【正文】 本設(shè)計(jì)存在著的缺點(diǎn)和不足，在以后的工作、學(xué)習(xí)中我會(huì)對(duì)其加以改正。 本課題所研究的太陽能手機(jī)充電器在設(shè)計(jì)上仍然存在一些不足以及需要改進(jìn)的地方，主要有以下兩點(diǎn)： 本系統(tǒng)在測試實(shí)驗(yàn)的后期數(shù)據(jù)處理仍需手動(dòng)計(jì)算，如果能將測試的數(shù)據(jù)直接輸入PC，通過PC的強(qiáng)大計(jì)算能力進(jìn)行虛擬擬合。但在總的造價(jià)有所增加；（2）添加一塊蓄電池可以隨時(shí)給手機(jī)充電，無論黑夜或者陰雨天都能提供電力給手機(jī)。 在電路分析時(shí)必要尊從能量守恒定律，一切的電路都適合能量守恒定律，使用能量守恒定律電路就變得簡單。在成本進(jìn)一步降低的情況下，有可能可以投放市場大規(guī)模生產(chǎn)和使用。同時(shí)電流的不斷減小也保證了電池充飽后可中斷充電，從而保證不會(huì)出現(xiàn)過充現(xiàn)象。在進(jìn)行恒壓充電過程中，電流在不斷的減小，在涓流充電狀態(tài)下可以讓電池充飽，即充電電壓與實(shí)際電池電壓可以基本相等。從充電精度看，對(duì)于 鋰電池來說，達(dá)到了 %，完全在 1%充電精度要求內(nèi)。從圖上可以看出基本上經(jīng)過了恒流充電與恒壓充電過程。在實(shí)際操作中只需要把太陽能電池板的傾角調(diào)節(jié)到這個(gè)范圍內(nèi)即可。根據(jù)前面的公式計(jì)算得到天津市的最佳方位角的方位是40176。)159714251817339931428104952711556101262由于在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中，蓄電池有著均衡充電的要求，因此，要盡量增加方陣在太陽輻射強(qiáng)度較弱月份的發(fā)電量。表62 天津地區(qū)逐月太陽能輻射能量一二三四五六七八九十十一十二年單位水平輻射Kwh/水平擴(kuò)散Kwh/大氣輻射Kwh/清潔指數(shù)溫度oC風(fēng)速m/s表63 逐月最佳傾角計(jì)算結(jié)果月份β( 176。；2） 計(jì)算時(shí)間為2010年；3） 陣列方位角為0, 176。但用純數(shù)學(xué)手段求解其計(jì)算量相當(dāng)繁重，因此 我們利用PVSYST軟件對(duì)其進(jìn)行建模仿真，并采折半查找法得到最佳傾角，計(jì)算及結(jié)果如下：1） 計(jì)算地點(diǎn)為天津市，經(jīng)度數(shù)117176。因此，最佳傾角的確定要比最佳方位角的確定復(fù)雜。令，根據(jù)太陽時(shí)及太陽時(shí)角的定義，式中的積分區(qū)間[H1,H2]關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，太陽方位角的余弦函數(shù)cosZc是太陽時(shí)角H的偶函數(shù)[4]；正弦sinZs是太陽時(shí)角H的奇函數(shù)[3]，因此的最佳值為0在確定陣列的最佳方位角以后，還有另一個(gè)重要的參數(shù)需要確定，那就是陣列的最佳傾角β。由于太陽總輻射中的散射部分與陣列朝向無關(guān)，所以只需要考慮陣列上太陽直射輻射強(qiáng)度隨陣列面朝向的變化即可。本文以在天津這座城市安裝太陽能電池板為案例，對(duì)其安裝角度進(jìn)行計(jì)算。按照不同的使用情況，陣列傾角有著不同的要求。第六章 調(diào)試過程及結(jié)果太陽能電池陣列是一種能夠吸收太陽光并將其轉(zhuǎn)化為電流的半導(dǎo)體裝置。因而對(duì)最大輸出功率影響明顯，見圖55中各實(shí)線的波峰的幅值變化。圖52不同日照下的IV關(guān)系曲線圖 圖53不同日照下的PV曲線圖圖54，圖55分別給出了太陽能電池陣列在日照射為1000W/m2，和在變化溫度(T)的情況下，表現(xiàn)出典型的IV和PV特性。從圖54可知，太陽能電池陣列的輸出短路電流(ISC)和最大功率點(diǎn)電流(IM)隨日照強(qiáng)度的上升而顯著增大，也就是說式(51)中ISC強(qiáng)烈地控制著I的大小。它的值越大，表明輸出特性曲線越“方”，電池的轉(zhuǎn)換效率也越高。