作原理是将太阳光能转化为直流电能,因此其转化效率直接关系到充电器的性能与输出功率。
电池管理电路则负责对通过电池板转换的电能进行稳压和充电管理,保证输出的电能能够符合移动设备的充电需求。
最终,通过输出接口,将处理好的电能输出给移动设备充电。
1. 太阳能电池板太阳能电池板的选用和布局是太阳能充电器设计中的首要考虑因素。
首先要选择高效率的太阳能电池板,目前市场上主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅等类型的太阳能电池板,其中单晶硅转换效率最高,寿命更长。
在布局上,太阳能电池板应尽可能覆盖整个充电器表面,并且要考虑到折叠、可调角度等设计要素,以便于在不同的光照条件下获得最大的太阳能转换效率。
2. 电池管理电路电池管理电路包括整流、稳压和充电管理等功能模块,应选用高效稳定的电子元件,以保证太阳能电池板输出的电功率能够稳定地转化为可供移动设备充电的电能。
充电管理模块应具备对移动设备充电的自动识别功能,能够根据移动设备的充电需求进行合理的电能输出调整,以提高充电效率和保护移动设备充电安全。
3. 输出充电接口输出接口的设计要考虑到与多种移动设备的兼容性。
可以选择带有多种充电头适配器的输出接口,以适应市面上多种移动设备的充电需求,比如USB、Micro USB、Type-C等接口。
同时还可以设计多个输出接口,以满足用户同时为多个移动设备充电的需求。
1. 户外活动在徒步旅行、露营、野外探险等户外活动中,电力资源一直是一个难题。
太阳能充电器可以利用自然界的太阳能资源,为户外活动者提供可靠的电源供应。
用户只需将太阳能充电器放置在阳光下,随时随地为手机、灯具、GPS等设备充电,避免了电力资源匮乏的困扰。
太阳能手机充电器的设计与制作
![太阳能手机充电器的设计与制作](https://img.taocdn.com/s3/m/9be9584755270722182ef738.png)
目录摘要.............................................................................................................. - 3 - Abstract ............................................................................................................... - 4 - 第一章绪论......................................................................................................... - 5 -1.1题研究的背景......................................................................................... - 5 -1.2手机充电器的运用环境 .......................................................................... - 5 -1.3手机充电器的进化史.............................................................................. - 5 -1.4 本课题的研究内容及主要技术参数........................................................ - 6 -1.4.1 研究内容.................................................................................... - 6 -1.4.2总体框架设计 ............................................................................. - 6 - 第二章手机充电器的工作原理.............................................................................. - 7 -2.1华为手机充电器外观.............................................................................. - 7 -2.2华为手机充电的内部构造....................................................................... - 7 -2.3 华为手机充电器的相关参数及运行程序................................................. - 8 - 第三章太阳能集板............................................................................................ - 10 -3.1 太阳能的发展及应用 ........................................................................... - 10 -3.2太阳能集板的结构及原理..................................................................... - 10 -3.3太阳能电池板的材料............................................................................ - 11 - 第四章太阳能手机充电器的硬件设计 ............................................................... - 12 -4.1系统设计的总体方案............................................................................ - 12 -4.2 在外接情况下的手机充电电路............................................................. - 13 -4.2.1变压整流电路 ........................................................................... - 13 -4.2.2滤波稳压电路 ........................................................................... - 13 -4.3单片机电路 .......................................................................................... - 15 -4.3.1电路的处理器 ........................................................................... - 15 -4.3.2 A/D转化................................................................................... - 15 -4.4 NCP1651的应用................................................................................. - 15 -4.4.1 NCP1651的性能及内部结构图:............................................. - 15 -4.4.2恒流控制电路 ........................................................................... - 16 -4.4.3NCP1651反馈控制电路............................................................ - 17 -4.4.4 PWM控制原理......................................................................... - 17 -4.5 NCP1651过电流检测.......................................................................... - 18 - 第五章程序源的设计实现 ............................................................................... - 19 -5.1系统整体程序框架................................................................................ - 19 -5.2电路启动初始化 ................................................................................... - 20 -5.3控制电路的流程图................................................................................ - 21 -5.4数码管显示子程序................................................................................ - 22 -5.5数据的采集及模数转化程序 ................................................................. - 22 -5.6电源子程序的设计................................................................................ - 23 - 结论............................................................................................................ - 25 - 参考文献............................................................................................................ - 26 - 致谢............................................................................................................ - 27 -太阳能手机充电器的设计与制作摘要随着社会的不断进步,数码产品的日益更新,手机成为了人们生活中必不可少的,成为了生活中的重要通讯工具和娱乐工具。
