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1、天津中德职业技术学院毕业设计 项目名称: 太阳能充电器 设计 人： 韩 昭 所在院系：电气与能源学院 专业年级：11新能源1班 联系电话： 指导教师: 张链 职称: 完成日期： 年 月 日 / 目录摘要。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 1绪论.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 2第一章 概述。.。.。.。.。.。.。.。.。. 11.1 太阳能能源背景 .。.。.。.。.。.。.。.。. 1 太阳能电池国内发展状况。.。.。.。 11.3 太阳能电池的发展前景。.。.。.。.。.。.。.。 2第二章 设计目的及思路.。.。.。.。.。.。.。22.1设计目的.
2、。.。.。.。.。.。.。.。.。. 2.2 设计思路及分析。.。.。.。.。.。.。.。.22. 设计框架图。.。.。.。.。.。.。.。. 3第三章 太阳能充电器的主要构成部件。.。.。.。.。.。.。 4 太阳能电池板的介绍。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 43。2 US标准充电接口。.。.。.。.。.。.。. .3 三端稳压集电路805.。.。.。.。.。.。.。.。.3 升降压电路M-557DJ。.。.。.。.。.。.。83. 自锁六角开关。.。.。.。.。.。.。.。.。.第四章 充电器电路图及工作过程分析.。.。.。.。.。.。.。 141 充电器原理图。.。.。.。.。
3、.。.。.。. 114。2 太阳能电池板充电电路。.。.。.。.。.。.。.。.114.3 升压电路.。.。.。.。.。.。.。.。14. 稳压电路.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 13第五章太阳能电池的主要参数及影响因素。.。.。.。.。.。 16。1 光伏电池的主要参数.。.。.。.。.。.。.。.。.。 15。2 影响因素.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。75.2.1 光照强度对光伏电池转换效率的影响。.。.。.。.。. 175.2 温度对光伏电池输出特性的影响.。.。.。.。.。.。.。17第六章 调试过程及结果。.。.。.。.。.。.。.。.。.。186。1 电池板安装角
4、度的计算与确定。.。.。.。.。.。.。18 1。1 最佳方位角的确定。.。.。.。.。.。. 8 2 最佳倾角的确定。.。.。.。.。206。2 调试结果.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。21 63样机充电实验数据图及其分析.。.。.。.。.。 .。.。25第七章 总结.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 。 。 26参考文献.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 27摘 要1世纪，能源危机日益严重，积极寻找替代能源,开发节能技术尤为重要，作为新能源之一的太阳能,其电池的性能测试问题尤为受到关注。手机作为信息社会的一种通用商品，如今在世界范围内得到广泛的普及,而作为手
5、机能源的提供者-电池的储能总是十分有限，几乎所有的用户都曾遇到过外出或通话过程中电池耗尽的尴尬，尤其是对于经常在野外作业的用户来说，而太阳能作为一种可再生能源逐步在各个领域得到广泛应用.太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。若能以太阳能电池组件为基础，设计出成本低廉的太阳能手机充电器，直接完成太阳能辐射到电能转换,必然会为个人移动通信带来极大的方便.该设计主要完成了具有不同于目前市场销售的同类产品的太阳能手机充电器的设计工作。该充电器工作稳定、可靠,使用灵活。本文试图设计一种切实可行的太阳能充电控制器对手机充电。重点研究了用三顿稳压器5实现太阳能充电控制
6、技术。包括系统的硬件电路设计、各部分电路的功能、工作原理和电子元器件型号的选取.完成了整个太阳能充电控制器电路原理图的设计和制作。但是由于时间关系，太阳能手机充电器的外观及功能做的不是相当美好.本文还对太阳能电池的结构原理、太阳能电池板的伏安特性、常用的铅酸蓄电池原理及工作情况作了详细介绍，并在此基础上介绍常用的蓄电池充电方法。关键词：能源危机;太阳能电池；三顿稳压器70;太阳能电池测试绪 论太阳能的利用和太阳能电池特性的研究是2世纪新型能源开发的重点课题。目前太阳能电池应用领域除人造卫星和宇宙飞船外,已应用于许多民用领域：如太阳能汽车、太阳能路灯、太阳能游艇、太阳能收音机、太阳能计算机、太阳
