【正文】 10 小時(shí)率。電池的額定容量（ Ah 或 mAh ）是電池在特定條件下完全放電所能儲(chǔ)存的電能。在上述兩種情況下，輸出電壓與電流的乘積均為零，因此， MPP 必須在兩種極端情況之間。 太 陽(yáng) 能 電 池 板 AT89C51 DC/DC 變換 顯示電路 手 機(jī) 電 池 ADC0809 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) 4 總電路原理圖 銅陵學(xué)院 畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 5 第二章 太陽(yáng)能充電器硬件電路設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能電池板部分 太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，是該充電器的核心部分，其功能是將太陽(yáng)光的輻射能量轉(zhuǎn)化為電能，如今的便攜式數(shù)碼設(shè)備種類(lèi)較多， 所需電壓電流不等，對(duì)于輸入功率較大的設(shè)備，必須采用面積較大的電池板，而這又給攜帶帶來(lái)不便。本設(shè)計(jì)采用太陽(yáng)能電池板對(duì) 51 單片機(jī)進(jìn)行供電，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的太陽(yáng)能充電電路，通過(guò)脈寬調(diào)制對(duì)手機(jī)電池充電進(jìn)行智能控制 。 charge control。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光 — 電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的巨大需求，太陽(yáng)能電池仍將是利用太陽(yáng)輻射能比較切實(shí)可行的方法，可為人類(lèi)未來(lái)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開(kāi)辟?gòu)V闊的前景 。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池成本低重量輕，轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有極大的潛力。 太陽(yáng)能光伏電池的工作原理如圖 所示，當(dāng)光波照射到半導(dǎo)體表面時(shí)，半導(dǎo)體內(nèi)部N 區(qū)和 P 區(qū)中的價(jià)帶電子由于受到太陽(yáng)光子的沖擊，吸收太陽(yáng)能量發(fā)生能級(jí)躍遷被激發(fā)導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生了許多處于非平衡狀態(tài)的電子一空穴對(duì)。 電池的定義 在現(xiàn)代技術(shù)中電池有了更為精確地定義：能夠產(chǎn)生電能的便攜、獨(dú)立化學(xué)系統(tǒng)。 當(dāng)以穩(wěn)定的電流對(duì)蓄電池充電時(shí)，由于蓄電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，從而蓄電池內(nèi)阻發(fā)生變化，引起蓄電池端電壓的變化如圖 24 所示。） 01 0987654321 1 11 . 62 . 22 . 01 . 8? ?Uv? ?tho a b cde 圖 25 蓄電池放電時(shí)端電壓的變化曲線(xiàn) 由放電曲線(xiàn)可知，放電曲線(xiàn)基本由三部分組成：放電開(kāi)始（曲線(xiàn)的 oa 段）短時(shí)間內(nèi)電壓快速下降，然后電壓緩慢下降（曲線(xiàn)的 ab 段）；最后端電壓在極短的時(shí)間內(nèi)迅速降低（曲線(xiàn)的 bc 段）。在輸出過(guò)程中通過(guò)單片機(jī)定時(shí)器定時(shí)檢測(cè)輸出電流或電壓，與設(shè)定值比較后調(diào)節(jié) PWM 占空比，使輸出趨于設(shè)定值。當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 DC/DC 變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱(chēng)為直流斬波。由于輸出電流 Io 是 Ui 通過(guò)開(kāi)關(guān)調(diào)整管 Q 和 LC 濾波電路輪流提供，通常脈動(dòng)成份線(xiàn)性穩(wěn)壓電源要大一些，這是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)之一。它是高速硅門(mén) CMOS 器件，與低功耗肖特基性 TTL 器件的引腳兼容。 入口 初始化 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換結(jié)束 ？ 處理存儲(chǔ) 返回 N Y 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) 20 圖 33 充電子程序框圖 電源子程序的設(shè)計(jì) 本太陽(yáng)能手機(jī)充電器與傳統(tǒng)充電器相比，最大的優(yōu)點(diǎn)就是不僅能直接給電池充電，還能作為普通的直流電源使用，其中的 5V 直流輸出也可以直接給手機(jī)充電，或作為 MP3 等其他小電子設(shè)備的供電電源。 銅陵學(xué)院 畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 25 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。 最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達(dá)睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到 實(shí)際工作中去。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容，允許他人依法合理 使用。王志功，譯，電子工業(yè)出版社， 2020 Donald D. Principal and Companies 濱川圭宏 .太陽(yáng)能光伏電池及其應(yīng)用 ， 北京：科學(xué)出版社， 2020 沈德金等 .接口電路與實(shí)用程序?qū)嵗? 北京：北京大學(xué)出版社 ， 2020 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) 24 致 謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力 ，本設(shè)計(jì)在王老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課 題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水。當(dāng) 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖后，字形碼都移至 74Ls164 的 Q0Q7，數(shù)碼管就顯示相應(yīng)按鍵的編碼。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I／ O 接口用于筆劃段字形代碼。當(dāng) uB 為低電平時(shí)， T 截止，此時(shí)雖然發(fā)射極電流為零，但是 L 釋放能量，其感生電動(dòng)勢(shì)使 D 導(dǎo)通 ， 與此同時(shí) C 放電，負(fù)載電流方向不變， uE=UD≈0。下降沿啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在 進(jìn)行。當(dāng) ALE 線(xiàn)為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線(xiàn)的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) 10 圖 26 電源模塊電路 單片機(jī)部分 本系統(tǒng)采用 AT89C51 系列的單片機(jī)。充電率的大小是指在一定時(shí)間內(nèi)將蓄電池充滿(mǎn)所需電流的大小。例如，對(duì)于額定為 1 安培時(shí)的電池， C/10 的放電電流等于1Ah/10=100mA。在一種極端情況下，輸出電壓為最大值 (VOC)，但輸出電流為零；在另一種極端情況下，輸出電流為最大值 (ISC)，但輸出電壓為零。本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖 1． 1 所示，通過(guò)太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，由單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn) PWM 波控制開(kāi)關(guān)管從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓電流的改變，通過(guò)顯示電路顯示輸出狀態(tài)及大小，由 ADC0809 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集及轉(zhuǎn)換并傳給單片機(jī)做判斷處理，從而實(shí)現(xiàn)電路的智能輸出與控制 。系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集及處理都采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 battery。 作者簽名： 日 期： 鄭佳：太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 III 目錄 插圖清單 .......................................................................................................................................... I 摘 要 .........................................................................................................................................II ABSTRACT ................................................................................................................................. III 引 言 .................................................................................................................................... 1 第一章 緒論 ............................................................................................................................ 2 設(shè)計(jì)目的 .......................................................................................................................... 2 設(shè)計(jì) 思路和分析 .............................................................................................................. 2 硅太陽(yáng)能電池與參數(shù) ...................................................................................................... 2 系統(tǒng)總體框圖設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 3 第二章 太陽(yáng)能充電器硬件電路設(shè) 計(jì) ...................................................................................... 5 太陽(yáng)能電池板部分 ........................................................................................................ 5 蓄電池部分 ...................................................................................................................... 7 電池的定義 ............................................................................................................... 7 充放電特性 ............................................................................................................... 8 蓄電池作為電源模塊的設(shè)計(jì) .............................................