手机太阳能充电器的设计毕业设计
![手机太阳能充电器的设计毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/35ea9b6fa0116c175e0e4817.png)
毕业设计任务书一、毕业设计题目:手机太阳能充电器的设计二、技术要求:设计完成后,空载时电路输出电压约为6V,当空载输出电压高于6V时可适当减小R5的阻值,反之增加R5的阻值。
电路工作电流跟太阳光的强弱有关,正常时约为40mA,充电电流约为85mA.三、毕业设计完成的具体内容1. 实习、收集资料2、选择设计方案,设计实体电路3、电路原理说明及元器件选择4、绘制电气原理框图5、绘制电路图6、列写元器件材料表7、编写毕业设计说明书(8000字左右)包括: 封面、毕业设计(论文)任务书、论文题目、目录、摘要、正文、结束语、致谢、参考文献、附录等四、参考文献摘要目前,在各种光伏电站中,普遍采用太阳电池来收集太阳能并将它储存于蓄电池中以便在需要时再逆变成220V/50Hz交流电供给用户使用。
然而,在利用太阳电池对蓄电池充电的过程中,由于太阳电池输出特性的非线性,太阳电作点,并不是时刻处于池工最大功率点附近,从而造成太阳电池能量的浪费。
本课题所研制的新型太阳能充电器根据太阳电池的工作特性——输出最大功率点处的电压值在不同日照下基本不变,采用恒压跟踪(CVT)方式实现了对太阳电池的最大功率跟踪,有效地提高了太阳电池的工作效率,同时也改善了整个系统的工作性能。
关键词:太阳能;整流;横压跟踪;脉冲宽度控制芯片TL494;Buck型变换器目录第1章概述1.1 选题的意义 71.2 太阳能电池发电原理 81.3 手机太阳能充电器发展及新技术 91-4 太阳能电池特性 9 第2章设计方案2.1 充电器的技术参数 122.2 了解常见充电电池特性及其充电方式 12第3章手机充电器电气的设计3.1 降压式电源转换器电路设计 133.1.1 电路分析3.1.2 设计导通模式3.2 脉波宽度调变度(PWM) 153.2.1 脉波宽度调变3.2.2 脉波宽频调变实作3.2.3 TL-494PWM控制电路第4章充电器转换器电路设计4.1 开回路 CCM 与 DCM 模拟与实作 244.2 闭回路控制之电路实作 24 第5章总论 33 参考文献 38引言随着科技的发展,网络的普及,信息化也变得越来越普遍,人们的生活与现代化产品也息息相关,电气时代使人们的生活变得方便快捷,而今,现在,迅猛发展的电子时代又使现代社会的步调向更快、更稳、更高的目标努力,特别是,近几年来,手机等电子产品的普及,让商业的洽谈变得更加简单,使人们的交流更加直接,令出行人的安排更加方便。
太阳能充电器方案
![太阳能充电器方案](https://img.taocdn.com/s3/m/03d467d305a1b0717fd5360cba1aa81144318f37.png)
太阳能充电器方案尊敬的客户,感谢您选择我们的太阳能充电器方案。
我们将为您提供一份全面的方案,包括方案的设计、施工和日常维护,以确保您的太阳能充电器项目的顺利实施和长期稳定运行。
一、方案设计我们将为您提供专业的太阳能充电器方案设计服务。
我们将根据客户的实际需求和场地条件,设计出最适合客户的太阳能充电器方案。
具体设计方案包括以下几个方面:1. 太阳能电池板的选型和布局:我们将根据场地的日照条件和客户的用电需求,选择合适的太阳能电池板,并设计合理的布局方式,以最大化吸收阳光能量。
2. 太阳能充电器的选型和数量:我们将根据客户的用电需求和场地的面积,选择合适的太阳能充电器,确定最佳的数量和位置,以满足客户的用电需求。
3. 充电器的连接方式:我们将为客户设计合理的连接方式,确保充电器与太阳能电池板之间的连接稳定可靠。
4. 控制系统的设计:我们将为客户设计智能控制系统,监测太阳能电池板的电量和充电器的电量,并根据需求进行自动调节,以保证太阳能充电器的长期稳定运行。
二、施工方案我们将为客户提供专业的太阳能充电器施工方案,确保太阳能充电器项目的顺利实施和质量保证。
具体施工方案包括以下几个方面:1. 太阳能电池板的安装:我们将根据设计方案,在场地上安装太阳能电池板,并确保电池板的布局合理,倾角正确,以最大化吸收阳光能量。
2. 充电器的安装:我们将根据设计方案,安装合适的太阳能充电器,并确保连接稳定可靠,以满足客户的用电需求。
3. 控制系统的安装:我们将为客户安装智能控制系统,并进行必要的调试和测试,确保系统的稳定性和可靠性。
三、日常维护和保养我们将根据客户的要求和服务协议,为客户提供日常维护和保养服务。
我们将从以下几个方面进行考虑:1. 设施维护:定期检查和维护太阳能电池板、充电器和控制系统,确保设施正常运行。
2. 故障排除:如果出现故障或问题,我们将及时进行排查和修复,确保设施长期稳定运行。
3. 安全保障:我们将定期检查设施的安全性能,确保设施的安全使用。
太阳能手机充电器毕业论文
![太阳能手机充电器毕业论文](https://img.taocdn.com/s3/m/f400b66ca55177232f60ddccda38376baf1fe060.png)
太阳能手机充电器毕业论文电子与信息工程学院本科毕业论文论文题目便携式太阳能充电器的设计学生姓名学号专业电气工程及其自动化班级指导教师20某某年某月摘要目前对太阳能利用主要体现在两方面:光热转换与光电转换,本文利用太阳能光电转换特性,设计了一种在没有电源的情况下也能随时随地给各种移动设备充电的便携式太阳能充电器。
本文设计是以ATMEL公司的AT89C51单片机作为控制核心,由按键指示电路、数码管显示电路、BUCK斩波电路和A/D采集电路等组成的,实现了将太阳能转化为电能,然后由LM7805提供稳定电压,经过DC/DC变换电路处理后,由充电电路为负载供电。
