創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目申請書(共14頁)

1、 2013 級大學生創(chuàng)新訓練項目申報書項目名稱 太陽能充電寶 主 持 人 所在學院 計算機與信息學院 聯(lián)系電話 指導教師 * 申請日期 2015.5.22 起止年月 2015.5.222016.5.22 創(chuàng) 新 學 院填 表 須 知一、合肥工業(yè)大學大學生創(chuàng)新訓練項目申報書（注明國家級或校級）要按順序逐項填寫，內(nèi)容要實事求是，表達要明確、嚴謹。空缺項要填“無”。要求一律用A4紙正反頁打印，于左側裝訂成冊。 二、申請參加合肥工業(yè)大學大學生創(chuàng)新訓練項目團隊人數(shù)不得超過5人（1人為立項負責人，參與合作研究者1-4人）。三、合肥工業(yè)大學大學生創(chuàng)新訓練項目申報書由申報學生所在學院初審，簽署意見后，一式二份

2、報送創(chuàng)新學院。四、如填表有不明事宜，請與創(chuàng)新學院聯(lián)系和咨詢。（聯(lián)系電話：62901107）申請者情況姓名性別出生年月所在院（系）專業(yè)年級學號項目組成員情況姓名學號性別出生年月專業(yè)年級分工*男*單片機，液晶屏等指導教師情況姓名*職稱副教授學歷/學位博士講授課程電路研究方向集成電路與邏輯設計所在院（系）計算機與信息學院E-mail地址*電話*課題來源：科研 教學 設計 工程 自選 其他（ 自選 ）一、申請理由（知識條件，特長、興趣，相關經(jīng)歷等）*：知識條件：目前已獲計算機二級，三級證書，對計算機有一定的了解，并對新知識有濃厚的興趣。特長：會彈吉他，愛打籃球。興趣：對計算機，單片機都有濃厚的興趣。二

3、、項目研究內(nèi)容（目前研究的現(xiàn)狀、研究方法、實驗方案、解決的關鍵技術和創(chuàng)新點等）目前研究現(xiàn)狀：隨著通信技術的迅猛發(fā)展，化石能源被日益消耗甚至即將面臨枯竭，全球能源問題日益嚴重。另外人們的環(huán)境保護意識越來越強烈，尋找各種清潔能的源來代替化石能源變得尤為重要。太陽能作為一種可再生資源有取之不盡用之不竭的有點，并且清潔安全。因此太陽能有著廣泛的應用前景。目前隨著現(xiàn)在手機相機MP4等便攜設備的普及與發(fā)展，便攜設備的電源問題也困擾著我們，所以現(xiàn)在人們需要更加完美的移動電源。所以移動電源為了順應時代的發(fā)展， 我們應該研發(fā)有關太陽能充電的設備。所以我們團隊研發(fā)太陽能充電寶很有意義?；谔柲艿某潆妼毦哂泄?jié)能，

4、環(huán)保，安全，方便，壽命長的優(yōu)點，十分具有價值。其采用太陽能，無需市電，無后期運行費用，節(jié)約用電，是國家大力推廣使用的綠色環(huán)保能源，它可任意安裝，不收位置限制，安裝使用簡單，哪里有陽光哪里就有電，其科技含量高，其實現(xiàn)進，故障率低，基本免維護，操作簡單，只要插上就有電。從長遠來看，研發(fā)太陽能充電寶具有很重要的意義。雖然目前太陽能充電寶的研究也很深入，但市面上的太陽能充電寶良莠不齊，容量虛標嚴重、充電緩慢、電能轉化率低、放電過快這是目前太陽能充電寶的共性。所以，我們團隊打算改進太陽能充電寶，使它具有以下優(yōu)點： 電能轉化效率提高。 放電平穩(wěn)且快速。 具有智能語音提示充放電情況，且充電寶液晶屏上會有關于

5、充放電情況的實時信息。 方便攜帶，出門時可以掛在背包上，新奇又實用。研究方法：相信大家多少都接觸過太陽能吧，我們接觸最多大概有三種：單晶硅，多晶硅，非晶硅。單晶硅的效率最高，非晶硅的弱光響應最好。我們設想，在太陽能充電寶上加上一塊液晶屏，從液晶屏上可以直接讀出充放電的信息，這樣可視效果更好，更人性化。這一方面可以利用單片機來實現(xiàn)。本充電器通過太陽能電池板將太陽能轉化為電能，經(jīng)過DC/DC變換電路處理后，由充電電路為負載供電。鋰電池一般不宜采用全過程恒流充電方式，而是采取開始恒流快速充電，待電池電壓上升到設定值時，自動轉入恒壓充電的方式，并且這樣有利于保存電池容量。充電過程中采用LED燈、數(shù)碼管

6、指示，系統(tǒng)中設計有完備的過流過壓保護，避免因電池過度充電而損壞，并且充電器采用模塊式結構和USB接口，可對手機、MP3、攝像機等多種數(shù)碼產(chǎn)品充電。同時可以在充電寶上加上一個優(yōu)盤模塊，使充電寶可以“攜帶”大量信息，方便我們生活。實驗方案：首先，我們會學習好有關方面的知識，利用圖書館，實驗室，網(wǎng)絡等資源來進行學習。如圖所示，由太陽能輸入的電壓分為兩部分，一部分經(jīng)單片機供電電路，將電壓降至5V，從而驅動單片機工作，通過單片機的程序控制顯示電路的顯示；另一部分電壓通過DC/DC降壓模塊將電壓降低，供外界充電器充電使用，同時將DC/DC降壓模塊的輸出電壓傳送給ADC0809芯片，完成數(shù)模轉換功能，再將轉

