【正文】 將蓄電池輸出的 升高到穩(wěn)定的 5V，然后為手機充電。 將參數(shù) Vout=8V， Ipmax=， f=50KHz 代入式 (44)可以計算出電感 L=，本設(shè)計取電感值為 47μH。 控制電路的核心器件是單片機，具體的電路包括 :單片機外圍電路、采樣電路、驅(qū)動電路、輔助電源電路。 輸出電壓額定值為 ，變化的范圍是 到 。 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計要求 本設(shè)計要完成的主要任務(wù)是：太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并把電能儲存在蓄電池中，為手機提供穩(wěn)定的充電電源。 第 3章 基于芯片的太陽 能手機充電器設(shè)計 21 10uF 以上的濾波電容，用于減小輸出的噪聲。高增益的誤 差放大器保證了在不同輸入電壓和不同負(fù)載電流情況下穩(wěn)定的輸出電壓。芯片內(nèi)部包括輸出 電壓反饋和修正網(wǎng)絡(luò)、啟動電路、震蕩電路、參考電壓電路、 PFM 控制電路、過流保護(hù)電路以及功率管。 (3)參數(shù)設(shè)定 在恒流模式，計算充電電流的 公式為： ISETCH R1800VI ? (31) 其中 ICH —— 充電電流， A； RISET —— ISET 管腳到地的電阻 ，Ω 。這樣可以保證即使在輸入電壓源的電流輸出能力很微弱的情況下，也能為電池充電。當(dāng)輸入電壓大于 ，并且充電電流減小到充電結(jié)束閾值 (恒流充電電流的 10%)時，充電周期結(jié)束。當(dāng)輸入電壓掉電時， CN3063 自動進(jìn)入低功耗的睡眠模式，此時電池的電流消耗小于3μA。 太陽能 電池 充電芯片 CN 3063 蓄電池 升壓芯片 MCC 6288 手機 圖 31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 (2)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計 太陽能電池板的選擇為：開路電壓 ,短路電流 175mA,最大電壓 ,最大電流 150mA，峰值功率 外型尺寸是 10469mm； 蓄電池的參數(shù)選擇為：選擇鋰離子電池作為儲能蓄電池，標(biāo)稱電壓 ，充電終止電壓 ，放電終止電壓 ，額定容量 1000mAh； 蓄電池的充電控制芯片選為 CN3063，蓄電池放電電路的升壓芯片選為 MCC6288[10]。對恒流恒壓充電方式進(jìn)行了 simulink 建模與仿真。 電 流 / C電 壓 / V1 C0 . 1C電 壓電 流恒 流 恒 壓 圖 214 恒流恒壓充電曲線圖 因此，本設(shè)計選用恒流恒壓充電的方法為蓄電池進(jìn)行充電。在充電過程中充電電壓始終保持不變，稱為恒定電壓充電法。因此，本設(shè)計選用鋰離子電池作為儲能蓄電池。 第 2章 太陽能電池與蓄電池論述 13 svtI ot y nIVP W Mm p p tv+V o l t a g e M e a s u r e m e n t 1S t e p 1S t e pS e r i e s R L C B r a n c h 3S e r i e s R L C B r a n c h 2S e r i e s R L C B r a n c h 1S e r i e s R L C B r a n c hS c o p eP r o d u c tgmDSM o s f e tM e m o r ymakD i o d ei+C u r r e n t M e a s u r e m e n ts+C o n t r o l l e d C u r r e n t S o u r c e2 5C o n s t a n t 11 0 0 0C o n s t a n t 圖 210 實現(xiàn) MPPT 的 simulink 仿真模塊 設(shè)太陽能電池工作的光照強度與溫度的初始值分別是 1000W/㎡ 和 25℃ 。 因為太陽能電池的 PV 曲線在最大功率點處的斜率是零，于是得到： 0dVdIVIdVdP ??? (214) 即： 第 2章 太陽能電池與蓄電池論述 11 VIdVdI ?? (215) 式 (215)就是實現(xiàn) MPPT 的條件，也就是說，當(dāng)輸出電導(dǎo)的變化量與輸出電導(dǎo)的負(fù)值相同時，太陽能電池工作于最大工作點處。)有： TrefTdT ?? (29) scr e fr e f I1SSdTSSαdI ?????? ??? (210) dIRβdTdV s??? (211) dIII39。太陽能電池輸出電壓、輸出電流與輸出功率隨光照強度的變化 曲線如圖 23 所示，太陽能電池輸出電壓、輸出電流與輸出功率隨溫度的變化曲線如圖 24 所示。這樣，太陽能通過太陽能電池就轉(zhuǎn)換為了可以使用的電能。 對兩種太陽能手機充電器設(shè)計方案進(jìn)行了比對，闡述了各自的優(yōu)缺點 。在太陽能電池的研究方面，國內(nèi)很多高校和研究機構(gòu)也都長期致力于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究，并積累了許多經(jīng)驗也取得了一些的研究成果。 市場產(chǎn)品概況及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 市場產(chǎn)品概況 如今，市場上手機充電器的類型主要有旅行手機充電器、座式充手機電器、車載手機充電器、無線手機充電器、太陽能手機充電器等。然而現(xiàn)在市場上有些充電器的 產(chǎn)品質(zhì)量并不能滿足要求，而且還存在著安全隱患。而且隨著太陽能電池 技術(shù)的改進(jìn)以及新型光 — 電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，以及各國對環(huán)境的保護(hù)要求和對再生清潔能源的巨大需求，太陽能電池仍是利用太陽輻射能切實可行的方法，為人類將來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。 