系统还加入了单片机控制按键,以便自由选择充电模式,具有根据返回手机电流情况,来控制降低电流的输入和停止充电功能,以免过分充电会损坏电池,反馈输出电流的情况,达到充电智能化的效果。
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。
而且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]。
1.2本课题研究目的与意义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,特别是在火车、汽车、轮船等没有电源的交通工具上,没电、电量不足,使手机变成了信息交流的盲区,造成不必要的麻烦和经济损失。
为了解决这样的问题,本课题研究了一种太阳能充电器,它可以很好的解决上述问题,给你的生活带来很大的方便。
既节约了能量,又使用方便,是居家旅行的必备品。
通过本课题的研究,除了对所学知识的进一步巩固外,还可以把理论与实践结合起来,把知识转变成生产力,创造使用价值,给人们的生活带来方便。
(完整版)太阳能手机充电器设计
![(完整版)太阳能手机充电器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/bf7168234693daef5ff73dae.png)
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,只要接受到的太阳光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是德州仪器生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片,它内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37V2、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的实物图和内部结构图。
实物图内部结构图管脚功能: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80μA。
将这个管脚的电压拉到低于大约 1.3V时,LM2596就被打开;而上拉到高于1.3V(最大到25V)时,LM2596就被关断。
太阳能充电器的设计
![太阳能充电器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/dffa782ea200a6c30c22590102020740be1ecd94.png)
太阳能充电器的设计随着环保意识的增强,太阳能充电器的使用越来越普及。
太阳能充电器是一种利用太阳能将其转化为电能,通过手机、笔记本电脑、相机等数码产品充电。
下面,本文将介绍太阳能充电器的设计。
1. 选材选材是太阳能充电器设计的第一步,因为设计的效果和产品的使用寿命都与选材有关。
一般来说,太阳能充电器的外壳应该具有抗震、耐磨、防水、防晒等功能。
太阳能板的选材一般为单晶硅、多晶硅、非晶硅、硒化铜等材料。
2. 电路设计太阳能充电器的电路设计是非常重要的,一般有以下几个部分:(1)电池保护措施:在充电时,要控制电流的大小,以保证电池不会过充或过放而损坏;(2)逆变器:太阳能电池板产生的电流是直流电,需要经过逆变器转化为交流电,以满足各种设备的需要;(3)功率控制器:功率控制器是用来控制输送到电池的电功率,有效控制电量;(4)充电指示灯:通过充电指示灯反映太阳能充电器的工作状态,丰富了产品的使用体验。
PCB电路板设计一般包括电源、控制、充电、输出等电路板,还需要添加一些保护措施,如过压保护、过流保护、短路保护等。
PCB电路板的设计需要根据太阳能充电器整体的使用环境进行优化,以确保产品性能的稳定与可靠。
4. 外观设计外观设计也是太阳能充电器设计的重要组成部分,优美的外观设计会增强产品的美观性和吸引力,同时也需要考虑耐用性和实用性。
外观设计有许多技巧以及颜色、材料搭配等要素需要考虑。
综上所述,太阳能充电器的设计是非常细致、复杂的工作,需要从多个方面考虑。
设计时应尽量满足使用者的需求与产品质量的要求,使太阳能充电器具有更好的使用体验和更长的使用寿命。
智能太阳能无线手机充电器的设计
![智能太阳能无线手机充电器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/ff27e1a8bdeb19e8b8f67c1cfad6195f302be871.png)
智能太阳能无线手机充电器的设计摘要:针对手机在户外无法充电而不能正常使用的问题,设计一款具有过充保护功能的便携式太阳能无线智能手机充电器,创新地将太阳能充电与无线充电技术结合在一起,利用光电效应将太阳能转化为电能,由降压稳压电路将电能存储于蓄电池中,通过无线电力传输模块将电能传输至手机终端,由降压稳压处理后给手机充电。
为防止过度充电导致大电流烧坏手机,设计过充保护电路对充电过程进行智能监控,有效保护蓄电池和手机。
0引言随着 5G 通信技术的成熟,手机的应用越来越广泛,而智能手机屏幕越来越大,功能越来越多,耗电量越来越大,手机充电也越来越频繁。
杂乱的数据线和频繁的插拔使人们对充电过程感到不胜其烦,不仅如此,频繁的插拔还容易引起手机充电接口的损坏。
因此,人们需要一种更加便捷可靠的充电方法。
太阳能是一种清洁、高效、易于获取的免费自然资源,在绿色环保方面有着无可比拟的优势。
许多人会遇到在外出差时手机突然没电或者在野外恶劣环境中手机突然没电的情况,周围没有充电端口的情况下,如果能应用太阳能对手机进行充电就能解决这类紧急问题。
因此,将手机无线充电技术与太阳能充电相结合,研制一款简单便捷的太阳能无线充电器,将具有非常重大的现实意义。