7、能乡村电站等,太阳能是一种清洁的“绿色”能源,因此，世界各国都十分重视太阳能电池的研究和利用.近年来,各大高校、实验室也纷纷开设关于太阳能性能测试实验的课程，学生在实验中了解太阳能电池发电的过程及太阳能电池性能方面的知识.然而,传统的太阳能电池测试实验多由学生自己连接测试电路,测试过程中不但经常发生短路、断路等现象，导致太阳能电池、光强计等设备的损坏，而且由于测试环境开放，测试时受到外界光源影响,导致最终测试结果不理想。为了解决传统实验中的弊端,本设计采用集成的方式将传统的太阳能电池测试实验的电路进行焊接，并连出电路关键的测试点，方便实验时数据的测量;同时本设计还将整个实验设置在一个密闭的暗室
8、中，从而减少外界环境对实验的影响.本设计方案新颖，内容先进,着重从实际应用的角度出发,在比较传统太阳能电池性能测试实验的基础上,力求创新，兼容市场上使用较为广泛的非晶硅太阳能电池,具有很强的实用性。本设计共分章：第1章主要是太阳能的概述；第、3、4章主要是讲太阳能充电器的设计思路、主要构成部件和太阳能电池原理;第5、6章主要是讲太阳能充电器电路图及工作过程分析和主要参数及影响因素；第7章则给出了调试的过程及结果。第1章 概述1。1 太阳能能源背景21世纪,新能 源和清 洁的可再生能 源的开发将成为影响世界经济发展的技术领域，其中，太阳能能否在未来被充分的开发和利用已成为世界各国政府及科研机构必
9、须面临的挑战，作为其中之一的太阳能发电技术，更是受到人们的普遍关注。未来，太阳能发电技术将被大规模的应用于各个行 业和领域，这都是因为太阳能发电具有许多其他能源无法具有的优点,其中就包括没有噪声，没有污染，不消耗燃料,不需要复杂的机械结构，不需要专门的看守人员，建造方便,维护方便，故障率低，规模可大可小，不需要远程传输,可方便地与各种器械设施或建筑相结合等。近年来,太阳能电池发电技术在国际上飞速发展，例如，美 国、欧洲及日本制定了庞大的光伏发电发展计划,世界光伏市场开始由边远的农村和特殊应用向家用发电和大规模使用的方向发展,光伏发电已经由补充能源向替代能源转变1。我国的能源资源储量也面临着各种
10、各样的危机。现已估算,我国的能源总量仅相当于为八千多亿吨标准煤，其中已探明的可开发能源总储量仅相当于一千三百余亿吨标准煤，约占世界能源总储量的百分之十左右，我国已探明的可开发能源总储量的结构为:原煤占58，原油占3。4,天然气占1。3%，水能占3。5%。这些能源储备仅能保证我国未来12年的使用,这其中，原煤仅够115年的使用,原油仅够20.1年的使用，天然气仅够49。3年的使用.由上面的能源数据来看，我国的新能源开发问题已迫在眉睫,如何找到一种可源源不断，又没有污染的能源已成为必须考虑的问题.太阳能，作为满足条件的能源之一已备受人们的关注，以太阳能为动力的太阳能电池将是未来世界的主要能源之一。
11、1。2 太阳能电池的国内发展状况18年，我国开始对光伏技术的研究，主要的研究对象是pn型单晶硅太阳能电池,196年，我国的单 晶硅太阳 能电池的光伏 转换 效率已达19%,当时的n/型硅太阳能 电池光电转换效率比p/n型低，它主要的 目标是空 间应用.1969年，半导体所停止了硅 太阳电池研发,随后,天 津18所为东方红二号、三号、四号系列地 球同步轨道卫星研制生产太阳电池阵。1年我国制造的第一颗科学实验卫星使用的就是n/p型电池.在重点研究空间太阳能电池的同时，也开展了地面使用太阳能电池的开发。199年,中国政府开始关注太阳能发电,拟建第一套3M多晶硅电池及应用系统示范项目。近些年来我 国在
12、“93”和“863”等重 大项目中,也将太 阳能 电池的研究和发展放到了 非常关键的位置。在我国的国家“十 五”科技攻关计划中 重 点提出对光伏技术项目的研究都有重大安排.从2003年起,我国太阳能电池产业增长加快，估计在近期还会有新的研究成果出现,我国太阳能电池工业正进入了一个快速发展阶段。目前我国重点研究目标是对薄膜硅基太阳能电池的研究与应用，正大力发展太阳能电池发电计划，所以，未来我国的主要能源将由化石燃料逐步转变成清洁的太阳能.1。3 太阳能电池的发展前景时至今日，太阳能电池的发展仍存在很多局限性，例如生产成本高、运行效率低以及耐用性问题。但在未来随着技术和材料的创新,这些太阳能电池发电的不足都将被消除。最近,美国W.E。Spa公司开发了一种新型薄膜太阳能电池材料,其生产成本仅为传统单晶硅电池的百分之一,且发电能力稳定；近日,夏普公司宣布,他们已研发了一种太阳能电池转换效率达到4.%，其刷新了太阳能电池转换效率为36.的最高纪录，被称“展示了绿色能源的光明未来。第二章
