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一種多功能太陽(yáng)能移動(dòng)電源箱的設(shè)計(jì)方案(一)

作者: 時(shí)間:2013-11-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本方案先利用供電并結(jié)合人們?nèi)粘I钏瓒O(shè)計(jì)出,然后利用 Multisim仿真軟件,對(duì)設(shè)計(jì)中的穩(wěn)壓模塊、過(guò)充過(guò)放保護(hù)和輸出端口等電路進(jìn)行仿真測(cè)試,仿真測(cè)試結(jié)果符合理論依據(jù)。并對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)物進(jìn)行搭建和檢測(cè),各方面輸出設(shè)備均可正常工作。測(cè)試結(jié)果表明該設(shè)計(jì)方案合理,可以進(jìn)行推廣使用。

  0 引言

  的設(shè)計(jì)應(yīng)用在市場(chǎng)上已經(jīng)司空見(jiàn)慣,但立足于西藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),結(jié)合當(dāng)?shù)厝嗣裆瞵F(xiàn)狀的太陽(yáng)能產(chǎn)品并不多見(jiàn)。本文從環(huán)境保護(hù)和西藏地區(qū)人們的生活習(xí)慣的角度出發(fā),結(jié)合太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù),設(shè)計(jì)了一款環(huán)??煽康奶?yáng)能??梢哉f(shuō),本設(shè)計(jì)將解決西藏邊遠(yuǎn)地區(qū)人民的用電難問(wèn)題。

  1 方案設(shè)計(jì)的理念

  太陽(yáng)能是天然可再生能源。它資源豐富,既可無(wú)限制的免費(fèi)使用,又無(wú)需運(yùn)輸,對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。目前雪域高原是我國(guó)污染最輕、環(huán)境保護(hù)最好的地區(qū),西藏作為我國(guó)乃至亞洲重要的生態(tài)安全屏障,生態(tài)環(huán)境的保障至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)基于西藏地區(qū)豐富的太陽(yáng)能資源和藏區(qū)人們的生活現(xiàn)狀的的考慮,利用太陽(yáng)能供電并結(jié)合人們?nèi)粘I钏瓒O(shè)計(jì)。既符合環(huán)保要求又方便攜帶,解決了西藏地區(qū)人民基本的日常用電需要,可作為綠色環(huán)保產(chǎn)品推廣,具有一定的市場(chǎng)價(jià)值。

  2 硬件電路設(shè)計(jì)

  2.1 硬件框圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  本文整體設(shè)計(jì)硬件框圖結(jié)構(gòu)如圖1所示,電源箱有太陽(yáng)光和常規(guī)市電兩路能量來(lái)源。當(dāng)蓄電池饋電時(shí),在陽(yáng)光充足的情況下首先利用太陽(yáng)能充電,其次通過(guò)220 V電源給蓄電池充電。兩種輸入方式相結(jié)合,方便而且環(huán)保。將兩種輸入能量通過(guò)濾波穩(wěn)壓電路,然后給蓄電池進(jìn)行充電。其中的過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路主要是利用繼電器電路模塊檢測(cè)蓄電池的電量;當(dāng)過(guò)充的時(shí)候斷開充電主回路;當(dāng)蓄電池電壓降到一定范圍的時(shí)候接通充電回路;當(dāng)檢測(cè)到過(guò)放的時(shí)候斷開用電器電路,防止過(guò)充過(guò)放,起到對(duì)蓄電池保護(hù)的作用,整個(gè)電路都是由蓄電池供電。該系統(tǒng)有多路輸出端口,既可供LED 照明和為手機(jī)、MP3、收音機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品充電還可輸出220 V交流電壓供小功率家用電器工作。

  2.2 市電供電模塊

  本設(shè)計(jì)所有電路均基于Multisim仿真軟件的應(yīng)用。

  圖2 為市電充電模塊電路,當(dāng)電源接通后紅色指示燈LED1 點(diǎn)亮,否則熄滅。此電路通過(guò)變壓器和電橋電路將220 V 市電轉(zhuǎn)為28.4 V 直流電壓,再經(jīng)過(guò)RC 振蕩電路進(jìn)行濾波穩(wěn)壓后送入LM7815三端穩(wěn)壓模塊,輸出穩(wěn)定的直流15 V 電壓,然后通過(guò)過(guò)沖保護(hù)電路給蓄電池充電。開關(guān)Key1為供電模式手動(dòng)選擇開關(guān),當(dāng)開關(guān)J1連接時(shí)為選擇市電充電,則紅色LED1 亮。開關(guān)J2 連接時(shí)為選擇太陽(yáng)能充電,則紅色LED2亮,如1、2所示。

  電路整體結(jié)構(gòu)

  市電供電模塊

  2.3 太陽(yáng)能供電模塊

  在圖3所示的太陽(yáng)能供電模塊電路中。當(dāng)Key1接J2時(shí),選擇太陽(yáng)能系統(tǒng)供電,此時(shí)紅色LED2點(diǎn)亮。電路首先通過(guò)整流二極管1N5404整流,然后經(jīng)RC濾波電路濾波,最后通過(guò)穩(wěn)壓二極管1N47744 將電壓穩(wěn)定為直流15 V,再通過(guò)過(guò)充保護(hù)電路為蓄電池充電。其中1N5404硅整流二極管,其最大反向峰值電壓為400 V,最大半波整流電流為3 A.穩(wěn)壓二極管1N4744最大功耗為1 mW,穩(wěn)定電壓為15 V,最大電流是57 mA.

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