1系统总体设计该系统以太阳能电池板为主、单片控制模块,A/D转换模块,LED显示模块等、过充电保护以及其他模块构成。
本系统采用STC89C52单片机作为控制核心,利用太阳能电池板进行太阳能采集,所述模/数转换模块用于将所述太阳能转换成电能,再通过充电电池存储电能,实现液晶屏的充电电压,充电电流的测量、充电时间的实时显示。
2硬件电路简介2.1主要模块该系统选用STC89C52单片机为控制核心。
充电芯片选用TP4056。
转换芯片选用ADC0832,比ADC0809性能价格比更高,能达到系统功能要求。
此外,该系统还选用了体积小、性能好的LED1602液晶显示器。
该系统选用STC89C52单片机为控制核心,时钟电路输出自激振荡时钟脉冲,包括1个晶体振动,2个电容,向单片机输出时钟脉冲信号。
小学科学活动制作简易的太阳能手机充电器
![小学科学活动制作简易的太阳能手机充电器](https://img.taocdn.com/s3/m/49096d07326c1eb91a37f111f18583d049640fee.png)
小学科学活动制作简易的太阳能手机充电器在小学科学活动中,制作简易的太阳能手机充电器是一项很有趣且具有实际意义的任务。
通过这个活动,孩子们可以了解到太阳能的原理,学习到如何利用可再生能源,并培养他们对科学和环保的认知。
以下是制作简易太阳能手机充电器的步骤:材料准备:- 一个小型太阳能电池板- 一个充电器底座或是一个空白的充电器外壳- 一节可充电的电池- 一根连接电路的导线步骤一:准备工作在制作太阳能手机充电器之前,我们需要确保所有的材料都已准备好。
将太阳能电池板、充电器底座或外壳、电池和导线摆放在工作台上,保持整洁有序。
步骤二:电池接线首先,将电池与电池底座或外壳连接,确保正负极对应连接正确,以免损坏电池。
步骤三:连接太阳能电池板将导线的一端连接到太阳能电池板上的正负极,确保连接牢固。
导线的另一端将连接到充电底座或外壳上的电池位置。
步骤四:固定电池和电池板使用胶带或胶水将电池固定到充电器底座或外壳上,并确保太阳能电池板处于一个固定的位置,可以充分接收阳光。
步骤五:测试在完成组装后,将太阳能手机充电器放在阳光充足的地方,例如户外或靠近窗户的地方。
将手机连接到充电器上,观察手机是否开始充电。
如果手机开始充电,那么恭喜你,你已经成功制作了一个简易的太阳能手机充电器!这个活动不仅能帮助孩子们理解太阳能的原理,还能让他们亲自动手制作一个实用的小工具。
通过这个过程,孩子们将学会如何利用太阳能来为手机等设备充电,同时也增加了他们对环保和可再生能源的意识。
在这个活动中,教师可以引导学生讨论太阳能的应用、太阳能的优缺点以及如何进一步改进这个简易充电器的性能。
他们可以思考如何提高充电效率或是尝试使用更高效的太阳能电池板。
除了教给孩子们科学知识,这个活动还能培养他们的团队合作能力和创造力。
学生可以分成小组进行制作,每个小组负责一个步骤,并在最后的展示环节中向其他小组展示他们的成果。
通过制作简易的太阳能手机充电器,孩子们能够在实践中学习,并将所学应用到生活中。
简易太阳能充电器的设计与制作实验报告
![简易太阳能充电器的设计与制作实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/bb4fdec848649b6648d7c1c708a1284ac85005b3.png)
免锂电池损坏。
本文所设计的太阳能充电器主要是设计方案将将太阳能电池通过二极管针对手机的充电,同时应用到移动充电直接并联在锂电池上。
当太阳能电池受到宝上。
通过实验操作和实践制作,对设足够的光照而使输出电压大于锂电池的电计的两个方案进行测试,分析方案设计压时(通常在3.5 V~4.2 V之间),二极管原理,总结出不同方案的优缺点。
测试导通,太阳能电池对锂电池充电。
当光照证明,太阳能作为新型能源,完全可以不够或电池容量足电压较高,太阳能电池应用到移动设备充电并加以推广。
电压低于锂电池电压,二极管不导通。
也就是说,锂电池只能接收太阳能电池的能1 设计背景与意义量,而不能对太阳能电池输出能量。
近年来随着能源短缺问题日益突出,一般来说,太阳能电池可以选输出电太阳能等新型替代能源应用日益受到重压在5 V左右,输出电流在1/10C(C为锂电视。
太阳能是洁净可再生能源,如果能提池容量)左右比较合适,同时利用其内阻高太阳能使用率,那么对将来的发展会产限制充电电流的不至于过大,起到保护锂生重大的影响,尤其是将太阳能应用在移电池的作用。
二极管选择低压降(0.2 V左动充电宝上,对我们的生活来讲将是方便右)的肖特基二极管,耐压大于10 V就可的。
手机及微电子设备充电如果能用太阳以了。
这样随需随取的能源,则根据统计iPhone和该方案的优点是:所需器材较少,成iPod Touch的销售情况,每天用太阳能代替本低廉,利于制作。
缺点是:对光照有一石化燃料能源,我们将会节省50,644千兆瓦定要求,当照不够时无法充电,太阳能电时的能量,相当于每年少制造75,965,625磅池利用率不高。
制作时会破坏充电宝以便的二氧化碳。
如果能够推广开来,那无疑引入线,当然若是商品化生产,可以不存是为我国的环保事业添砖加瓦。
太阳能充在这个问题。
另外充电过程没有指示灯,电器因其结构简单、无需铺设电缆,且搭充电处于静默状态,心里感觉不是很踏建、携带较为方便等特点,尤其是将太阳实。
制作简易太阳能手机充电器实验
![制作简易太阳能手机充电器实验](https://img.taocdn.com/s3/m/1e31736f0622192e453610661ed9ad51f01d543f.png)
测试充电功能
连接手机和充电器 开启充电器并观察手机是否开始充电 记录充电时间和电量变化 测试完成后关闭充电器并断开连接
