基本信息
- 項目名稱：
- 基于MSP430的高效節(jié)能太陽能充電控制器
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 太陽能充電器的核心為直流電源變換器，為保證系統(tǒng)的可靠性，在電路工作的時候實時監(jiān)測輸入電壓及輸出電流，在輸入電壓不足和輸出過流時做出相應的保護動作。采用超低功耗單片機MSP430作為主控芯片，電路在不工作的時候能自動進入休眠狀態(tài)，以降低其能耗，提高充電效率。該裝置在無人監(jiān)守區(qū)自動運行，增加了自動充電功能，并通過GSM模塊返回充電信息到控制臺（如手機），控制臺也可以通過短信方式對充電器進行實時控制。
- 詳細介紹：
- 隨著能源的日益短缺以及人們環(huán)保意識的加強，新能源的利用進入了人們的生活，而作為綠色新能源的太陽能源得到了廣泛關注。太陽能充電器的核心為直流電源變換器，為保證系統(tǒng)的可靠性，在電路工作的時候實時監(jiān)測輸入電壓及輸出電流，在輸入電壓不足和輸出過流時做出相應的保護動作。系統(tǒng)采用超低功耗單片機MSP430作為主控芯片，控制器監(jiān)測和控制電路應該采用間歇工作方式，電路在不工作的時候能自動進入休眠狀態(tài)，以降低其能耗，提高充電效率。 太陽能電池電動勢Es在一定范圍內(nèi)緩慢變化，當Es為不同值時，直流電源變換器的電路結構，參數(shù)可以不同。監(jiān)測和控制電路由直流電源變換器供電。由于Es的變化極慢，監(jiān)測和控制電路應該采用間歇工作方式，以降低其能耗，能夠最大程度地減少自身功耗，提高充電效率。 在陽光下，通過光能轉換為電能并通過控制電路儲存到內(nèi)置蓄電池，也可以直接把光能產(chǎn)生的電能對手機或其它電子數(shù)碼產(chǎn)品充電，在沒有太陽光的情況下，可以通過交流電轉化直流電并通過控制電路儲存到內(nèi)置電池。 充電器自身有過流保護、短路保護，自動顯示充放電狀態(tài)、系統(tǒng)工作狀態(tài)以及負載工作狀態(tài)；人機交互功能?？赏ㄟ^GSM模式以短信方式監(jiān)控充電器的運行狀態(tài)并對其進行控制。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 技術特點： （1）輸入電壓波動范圍大，可以達到6-20V； （2）輸出電流大，達到0.2A-2A，可以對電池進行快速充電。 （3）充電效率高，達到85%以上； （4）保護措施到位，具有欠壓、過流保護功能，排除故障后，電源能自動恢復為正常狀態(tài)； （5）能耗低，電路不工作時進入低功耗狀態(tài)，消耗電流小于10mA； （6）良好的人機交互功能，采用液晶顯示各種運行狀態(tài)信息；能通過GSM發(fā)送當前信息（時間日期，具體故障信息），通過用戶手機短信方式可以控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)； （7）輸出空載檢測并自動進入節(jié)能模式； （8）充電模式多樣，有四種充電模式（自動、快速、慢速、USB）可供用戶選擇可以給不同種類的電池充電。 該作品可用于無人監(jiān)守區(qū)（如海上燈塔、變電站等）給電氣設備的電池自動充電，成本低廉，能源取自自然，綠色無污染。
科學性、先進性
- 充電方法不同于一般充電方式，既可恒流充電，又可恒壓充電，也可將兩者結合進行自動化地調(diào)節(jié)。以實現(xiàn)充電效率的最大化為核心，兼顧可靠性，本裝置帶有欠壓、過流保護，能有效防止充電器自身發(fā)生故障及保護充電電池。 此外，為了能讓該裝置在無人監(jiān)守區(qū)自動運行，增加了自動充電功能，并通過GSM模塊返回充電信息到控制臺（如手機），控制臺也可以通過短信方式對充電器進行實時控制。
獲獎情況及鑒定結果
- 2011年4月28日獲西南交通大學“揚華杯”一等獎。
作品所處階段
- 已完成成品制作。
技術轉讓方式
- 非專利技術轉讓。
作品可展示的形式
- 實物展示。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 充電器自身有過流保護、短路保護，自動顯示充放電狀態(tài)、系統(tǒng)工作狀態(tài)以及負載工作狀態(tài)；人機交互功能?？赏ㄟ^GSM模式以短信方式監(jiān)控充電器的運行狀態(tài)并對其進行控制。 該裝置在無人監(jiān)守區(qū)自動運行，增加了自動充電功能，并通過GSM模塊返回充電信息到控制臺（如手機），控制臺也可以通過短信方式對充電器進行實時控制。
同類課題研究水平概述
- 作為一種新興的能源產(chǎn)業(yè)，太陽能充電器由于采用普遍存在的、清潔和無限的太陽能作為資源，前景良好，潛力無限。 盡管擁有廣闊的市場機會以及不斷擴大的應用領域，但高技術門檻和高額成本阻礙了我國充電器生產(chǎn)廠商邁入該行業(yè)的步伐，政府支持的缺乏以及行業(yè)標準的缺失同樣限制了其發(fā)展。我國廠商預計，該行業(yè)的真正飛躍至少需要5年時間的醞釀。 當前，我國廠商把太陽能充電器歸類為高端產(chǎn)品，主要面向海外市場。我國生產(chǎn)的太陽能充電器90%以上都供出口，通常發(fā)往歐洲、美國、亞洲、澳大利亞和非洲。廠商還通過與海外合作商合作以打入歐洲以外的市場，從而拓寬出口目的地。