7、換成的數(shù)字信號傳遞給單片機，通過單片機的控制，利用繼電器實現(xiàn)光電耦合，將單片機與外圍電路隔離，同時利用單片機內(nèi)的程序控制顯示屏，將輸出電壓的電流顯示出來。解決的關鍵技術：一 太陽能板原理：晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上,而且在今后相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。單晶硅太陽能板的光電轉換效率為15%左右，最高的達到24%，這是所有種類的太陽能板中光電轉換效單晶硅太陽能板4率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命一般可達15年，最高可達25年。

8、多晶硅太陽能板的制作工藝與單晶硅太陽能板差不多，但是多晶硅太陽能板的光電轉換效率則要降低不少，其多晶太陽能板5光電轉換效率約12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽能板)。 從制作成本上來講，比單晶硅太陽能板要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能板的使用壽命也要比單晶硅太陽能板短。從性能價格比來講，單晶硅太陽能板還略好。非晶硅太陽電板是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽能板，它與單晶硅和多晶硅太陽能板的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶

9、硅太陽能板存在的主要問題是光電轉換效率偏低，國際先進水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時間的延長，其轉換效率衰減。太陽能板構成及各部分功能：（1） 鋼化玻璃: 其作用為保護發(fā)電主體（如電池片），透光其選用是有要求的：1.透光率必須高（一般91%以上）；2.超白鋼化處理。（2） EVA: 用來粘結固定鋼化玻璃和發(fā)電主體（電池片），透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命，暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃，從而影響組件的透光率，從而影響組件的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外，組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的，如EVA膠連度不達標，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠，都會引起EVA提早老化，影響組件壽

10、命。（3） 電池片: 主要作用就是發(fā)電，發(fā)電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片，兩者各有優(yōu)劣。晶體硅太陽能電池片,設備成本相對較低，但消耗及電池片成本很高，但光電轉換效率也高，在室外陽光下發(fā)電比較適宜。薄膜太陽能電池，相對設備成本較高，但消耗和電池成本很低，但光電轉化效率相對晶體硅電池片一半多點，但弱光效應非常好，在普通燈光下也能發(fā)電，如計算器上的太陽能電池。（4） 背板: 作用，密封、絕緣、防水。一般都用TPT、TPE等材質(zhì)必須耐老化，大多數(shù)組件廠家都質(zhì)保25年，鋼化玻璃，鋁合金一般都沒問題，關鍵就在與背板和硅膠是否能達到要求。（5） 鋁合金: 保護層壓件，起一定的密封、支

11、撐作用。（6） 接線盒: 保護整個發(fā)電系統(tǒng)，起到電流中轉站的作用，如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串，防止燒壞整個系統(tǒng)接線盒中最關鍵的是二極管的選用，根據(jù)組件內(nèi)電池片的類型不同，對應的二極管也不相同。（7） 硅膠: 密封作用，用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠，國內(nèi)普遍使用硅膠，工藝簡單，方便，易操作，而且成本很低。如圖是太陽能板原理圖單片機設置：基于單片機DHT11的溫濕度傳感器：DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳

12、感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供?；?1單片機的液晶顯示器的設置：一種基于51單片機實時控制的LCD液晶顯示屏控制系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)

13、由單片機最小系統(tǒng)和液晶顯示系統(tǒng)組成，PC機進行顯示內(nèi)容的編輯和字模數(shù)據(jù)的提??；液晶顯示系統(tǒng)由主控模塊T6963C和LCD液晶顯示模塊接口電路組成，主控模塊負責接收單片機字模數(shù)據(jù)并控制各顯示模塊工作，顯示模塊以T6963C主控制器為核心，控制LCD液晶顯示屏顯示，為了方便系統(tǒng)擴展，各模塊之間的連接采用接插式結構，單片機與PC機之間采用RS232標準接口進行數(shù)據(jù)和命令的串行通信。本文不僅從總體上對系統(tǒng)進行了整體規(guī)劃，還以其中一個實例詳細介紹了PC機字模的提取、字模數(shù)據(jù)的發(fā)送、單片機串行接收數(shù)據(jù)、液晶顯示屏的顯示等部分的軟硬件設計及實現(xiàn)過程。本系統(tǒng)的設計優(yōu)點硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價比較高等特點，具有一定的使用和參考價值。如圖示有關液晶屏電路圖總原理框圖：創(chuàng)新點：我們團隊的充電寶優(yōu)于市面上的，具有以下優(yōu)點： 電能轉化效率提高。 放電平穩(wěn)且快速。 具有智能語音提示充放電情況，且充電寶液晶屏上會有關于充放電情況的實時信息。 方便攜帶，出門時可以掛在背包上，新奇又實用。可視，人性化以及多功能是我們太陽能充電寶的創(chuàng)新點。三、項目進度安排（查閱資料、選題、自主設計項目研究方案、開題報告、實驗研究、