04
实验结果与讨论
实验结果
实验数据:充电 时间、充电电量 等
实验结论:太阳 能充电器的效率
实验分析:影响 充电效率的因素
实验图表:数据 可视化展示
结果分析
实验数据:详细记录了实验过程中的各项数据,包括充电时间、充电电流、充电电压等。
实验前请仔细阅读操作步骤, 确保了解实验流程和注意事项。
请勿在有易燃易爆物品的环境中 进行实验,保持实验场所的整洁
和通风。
实验过程中如遇任何异常情况, 请立即停止实验,并寻求专业人
员的帮助。
安全防护措施
实验过程中应避免触碰充电 器的金属部分
实验前应确保手机充电器已 正确安装和连接
实验时应选择在通风良好的 地方进行
实验不足与改进
实验设备不足:需要更精确的测量仪器和更稳定的电源 实验条件限制:需要更严格的环境控制和更长时间的观察 实验结果误差:需要更精确的数据分析和更严谨的实验操作 改进方案:增加设备投入,优化实验条件,提高实验精度和可靠性
05
安全注意事项
实验安全须知
实验过程中请佩戴合适的防护装 备,如实验服、护目镜等,确保 个人安全。
实验原理
太阳能电池板: 将阳光转化为电 能
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
充电管理芯片: 控制充电过程, 保护电池
电池:储存电能 ,为手机供电
连接线:传输电 能
实验步骤
准备材料:太阳能板、手机充电器、导线等 连接太阳能板和手机充电器 将太阳能板放置在阳光下,观察手机充电情况 记录实验数据,分析实验结果
03
太阳能充电器毕业设计(论文)
![太阳能充电器毕业设计(论文)](https://img.taocdn.com/s3/m/72c17137376baf1ffc4fad18.png)
****学院毕业设计(论文)论文题目:太阳能蓄电池系别:电子电气工程学院专业:电子信息工程技术班级:p12电子信息工程技术学号:指导教师:目录摘要 (1)第一章课题研究背景 (1)1.1当前面临的能源和环境问题 (1)1.2发展太阳能的意义 (2)1.3光伏发电的特点 (2)第二章课题方案设计 (3)2.1 本设计的总体思路 (3)2.2太阳能充电器 (4)第三章太阳能电池的研究和分析 (4)3.1 太阳能电池的原理 (4)3.2 太阳能电池的分类 (5)3.3 太阳能电池板的输出特性及影响因素 (6)3.3.1光伏电池的主要参数 (6)3.3.2太阳的光照强度对光伏电池转换效率的影响 (7)3.3.3温度对光伏电池输出特性的影响 (8)3.4本系统所采用的光伏电池 (9)致谢 (10)参考文献 (11)太阳能蓄电池摘要污染和能源趋势紧张的背景下,太阳能作为一种新型绿色可再生能源,具有储能量大、利用经济、清洁环保等优点。
因此,太阳能的利用越来越受到人们的重视。
本文设计了一种切实可行的太阳能充电控制,通过对蓄电池充电,满足小功率用电器的供电需求。
本文重点研究了用34063实现太阳能充电控制技术.34063是一单片双极型线性集成电路,专用于直流--直流变换器控制部分。
片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关,能输出1.5A的开关电流。
它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。
关键词:34063、线性集成电路、振荡器、驱动器第一章课题研究背景1.1当前面临的能源和环境问题能源犹如人体的血液。
能量以电的形式出现,是现代社会文明的主要标志和基础。
人们总是尽可能把一次能源转换为电能使用,电力在终端能源中的比例在不断提高。
但是随着电能比例的提高也带来了很多的问题。
一方面,用于发电的传统一次能源如煤、石油等的储藏量有限。
随着经济的发展、人口的增加,目前人类所利用的石油、天然气和煤炭等化石能源正在逐步消耗,能源危机已经发展在人类面前。
太阳能充电器毕业设计论文
![太阳能充电器毕业设计论文](https://img.taocdn.com/s3/m/65bdc5d158f5f61fb7366668.png)
一个太阳能电池只能产生约 0.5V 的电压, 远远低于了实际应用所需要的电压。 为了满足实际应用所需,就需要把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含 一定数量的太阳能电池,这些太阳能电池通过导线连接。一个组件上,太阳能电 池的标准数量是 36 片(10cm×10cm),这意味着一个太阳能电池组件大约能产生 17V 的电压,正好能为一个额定电压为 12V 的蓄电池进行有效充电。 通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件,具 有一定的防腐、防风、防雹、防雨等的能力广泛应用于各个领域和系统。当应 用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时,可把多个组件组成太 阳能电池方阵,以获得所需要的电压和电流。 组件的电气特性主要是指电流—电压输出特性,也称为 V-I 特性曲线,如图 1-1 所示。 特性曲线可根据图 1-1 所示的电路装置进行测量。 特性曲线显示 V-I V-I 了通过太阳能电池组件传送的电流 Im 与电压 Vm 在特定的太阳辐照度下的关系。 如果太阳能电池组件电路短路即 V=0,此时的电流称为短路电流 Isc;如果电流开 路即 I=0,此时的电压称为开路电压 Voc。太阳能电池组件的输出功率等于流经该 组件的电流与电压的乘积,即 P=V×I。 当太阳能电池组件的电压上升时,例如通过增加负载的电阻值或组件的电压 从零(短路条件下)开始增加时,增加的输出功率亦从 0 开始增加;当电压达到 一定值是,功率可达到最大,这是当阻值继续增加时,功率将跃过最大点,并逐 渐减少至零,即电压达到
