太阳能充电器本科毕业论文(编辑修改稿)

太阳能充电器本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

阳电池片，可提高材料利用率和方便组装。 多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约 12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。 （ 2）太阳能电池的保护 光伏系统在运行中要注意对太阳能电池组件 (俗 称太阳能板 )的保护。 这种保护分 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 8 页 为两类机械化学方面的保护和电方面的保护。 机械化学方面的保护是指在封装及安装太阳能板的时候要考虑其防腐，防风，防雹，防雨的能力电方面的太阳能光伏发电系统的基本组成与基本原理保护是指连接旁路二极管，连接防反充二极管等。 在一定的条件下，一个串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件，将被当作负载消耗其它有光照的太阳能电池组件所产生的能量。 被屏蔽的太阳能电池组件将发热，这叫热斑效应。 为了防止太阳能电池组件由于热斑效应而受到破坏，需要在太阳能电池组件的正负极间并联一个旁路二极管。 在太阳能板的保护中 还用到一种防反充二极管，又称阻塞二极管，其作用是避免由于太阳能板在阴雨天和夜间不发电时，或太阳能板出现短路故障时，蓄电池组通过太阳能板放电。 防反充二极管串联在太阳能板中起单向导电作用。 大型系统中还要防雷。 单片机电路介绍 单片机控制电路图 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 9 页 本次设计本人采用了 STC12C5408AD 单片机 .该单片机是宏晶科技生产的单时钟机器周期的单片机，是高速低功耗超强抗干扰是新一代 8051 单片机，指令代码完 全兼容传统 8051，但速度快 812 倍，内部集成 MAX810 专用复位电路，四路 PWM， 8位高速 10 位 A/D 转换，针对电机控制，超强抗干扰。 STC12C5408DA 管脚图 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 10 页 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 11 页 他的管脚说明图、 具体的单片机说明我这就 不说了 .如果要对该单片机进一步了解，请上宏晶官网 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 12 页 锂 蓄电池的充电特性 锂 蓄电池选用锂离子电池。 锂电池具有重量轻容量大无记忆效应等优点，因而得到普遍应用。 锂电池的能量密度很高，它的容量是同重量的镍氢电池的，而且具有很低的自放电率。 此外，锂电池似乎没 有记忆效应以及不含有毒物质等优点。 但是对于锂电池的充电过程，要求是比较严格的。 影响蓄电池寿命的因素有 :放电深度，过充电程度等。 在光伏系统中蓄电池的放电深度不是恒定的，它随天气状况和季节而变。 在天气晴朗的夏日，蓄电池放电深度小。 在天气阴沉的冬日，蓄电池放电深度大。 过充电程度也随季节天气变化，在冬季，蓄电池可能从没充满过，在夏天，蓄电池可能经常是满的。 为了延长蓄电池的寿命，必须合理的控制蓄电池的放电与充电。 当蓄电池放电到一定程度时，应停止放电，防止过放电减少蓄电池寿命。 当蓄电池充电到一定程度时要停止充电和减小充 电电流，防止不合理的过充电对蓄电池造成损害。 锂蓄电池的充电曲线如图 22 0 . 2 5 A0 . 5 A0 . 7 5 A1 A1 . 2 5 A1 . 5 A1 . 7 5 A最 大 充 电 电 流快 充 到 减 充 过 渡 点浮 充 电 压充 电 终 止 电 流预 充 电 流预 充 到 快 充 过 渡 电 压电 压电 流1 3 V1 4 V1 5 V1 6 V 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 13 页 图 22 锂蓄电池充电曲线 锂蓄电池的充电过程： （ 1）如果开始充电时，电池电量很低，那么必须用小电流（大概 ）开始充电，即涓流充电。 如果电压高于 5V就不必进行这个步骤。 （ 2）当电池电压大于 5V可以开始大电流充电，恒流充电。 随着充电的进行，电池电压逐渐升高。 （ 3）当电池电压达到或接近充满电压（如 5V左右）时，则要开始转入恒压充电：当电流减少到大概 右，则停止充电。 控制器 充 放 电 电路 充放电 电路图如图 23。 图 23 控制器充放电电路图 单片机 的 PWM控制充，放电驱动 Q1和 Q2。 （ 1） 当蓄电池电压 处于正常情况下， 单片机控制的充电驱动 三极管 管 Q1（ 2N5551）为高电平 导通 ，三极管 Q1导通 ，此时太阳能电板想蓄电池恒流充电；当蓄电池电压达到 5V时，单片机控制充电驱动 Q1为 低 电平时， Q1截止，通过控制占空比，使 Q1实现通断控制，此时处于恒压浮充状态；当电流下降到某值时，进行恒流充电； 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 14 页 但蓄电池电压达到设定的过充点 5V时，再进行恒压涓流充电；涓流小到某一值，单片机控制的充电驱动 Q1进行短路保护；当蓄电池电压下降到某设定值时， Q1重新导通，恢复为正常充电状态。 