太陽能手機充電器應(yīng)用與前景畢業(yè)論文-wenkub
2022-09-07 14:06:22 本頁面
【正文】 的應(yīng)用實例非常少，目前還沒有真正有效的利用太陽能充電的手機電池 .因此太陽能作 為一種沒有任何污染的易取的綠色能源。進(jìn)入 21世紀(jì)后太陽能光伏產(chǎn)業(yè)更是蓬勃發(fā)展。 [1] 目前 ,許多國家正在制訂中長期太陽能開發(fā)計劃 ,準(zhǔn)備在 21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)太陽能，美國能源部推出的是國家光伏計劃 ,而日本推出的是陽光計劃。 太陽能電池板工作原理、分類及特性 太陽能光伏電池表面有一層金屬薄膜似的半導(dǎo)體薄片。薄片的另一側(cè)和金屬薄膜之間將產(chǎn)生一定的電壓，這一現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。半導(dǎo)體內(nèi)在 P型和 N型交界面兩邊形 成勢壘電場，能將電子驅(qū)向 N區(qū)，空穴驅(qū)向 P區(qū)，從而使得 N區(qū)有過剩的電子， P區(qū)有過剩的空穴，在 PN結(jié)附近形成與勢壘電場方向相反的光生電場。 [2]這樣，太陽的光能就直接變成了可付諸實用的電能。硅系列太陽能電池中，單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟，在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。雖然非晶硅薄膜太陽能電池與結(jié)晶硅相比轉(zhuǎn)換效率偏底 , 但其成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，受到人們普遍的重視并得到迅速發(fā)展。 [3]同一日照強度下，冬天的輸出比夏天高。 太陽能電池在使用時由于太陽光的變化較大，其內(nèi)阻又比較高，因此輸出電壓不穩(wěn)定，輸出電流較小，這就需要用充電控 制電路將電池板輸出的直流電壓變換后供給電池充電。 圖 1 一般充電電路結(jié)構(gòu) 圖 2 智能充電電路結(jié)構(gòu) 廣西師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 5 圖 3 有線太陽能充電電源 無線充電技術(shù)工作方式：電磁感應(yīng)式、磁場共振式、無線電波式。利用此技術(shù) Powercast公司研制出可以將無線電波轉(zhuǎn)化成直流電的接收裝置，可在約 1米范圍內(nèi)為不同電子裝置的電池充電。 （ 2） 19 世紀(jì) 90 年代，愛迪生光譜輻射能研究項目中的一名助手尼古拉?特斯拉就曾提出無線電力傳輸?shù)臉?gòu)想。 （ 5）最近，有幾家公司已經(jīng)生產(chǎn)出無線充電的手機、 mp便攜式電腦。① 2020 年 9 月 1 日，全球首個推動無線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織 —— 無線充電聯(lián)盟在北京宣布將 Qi 無線充電國際標(biāo)準(zhǔn)率先引入中國。 iPhone5 盡管采用更小的接口，但仍然需要通過電線才能充電。該聯(lián)盟成員包括 Verizon、 NTT Doo、諾基亞、三星、德州儀器、華為等公司，覆蓋無線充電解決方案各生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 示意圖 傳輸功率 數(shù)瓦 — 數(shù)百瓦 大于 100mw 數(shù) kw 傳輸距離 小于 1CM 大于 10M 3—— 4M 優(yōu)點 ① 適合短距離接觸充電 ② 轉(zhuǎn)換效率高 ① 適合短距 離低功率充電 ② 無線電波收集，可以隨時隨地充電 ① 適合遠(yuǎn)距離大功率充電 ② 轉(zhuǎn)換效率適中（ 50%） 挑戰(zhàn) ① 目前需限定充電區(qū)域，才能精確充電 ② 接收需加裝辨識，否則對任意產(chǎn)品充電，會產(chǎn)生大量熱。 目前市面上的手機充電器類型多采用電磁感應(yīng)的充電方式。將成為無線充電的主流。從充電效率和地點來選擇無線充電的方式，目前，利用電磁感應(yīng)和電磁共振原理制 成的無線充電器，效率最高。倘若能實現(xiàn)電磁波送電技術(shù)，那么我們就能從根本上解決電力問題。讓充電真正實現(xiàn)無線，讓人們擺脫電線的束縛。有資料顯示，這些地區(qū)有 16 億人還沒用上 電；另有 10 億人無法獲得全天的電力供應(yīng)。對于移動運營商來說，用戶無法使用手機，則意味收入將縮水。 對于沒有獲得電力供應(yīng)的手機用戶和人群，太陽能移動電話的推出，解決了他們因沒有電力供應(yīng)、電力供應(yīng)不可靠和昂貴等因素?zé)o法使用手機的問題。 再有，對移動運營商來說，太陽能手機給他們帶來的好處如下：一、這個市場潛力很大，估計可達(dá)到 23 億美元；二、如果完善部署離網(wǎng)高效充電解決方案，運營商的 ARPU值將至少增加 10－ 14%；在巴布亞新幾內(nèi)亞，太陽能手機的用戶每天使用移動電話的時間增加了 － 分鐘。 Digicel 集團在技術(shù)上與 Intivation、中興通訊開展了合作。現(xiàn)在， ToughStuff 已生產(chǎn)了一種太陽能產(chǎn)品，面向發(fā)展中國 家的低收入家庭。隨著太陽能技術(shù)的發(fā)展，近年來超薄、超輕的光伏電池在便攜式電子設(shè)備中的應(yīng)用也得到了很大發(fā)展。加上無線充電技術(shù)，只要建立了公共的電力無線發(fā)射點，就能輕松實現(xiàn)對電子產(chǎn)品乃至汽車等電器設(shè)備的用電需求。必須要有高效穩(wěn)定的輸入和輸出，而目前的技術(shù)而言，由于光伏電池的輸出功率受光照、溫度等環(huán)境因素的影響，效率只達(dá)到 20%。對于無線充電技術(shù)的應(yīng)用，在未來的數(shù)碼產(chǎn)品乃至汽車的交通工具的應(yīng)用上。地面接收后，將微波恢復(fù)為直流電或交流電，送給用戶使用。而這些的應(yīng)用，首先會在手機的小功率的電子設(shè)備上展現(xiàn)。任何一種給人們帶來方便的 技術(shù)，總是會受到人們的歡迎。分析了當(dāng)前科技，運用太陽能的最新情況與利用太陽能充電的形式。 2020． [3] 錢伯章，太陽能技術(shù)與應(yīng)用，科技出版社， 2020 [4] 姜立中 .無線充電實驗 /無線供電的現(xiàn)實離我們有多遠(yuǎn) /無線電雜志 .北京 :人民 郵電出版社 , [5] 李建華 ,陳水妹 .手機無線充電系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 咸寧學(xué)院學(xué)報 . 2020(12) [6] 無線充電技術(shù)展望 [J]. 硅谷 . 2020(03) 致謝 本課題在選題及研究過程中得到李平老師和曾立老師的悉心指導(dǎo)。在此，也對他們表示衷心感謝。老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅受我以文，而且教我做人，對老師的感激之情是無法用語言來表達(dá)的。但是作為新能源可持續(xù)能源，對未來人類能源供應(yīng)是充滿無限潛力的。 結(jié)束語 經(jīng)過兩個月的辛苦寫作，收集了關(guān)于太陽能為手機充電的相關(guān)資料。除此還得考慮會不會對人體造成傷害，成本太高等諸多問題。 想 N 年以后，在高速公路上，車在自動行駛，而汽車、
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