1.3.2 铅酸蓄电池工作结构及原理
铅酸蓄电池的正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色;负极 ,成青灰色。将活性物质调成糊状填充 板上的活性物质是海绵状的纯铅(Pb) 在栅架的空隙里并进行干燥即形成极板。 将正、负极板各一片浸入电解液中,可获得 2V 左右的电动势。为了增大 蓄电池的容量,常将多片正、负极板分别并联,组成正、负极板组。在每个 单格电池中,正极板的片数要比负极板少一片,这样每片正极板都处于两片 负极板之间,可以使正极板两侧放电均匀,避免因放电不均匀造成极板拱曲。 铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内 储存起来,放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通 过电化学反应完成的,电化学反应式如下: 充电:2PbSO 4 +2H2 O= PbO2 +Pb+2H 2 SO4 (电解池) 阳极:PbSO4 + 2H2 O- 2e - === PbO2 + 4H+ + SO4 2阴极 : PbSO4 + 2e - === Pb + SO4 2放电:PbO2 +Pb+2H2 SO4 =2PbSO4 +2H2 O(原电池) 负极 : Pb + SO4 2- - 2
太阳能充电器毕业设计
![太阳能充电器毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/753f920df6ec4afe04a1b0717fd5360cbb1a8d6c.png)
太阳能充电器毕业设计太阳能充电器毕业设计随着科技的不断发展和环境保护意识的增强,太阳能充电器作为一种环保、可再生能源的应用产品,逐渐受到人们的关注和喜爱。
在能源紧缺和环境污染问题日益严重的今天,太阳能充电器的毕业设计成为了一个热门话题。
首先,我们来探讨一下太阳能充电器的原理。
太阳能充电器利用太阳能将光能转化为电能,然后存储在电池中,以供手机、平板电脑等电子设备充电使用。
太阳能充电器的核心部件是太阳能电池板,它通过光伏效应将太阳光转化为电能。
此外,太阳能充电器还包括电池、充电控制器和输出接口等组成部分。
在进行太阳能充电器的毕业设计时,首先需要确定设计的目标和要求。
例如,充电器的输出功率、电池容量、充电效率等方面的要求。
然后,需要进行电路设计和选型。
根据目标要求,选择合适的太阳能电池板、电池和充电控制器等器件,并设计相应的电路连接和控制逻辑。
在太阳能充电器的毕业设计中,还可以考虑一些创新的设计元素。
例如,可以设计一个智能充电控制系统,通过感应器实时监测太阳能电池板的光照强度和角度,以及电池的充电状态,从而实现最佳的充电效果。
此外,还可以考虑加入光伏跟踪系统,使太阳能电池板能够自动调整角度,以获取更多的太阳能,提高充电效率。
除了技术方面的设计,太阳能充电器的外观设计也是一个重要的考虑因素。
可以根据用户的需求和喜好,设计出符合人体工程学的外形和便携性。
同时,还可以考虑使用环保材料和可降解材料,以减少对环境的影响。
在完成太阳能充电器的毕业设计后,还需要进行实验验证和性能测试。
通过实验,可以验证设计的可行性和充电器的性能。
例如,测试充电器在不同光照条件下的充电效果、充电时间和充电效率等指标。
同时,还可以进行充电器的稳定性测试和安全性评估,以确保充电器在正常使用时不会出现故障和安全隐患。
最后,太阳能充电器的毕业设计还可以考虑一些应用扩展。
例如,可以设计一个多功能充电器,不仅可以通过太阳能充电,还可以通过插座充电或者电池充电。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
设计应用】新型太阳能充电器的研究与设计 [图片]
∙复制地址
Jing 2010年11月27日 10:00 阅读(3) 评论(0) 分类:个人日记
∙举报
∙字体:中▼
o小
o中
o大
1 引言"{!O:S_RD%F!RW 照明工程师社区].Z6dy tPk!w`
?Xa]lo7z,A8{C
CT9Y \0F9i 目前,在各种光伏电站中,普遍采用太阳电池来收集太阳能并将它储存于蓄电池中以便在需要时再逆变成220V/50Hz交流电供给用户使用。
然而,在利用太阳电池对蓄电池充电的过程中,由于太阳电池输出特性的非线性,太阳电池工作点并不是时刻处于最大功率点附近,从而造成太阳电池能量的浪费。
本课题所研制的新型太阳能充电器根据太阳电池的工作特性——输出最大功率点处的电压值在不同日照下基本不变,采用恒压跟踪(CVT)方式实现了对太阳电池的最大功率跟踪,有效地提高了太阳电池的工作效率,同时也改善了整个系统的工作性能。
1R,i;G5W2A+JC
!W If X mvvZ2 系统主电路
(?lGq h'~
#DjNUv;p,v7B 系统的主电路如图1所示。
照明工程师社区!gtK(N0Vw5o7{,`
"ct-K AQtL,z 照明工程师社区_6[~7`2le'_
照明工程师社区O/h)Lc-o Xc
由图1可知,主电路拓扑结构为Buck型变换器,利用脉冲宽度控制芯片TL494的输出脉冲来控制主电路功率器件(IGBT)的占空比,以改变对蓄电池的充电电流,由此实现太阳
电池的恒压跟踪,使太阳电池的输出功率接近最大功率。
同时,通过主电路来完成对蓄电池电压、充电电流和太阳电池电压的采集,以便控制电路实现各种跟踪和保护功能。
#H+?uO1N
,{ P0@Y7V1BT7q3 太阳电池的工作特性
(Ho P'h4T f
)ung(uV.~ 图2为太阳电池的工作特性曲线图。