液晶 显示电 路 液晶显示电路图 管脚功能 1602 采用标准的 16 脚接口，其中： 第 1 脚： VSS 为电源地 第 2 脚： VDD 接 5V 电源正极 第 3 脚： V0为液晶显示 器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生 “ 鬼影 ” ，使用时可以通过一个 10K的电位器调整对比度）。 第 4 脚： RS为寄存器选择，高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄存器。 第 5 脚： RW为读写信号线，高电平 (1)时进行读操作，低电平 (0)时进行写操作。 第 6 脚： E(或 EN)端为使能 (enable)端。 第 7～ 14 脚： D0～ D7为 8 位双向数据端。 第 15～ 16 脚：空脚或背灯电源。 15 脚背光正极， 16 脚背光负极。 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 15 页 1602B 外观如下图所示： 报警电路设计 为了能使有效地保护电路 .本产品还设计了蓄电池反接报警电路 .主要利用到二极管的单向导电特性来实现 .该设计还有一个功能就是当用户把电充满的时候他也会实现自动报警来提醒用户电已充满 .请用户注意。 具体电路图如下 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 16 页 简介 PADS Logic 是一个功能强大的、多页的原理图设计输入工具，为 PADS Layout（原 PADS Layout（ PowerPCB））提供了一个高效的、简单的、前端设计环境。 PADS Logic 提供了在没页进行快速的存取、 在线元件编辑和方便的库管理，以及快速的帮助向导。 与PADS Layout 完全的集成提高了原理图设计到 PCB 设计的转化效率， PADS Logic 允许您快速地识别相应的元件和放置和精确度。 1 印制线路板的设计 （ 1）印制线路板的条件 1） 具备电路原理图； 2） 已知印制线路板板面需要容纳的电路以及该电路内各种元器件的型号，规则及尺寸； 3） 明确各元器件和导线对印制板板面安排的特殊要求； 4） 确定印制线路板在总体布局中的位置及其连接形式以及对印制线路板板面的尺寸限制或是要求等； （ 2）元件布局： 就一般情 况而言，元件布局应从以下几个方面考虑： 1）面上的元件应按原理图顺序成直线排列，并力求安排紧凑，密集，以缩短引线。 这对高频和宽带电路更为必要。 2）能采用单面板的尽可能使用单面板，即元件尽可能布设在印制板不焊接的一面，以便加工和安装。 3）对双面板或是多面板，元件放置的位置应与相邻印制导线交叉，特别是电感器件，以防止电磁干扰。 4）元件表面温度超过 125 摄氏度时，不应与基板接触。 防止热量通过传导，对流及辐射等而影响其他元件，并注意加用散热器和远离热敏元件。 5）圆形元件不易跨在金属化通信孔上，以利于焊接时孔 内热空气的流通。 变压器或是类似的大电感器件，应定向放置或用屏蔽罩，以减少对临近元件的干扰。 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 17 页 6）在保证电性能合理的原则下，元件应相互平行或是垂直排列，以求整齐，美观。 一般不宜将元件重叠布置，如必须重叠跨接时，应考虑加固措施。 2 布线 布线是实施印制板线路设计的最后阶段，要使电子电路获得可能的最佳性能，封装期间的布置和导线的布设是很重要的。 为了使设计者设计出质量好，造价低，加工周期短的印制板，特别提出下列原则和要求，供大家参考。 （ 1）布线原则 1）一般应将公共地布置在最边缘，便于印制板安装在机壳上，也便 于与机壳连接。 2）单面板印制板上的导线不能交叉，因此迫使导线绕道或是平行布设平行线越长，不仅会使引线电感增大，而且导线之间，电路之间的寄生耦合也会增大。 3）对外连接宜采用接插形式的印制板，为便于安装，往往将输入，输出，反馈电线和地线均匀的平行排列为插头。 4）印制板上每级电路的地线，在许多情况下应自成封闭回路，这样会减小级间的低电流耦合。 5）印制导线需要屏蔽，但要求不高时，可采用印制屏蔽线，屏蔽网等屏蔽措施。 （ 2） .布线要求 1）印制导线可以布置成单面，双面或是多面，但应首选单面，其次是双面。 仍然不 能满足的时候再考虑多层。 2）作为电路的输入和输出两端用的印制导线应尽量避免相邻平行，以免发生电流反馈，在这些导线之间最好加接地线。 3）在布线密度比较低时，可加粗导线，信号线的检举可适当加大。 4）印制导线的布局应尽可能短，特别是电子管的栅极，半导体管的基极和高频回路等更应这样。 5）印制导线拐弯一般为圆形，而直角和尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气的性能。 6）对高、低电平悬殊很大的信号线应尽可能短，并且加大间距。 7）印制导线在不影响电气的基础上，应尽量采用大面积铜箔。 桂林电子科技大学职业技术学院实训报告 第 18 页 图 （。