Single chip microputer III 目 錄 摘要 ....................................................................................................................... II Abstract ................................................................................................................. II 第 1章 緒論 .......................................................................................................... 1 課題研究的背景及意義 ................................... 1 太陽能研究的背景及意義 ............................. 1 手機充電器研究的背景及意義 ......................... 1 市場產(chǎn)品概況及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................... 2 市場產(chǎn)品概況 ....................................... 2 太陽能國內(nèi)研究狀況 ................................. 2 太陽能國外研究狀況 ................................. 2 課題研究的主要內(nèi)容 ..................................... 3 本章小結(jié) ............................................... 3 第 2章 太陽能電池與蓄電池的論述 .................................................................. 5 太陽能電池的研究 ....................................... 5 太陽能電池的工作原理 ............................... 5 太陽能電池的等效電路 ............................... 5 太陽能電池的輸出特性 ............................... 7 太陽能電池仿真模型的建立 ........................... 8 ........................... 10 蓄電池及其充電控制 .................................... 14 蓄電池介紹 ........................................ 14 蓄電池充電方法 .................................... 14 蓄電池充電仿真 .................................... 15 本章小結(jié) .............................................. 16 第 3章 基于芯片的太陽能手機充電器硬件設(shè)計 ............................................ 17 ..................................... 17 CN3063芯片介紹 ........................................ 17 MCC6288芯片介紹 ....................................... 19 本章小結(jié) .............................................. 21 第 4章 基于 MPPT的太陽能手機充電器硬件設(shè)計 .......................................... 22 系統(tǒng)總體設(shè)計 .......................................... 22 系統(tǒng)總體設(shè)計要求 .................................. 22 系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計 .................................... 22 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................................. 22 具體硬件電路的設(shè)計 .................................... 24 基于 MPPT 的蓄電池充電控制電路設(shè)計 ................. 24 IV 蓄電池放電電路 .................................... 26 控制系統(tǒng)電路設(shè)計 .................................. 27 軟件設(shè)計 .......................................... 34 本章小結(jié) .............................................. 37 結(jié)論 ...................................................................................................................... 38 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 39 致謝 ...................................................................................................................... 40 附錄 1 開題報告 ................................................................................................. 41 附錄 2 中期報告 .......