太陽能手機充電器應用與前景畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-10-02 14:06 本頁面
【文章內容簡介】 陽光的變化較大，其內阻又比較高，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。當光線條件適宜時，通過太陽能電池板吸收太陽光，將光能轉換為電能。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時停止會使電池發(fā)燙，過度的充電會嚴重損害電池的壽命。這就需要一個復雜的控制系統(tǒng)。 圖 1 一般充電電路結構 圖 2 智能充電電路結構 廣西師范學院 2020屆本科畢業(yè)論文 5 圖 3 有線太陽能充電電源 無線充電技術工作方式：電磁感應式、磁場共振式、無線電波式。 ① 磁 場共振基本原理：由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當兩個裝置調整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振 ，它們就可以交換彼此的能量 。 圖 4 磁場共振原理圖 ②無線電波式充電基本原理：類似于早期使用的礦石收音機，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，如下圖。其接收電路可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負載作出調整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。利用此技術 Powercast公司研制出可以將無線電波轉化成直流電的接收裝置，可在約 1米范圍內為不同電子裝置的電池充電。 圖 5 無線電波式充電式 太陽能手機充電器應用與前景 6 ③ 電 磁感應式充電基本原理：初級線圈通以一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈鐘產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉移到 接收端。類似于現(xiàn)在用得交流 /直流變壓器的原理。 圖 6 電磁感應式充電 2 無線充電技術 無線充電技術的發(fā)展歷史 [4] （ 1） 19 世紀 30 年代，邁克爾?法拉第就發(fā)現(xiàn)，周圍磁場的變化將在電線中產(chǎn)生電流。 （ 2） 19 世紀 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)臉嬒搿? （ 3）香港城市大學電子工程學系許樹源教授在早幾年曾成功研制出“無線電池充電平臺”，需要產(chǎn)品與充電器接觸，它主要利用的是近場電磁耦合原理。 （ 4） 2020 年，美國麻省理工學院的馬林索爾賈?？?（ Marin Soljacic）等人在無線傳輸電力方面取得了新進展，他們用兩米外的一個電源，“隔地”點亮了一盞 60瓦的燈泡。 （ 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。 廣西師范學院 2020屆本科畢業(yè)論文 7 無線充電技術發(fā)展現(xiàn)狀 無線充電技術是近幾年才開始發(fā)展起來的一個新興行業(yè)，未來有著廣闊的發(fā)展空間。無線充電聯(lián)盟（ Wireless Power Consortium）成立于 2020 年 12 月 17 日，其使命是為了創(chuàng)造和促進市場廣泛采用與所有可再充電電子設備兼容的國際無線充電標準 Qi。以安全性，能源及充電效率為出發(fā)點 ，無線充電聯(lián)盟宣布將近距離電磁感應 技術作為低功耗便攜式電子設備充電的國際標準。① 2020 年 9 月 1 日，全球首個推動無線充電技術的標準化組織 —— 無線充電聯(lián)盟在北京宣布將 Qi 無線充電國際標準率先引入中國。信息產(chǎn)業(yè)部通信電磁兼容質量監(jiān)督檢驗中心也加入該組織。②無線充電技術采用統(tǒng)一的工業(yè)標準，未來幾年，手提電話、 PMP/MP3 播放器、數(shù)字照相機、手提電腦等產(chǎn)品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無線充電器③戴爾是最早推出支持無線充電產(chǎn)品的廠商，它早在 2020 年就推出了配備了無線充電功能模塊的 Latitude Z600，成為全球首款支持無線充電的筆記 本電腦：通過無線塢站的擴充，可以為這款機器提供 60W 功率的 供電 5小時左右即可將這款產(chǎn)品的電池充滿 。 ④諾基亞的新款 WindowsPhone8(WP8)手機支持無線充電功能，用戶只要將手機放在一個支持 Qi 無線充電標準的插座上就能完成充電。 iPhone5 盡管采用更小的接口，但仍然需要通過電線才能充電。三星在發(fā)布旗艦手機 GalaxyS3 前也曾表示要使用該技術。不過，目前是以套件的形式提供另外，英特爾和 IDT(Integrated DeviceTechnology)日前宣布合作，為英特爾的無線充電技術共同開發(fā)集成發(fā)射 器和接收器芯片。目前全球最主要的無線充電標準是 Qi 標準，由全球首個推動無線充電技術的標準化組織 —— 無線充電聯(lián)盟 (Wireless Power Consortium)推出。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)。 Qi 采用了目前最為主流的電磁感應技術，目的是為所有電子廠商提供統(tǒng)一的通用標準。 無線充電技術比較 表 1 無線充電技術類型 [5] 無線充電技術類型 電磁感應式 電磁 感應利用感應電壓來充電 無線電波收集環(huán)境電磁波產(chǎn)生電流 電磁共振利用電磁波共振效應 太陽能手機充電器應用與前景 8 原理 初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈鐘產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端 由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當兩個裝置調整到相同頻率，實現(xiàn)能量交換。 將環(huán)境電磁波轉換為電流，透過第二層電路傳輸電流。 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 適合遠距離大功率充電 ② 轉換效率適中（ 5
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