由图可知,太阳电池的工作特性为一组非线性曲线,A、B、C、D、E点为不同日照下的最大输出功率点,并且对应输出最大功率点处的电压值在不同日照下基本不变,根据这一特点,采用恒压跟踪方式,利用简单的硬件电路基本上就可以实现太阳电池的输出功率为最大;同时,由图2又可知,当蓄电池过充时只要使太阳电池工作于开路状态就可以实现过充保护。
照明工程师社区(XYwD x)yS"j
照明工程师社区dz:G8Y q Q@&di @m
照明工程师社区aw)^5jG
照明工程师社区/y6U3R)D'TY1y
4 系统的控制原理
}"z LQQd B 照明工程师社区SgRQ3P)P"W-R
4.1 系统控制框图
})B&J.i1Ig(A9_ 照明工程师社区 DgAr1U
系统的控制框图如图3所示。
照明工程师社区A"A6dy_7N
i3YZ,j5?X6Y
-g+V!K8n @*?*v:sG8M
i7ef/{T*m 由图3可知,本系统采用了经典控制理论中的双闭环控制方式,其中电流环为内环,电压环为外环,电压环的输出为电流环的给定;并且电压环又包含了由蓄电池电压构成的电路和太阳电池电压构成的电路,两个电路分别在电路工作的各个阶段起着相应的调节作用。
zK!h1Y'\t%MF&j 照明工程师社区[N1{ Bx5[3N
4.2 系统的工作过程分析
2EH,Fx:? ]^m9i JF
;h.H4Zw R'~ 在充电阶段,蓄电池电压构成的电路不起作用,电压环仅由太阳电池电压构成的电路组成,此时,电压环的输出为电流环的给定,通过检测主电路中蓄电池的的充电电流和给定电流相比较来改变TL494的输出脉冲宽度,使太阳电池电压紧紧跟踪给定电压,具体表现为:当太阳电池电压大于给定电压时,偏差信号经过PI调节后改变给定电流使加到TL494的电流输入端信号变大,TL494输出脉冲宽度增加,经驱动电路放大整形以驱动功率器件,使其导通占空比增加,蓄电池充电电流变大,由图2可知,太阳电池电压下降,电路达到稳态时,太阳电池电压等于给定电压,电流环的给定亦为稳定值,蓄电池的的充电电流等于给定电流;反之,当太阳电池电压小于给定电压时,TL494输出脉冲宽度减小,经驱动电路放大整形以驱动功率器件,使其导通占空比减小,蓄电池充电电流变小,太阳电池工作电压增加,电路达到稳态时太阳电池电压等于给定电压。
照明工程师社区4bJ.v8Z V y1W
照明工程师社区V f-I8\ Jt8V7~
在过充电阶段,两个电路均起作用,电压环由太阳电池电压构成的电路和蓄电池电压构成的电路组成,此时,蓄电池电压和给定太阳电池工作电压之和大于太阳电池实际工作电压,偏差信号经过PI调节后加到TL494的电流输入端,使TL494输出脉冲宽度减小,蓄电池充电电流变小,由图2可知,太阳电池实际工作电压渐渐增大,直到稳态时,太阳电池工作于开路状态,蓄电池充电电流为零,从而实现了过充保护。
e ]:fN.vDS$~J 照明工程师社区2EG V hJ
5 脉冲宽度调制芯片TL494及其应用照明工程师社区9k&W9|{3^pC]
照明工程师社区 y*~%DH(b{(o
5.1 脉冲宽度调制芯片TL494的结构
$V+ZP1rM/uOB8]+J3I
#a W8v&^(@_ TL494是美国德州仪器公司的产品,其价格便宜,容易购得,并且在其内部同时解决了电流调节器、脉宽调制和最大电流限制,芯片内还设置了一些附加监控保护功能,使得芯片具有较强的抗干扰能力和较高的可靠性,用此芯片构成的控制系统外接元器件较少,结构简单。
图4为该芯片的内部结构图。
&\.d;C%HQX iKC
\*W6v Ztg i 由图4可知,TL494由一个振荡器、两个比较器、两个误差放大器、一个触发器、双与门和双或非门、一个+5V基准电压源、两个NPN输出晶体管等组成。
脚6和脚5外接电阻Rt和Ct确定了振荡器产生锯齿波的频率fosc
,h(k)_{L Z$eQU0T D t
de;z!RIfosc=1/(RtCt)照明工程师社区7] ]Y0IJ+np
照明工程师社区c,M)E-eR1m:f
输出调制脉冲的宽度是由电容Ct端的正向锯齿波和脚3、4输入的两个控制信号综合比较后确定的。
脚13用来控制输出模式。
脚4为死区时间控制端。
脚1、脚16和脚2、脚15分别为两个误差放大器的同相和非同相输入端,可以分别接至给定信号和反馈信号,用作电压和电流调节器,完成系统的闭环控制,或者用作过流、过压、欠压和过热等比较器,实现保护功能。
脚14为基准电压端,可为上述调节器和比较器提供参考基准。
(d1P+kh$m;P
u3Z.T1|5uD?,I~
YOA6M~e#Q7QI0B
&|"`gv7}/g 5.2 TL494的外围电路组成照明工程师社区S8nH;]+s
照明工程师社区Y'^;s'?An mAv
TL494的外围电路组成如图5所示。
照明工程师社区[5ld7x sc s-_-cH.\
bhb7nNbT h
7\%l'gf1K `x
\r%a#oTm`6 结语照明工程师社区+P$f N%m$~g_
照明工程师社区P3z$Dlnb
根据上述控制思想研制的充电器,具有过充、过流、过热等完善的保护功能;经过长期运行,系统显示出了良好的效果,不仅提高了太阳电池的工作效率,同时也保护了所使用的蓄电池,在利用绿色能源方面,具有较大的社会效益。
照明工程师社区+R~?%d.TaH
p7h,qZGBO$j参考文献照明工程师社区 VIhm R"nmdR
照明工程师社区+@@-^W$R;cq:e
1]京特,莱纳著.余世杰,何慧若译.太阳能的光伏利用
.合肥:合肥工业大学,1991.照明工程师社区fbr|~LU
'm?5G[){2]谭建成.电机控制专用集成电路
.机械工业出版社,1998.
'eOP9zs&X
(R zH e'{t{Q3]张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计
.电子工业出版社,1998.照明工程师社区k+}Z-CUf。