一種多功能太陽(yáng)能移動(dòng)電源箱的設計方案（一）

本方案先利用太陽(yáng)能供電并結合人們日常生活所需而設計出多功能太陽(yáng)能移動(dòng)電源箱，然后利用 Multisim仿真軟件，對設計中的穩壓模塊、過(guò)充過(guò)放保護和輸出端口等電路進(jìn)行仿真測試，仿真測試結果符合理論依據。并對設計實(shí)物進(jìn)行搭建和檢測，各方面輸出設備均可正常工作。測試結果表明該設計方案合理，可以進(jìn)行推廣使用。

　　0 引言

　　太陽(yáng)能的設計應用在市場(chǎng)上已經(jīng)司空見(jiàn)慣，但立足于西藏地區生態(tài)環(huán)境的保護，結合當地人民生活現狀的太陽(yáng)能產(chǎn)品并不多見(jiàn)。本文從環(huán)境保護和西藏地區人們的生活習慣的角度出發(fā)，結合太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，設計了一款環(huán)?？煽康奶?yáng)能多功能移動(dòng)電源箱?？梢哉f(shuō)，本設計將解決西藏邊遠地區人民的用電難問(wèn)題。

　　1 方案設計的理念

　　太陽(yáng)能是天然可再生能源。它資源豐富，既可無(wú)限制的免費使用，又無(wú)需運輸，對環(huán)境無(wú)任何污染。目前雪域高原是我國污染最輕、環(huán)境保護最好的地區，西藏作為我國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。本設計基于西藏地區豐富的太陽(yáng)能資源和藏區人們的生活現狀的的考慮，利用太陽(yáng)能供電并結合人們日常生活所需而設計。既符合環(huán)保要求又方便攜帶，解決了西藏地區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 硬件電路設計

　　2.1 硬件框圖結構設計

　　本文整體設計硬件框圖結構如圖1所示，電源箱有太陽(yáng)光和常規市電兩路能量來(lái)源。當蓄電池饋電時(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。兩種輸入方式相結合，方便而且環(huán)保。將兩種輸入能量通過(guò)濾波穩壓電路，然后給蓄電池進(jìn)行充電。其中的過(guò)充過(guò)放保護電路主要是利用繼電器電路模塊檢測蓄電池的電量；當過(guò)充的時(shí)候斷開(kāi)充電主回路；當蓄電池電壓降到一定范圍的時(shí)候接通充電回路；當檢測到過(guò)放的時(shí)候斷開(kāi)用電器電路，防止過(guò)充過(guò)放，起到對蓄電池保護的作用，整個(gè)電路都是由蓄電池供電。該系統有多路輸出端口，既可供LED 照明和為手機、MP3、收音機等多種數碼產(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

　　本設計所有電路均基于Multisim仿真軟件的應用。

　　圖2 為市電充電模塊電路，當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 市電轉為28.4 V 直流電壓，再經(jīng)過(guò)RC 振蕩電路進(jìn)行濾波穩壓后送入LM7815三端穩壓模塊，輸出穩定的直流15 V 電壓，然后通過(guò)過(guò)沖保護電路給蓄電池充電。開(kāi)關(guān)Key1為供電模式手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，當開(kāi)關(guān)J1連接時(shí)為選擇市電充電，則紅色LED1 亮。開(kāi)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。

　　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Key1接J2時(shí)，選擇太陽(yáng)能系統供電，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)穩壓二極管1N47744 將電壓穩定為直流15 V，再通過(guò)過(guò)充保護電路為蓄電池充電。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.穩壓二極管1N4744最大功耗為1 mW，穩定電壓為15 V，最大電流是57 mA.