對(duì)實(shí)際光電池，引人填充因子FF(Fill factor)概念來表征光電池的這一特性，F(xiàn)F定義為式51。從圖51可見，IM和VM的乘積就是最佳工作點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)所確定的矩形面積，在曲線范圍內(nèi)這個(gè)面積越大，表明電池的輸出特性越優(yōu)越。因?yàn)樗芴柲茈姵貎?nèi)部等效的串、并聯(lián)電阻的影響，其特性方程由公式可知一個(gè)超越指數(shù)方程，無法用線性方程表示，具有非線性。原則上講，可對(duì)輸出功率求導(dǎo)使其為0，即可得到該電池的最佳工作點(diǎn)IM，VM，從而求出最大輸出功率：PM=IMVM。圖51太陽能電池的IV特性關(guān)系曲線 圖51中，在IV曲線上總可以找到一個(gè)工作點(diǎn)，此點(diǎn)處的輸出功率最大，此點(diǎn)就是最大功率點(diǎn)(MPPT)，即圖中M點(diǎn)。⑤ 最大輸出功率(PM)：在給定日照和溫度下光伏電池可能輸出的最大功率 ⑥填充因子 （51） ⑦ 光伏電池的轉(zhuǎn)換效率：輸出功率PM與陽光投射到電池表面上的功率PS之比，其值取決于工作點(diǎn)。③ 最大功率點(diǎn)電流(IM)：在給定日照強(qiáng)度和溫度下相應(yīng)于最大功率點(diǎn)的電流。實(shí)際使用的時(shí)候,為了抑制7805的自激振蕩,(第五章 太陽能電池的主要參數(shù)及影響因素 光伏電池的幾個(gè)重要技術(shù)：① 短路電流ISC：在給定日照強(qiáng)度和溫度下的最大輸出電流。所以整流橋在此套系統(tǒng)中作用不大，下面舉一實(shí)例詳細(xì)介紹下7805的作用。這種電源使用較簡便，而且對(duì)周圍電路產(chǎn)生的干擾噪聲較小。而且效率很低，造成電能的浪費(fèi)。由以上可見串穩(wěn)型穩(wěn)壓源調(diào)整功放兩端有一定直流電壓，由流過相當(dāng)于負(fù)載電流的直流電流，所以調(diào)整功放電路消耗較大功率。其電路框圖如下圖所示：圖47 三端穩(wěn)壓器7805方框圖與實(shí)物圖穩(wěn)壓過程如下：當(dāng)輸出電壓v0 增高時(shí)取樣電壓vs也增高。而每類集成穩(wěn)壓電路又有許多種型號(hào)，特別是DCDC變換方式的不同，使開關(guān)穩(wěn)壓源又分為多種（變壓器反激式DCDC變換器、降壓式DCDC變換器、升壓式DCDC變換器）。圖46穩(wěn)壓電路三端集成穩(wěn)壓器的原理:集成穩(wěn)壓電路是現(xiàn)代電子儀器、設(shè)備所必需的部件。存儲(chǔ)在L上的能量向C釋放，開始電流大小為I= Ui ton/L，然后沿著電感放電曲線從I+dI開始放電。開關(guān)S導(dǎo)通的時(shí)候Ui通過LS形成回路， L被短路后沿著電感充電曲線從I=Ui/RL充電、由于S的開關(guān)頻率很高可以認(rèn)為是線性充電的，則根據(jù)基爾霍夫電壓定律得：Ui=UL=L dI/dton （左正右負(fù)），則dI=Ui ton/L . VD反向截止，Ui不再向C提供能量，電容C上的能量通過RL 放電，電壓有所下降。S再斷開，電流開始下降，但總是大于或等于I0，輸出功率變大、負(fù)載不變則輸出電壓和電流都應(yīng)該變大，這就是他的升壓原理。 圖45開關(guān)S的PWM控陣波形從能量守恒角度分析Boost升壓斬波原理： 當(dāng)始狀態(tài)前S斷開、L的電流穩(wěn)定了，IL=UiUVD/RL,消耗功率為：P= 。其基本原理是根據(jù)Boost升壓斬波結(jié)構(gòu)來進(jìn)行升壓變換，下面討論一下Boost的變換原理。太陽能的平均輸出功率在200mW左右，則D9上的功耗是：P=（+）=，在安全的范圍內(nèi)。這時(shí)D9的電流還是很小功耗很低，D9可以頂?shù)米　? 太陽能電源板的功率很低，太陽能電源板跟電池連接充電的電路一定要簡單，否則會(huì)造成轉(zhuǎn)換效率很低，失去了太陽能的意義。 第四章 充電器電路圖及工作過程分析 充電器原理圖圖4—1 太陽能充電器原理圖 太陽能電池板充電電路圖4—2 太陽能電源板充電池電路電路分析：太陽能電源板在空載時(shí)發(fā)電電壓有6V之高，但受發(fā)電功率的影響他提供的電流很小在33mA左右，33mA的電流對(duì)D9沒有構(gòu)成安全威脅。