創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目申請(qǐng)書(共14頁)

1、 2013 級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申報(bào)書項(xiàng)目名稱 太陽能充電寶 主 持 人 所在學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 聯(lián)系電話 指導(dǎo)教師 * 申請(qǐng)日期 2015.5.22 起止年月 2015.5.222016.5.22 創(chuàng) 新 學(xué) 院填 表 須 知一、合肥工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申報(bào)書（注明國(guó)家級(jí)或校級(jí)）要按順序逐項(xiàng)填寫，內(nèi)容要實(shí)事求是，表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)。空缺項(xiàng)要填“無”。要求一律用A4紙正反頁打印，于左側(cè)裝訂成冊(cè)。 二、申請(qǐng)參加合肥工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)人數(shù)不得超過5人（1人為立項(xiàng)負(fù)責(zé)人，參與合作研究者1-4人）。三、合肥工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申報(bào)書由申報(bào)學(xué)生所在學(xué)院初審，簽署意見后，一式二份

2、報(bào)送創(chuàng)新學(xué)院。四、如填表有不明事宜，請(qǐng)與創(chuàng)新學(xué)院聯(lián)系和咨詢。（聯(lián)系電話：62901107）申請(qǐng)者情況姓名性別出生年月所在院（系）專業(yè)年級(jí)學(xué)號(hào)項(xiàng)目組成員情況姓名學(xué)號(hào)性別出生年月專業(yè)年級(jí)分工*男*單片機(jī)，液晶屏等指導(dǎo)教師情況姓名*職稱副教授學(xué)歷/學(xué)位博士講授課程電路研究方向集成電路與邏輯設(shè)計(jì)所在院（系）計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院E-mail地址*電話*課題來源：科研 教學(xué) 設(shè)計(jì) 工程 自選 其他（ 自選 ）一、申請(qǐng)理由（知識(shí)條件，特長(zhǎng)、興趣，相關(guān)經(jīng)歷等）*：知識(shí)條件：目前已獲計(jì)算機(jī)二級(jí)，三級(jí)證書，對(duì)計(jì)算機(jī)有一定的了解，并對(duì)新知識(shí)有濃厚的興趣。特長(zhǎng)：會(huì)彈吉他，愛打籃球。興趣：對(duì)計(jì)算機(jī)，單片機(jī)都有濃厚的興趣。二

3、、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容（目前研究的現(xiàn)狀、研究方法、實(shí)驗(yàn)方案、解決的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)等）目前研究現(xiàn)狀：隨著通信技術(shù)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(yán)重。另外人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)越來越強(qiáng)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(diǎn)，并且清潔安全。因此太陽能有著廣泛的應(yīng)用前景。目前隨著現(xiàn)在手機(jī)相機(jī)MP4等便攜設(shè)備的普及與發(fā)展，便攜設(shè)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(dòng)電源。所以移動(dòng)電源為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展， 我們應(yīng)該研發(fā)有關(guān)太陽能充電的設(shè)備。所以我們團(tuán)隊(duì)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(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，十分具有價(jià)值。其采用太陽能，無需市電，無后期運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)約用電，是國(guó)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(jiǎn)單，哪里有陽光哪里就有電，其科技含量高，其實(shí)現(xiàn)進(jìn)，故障率低，基本免維護(hù)，操作簡(jiǎn)單，只要插上就有電。從長(zhǎng)遠(yuǎn)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(biāo)嚴(yán)重、充電緩慢、電能轉(zhuǎn)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(tuán)隊(duì)打算改進(jìn)太陽能充電寶，使它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 電能轉(zhuǎn)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(huì)有關(guān)于

5、充放電情況的實(shí)時(shí)信息。 方便攜帶，出門時(shí)可以掛在背包上，新奇又實(shí)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：?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч?，非晶硅。單晶硅的效率最高，非晶硅的弱光響?yīng)最好。我們?cè)O(shè)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(jī)來實(shí)現(xiàn)。本充電器通過太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過DC/DC變換電路處理后，由充電電路為負(fù)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(shè)定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)有完備的過流過壓保護(hù)，避免因電池過度充電而損壞，并且充電器采用模塊式結(jié)構(gòu)和USB接口，可對(duì)手機(jī)、MP3、攝像機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品充電。同時(shí)可以在充電寶上加上一個(gè)優(yōu)盤模塊，使充電寶可以“攜帶”大量信息，方便我們生活。實(shí)驗(yàn)方案：首先，我們會(huì)學(xué)習(xí)好有關(guān)方面的知識(shí)，利用圖書館，實(shí)驗(yàn)室，網(wǎng)絡(luò)等資源來進(jìn)行學(xué)習(xí)。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(jī)供電電路，將電壓降至5V，從而驅(qū)動(dòng)單片機(jī)工作，通過單片機(jī)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(shí)將DC/DC降壓模塊的輸出電壓傳送給ADC0809芯片，完成數(shù)模轉(zhuǎn)換功能，再將轉(zhuǎn)

7、換成的數(shù)字信號(hào)傳遞給單片機(jī)，通過單片機(jī)的控制，利用繼電器實(shí)現(xiàn)光電耦合，將單片機(jī)與外圍電路隔離，同時(shí)利用單片機(jī)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(guān)鍵技術(shù)：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(chǎng)占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)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(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到24%，這是所有種類的太陽能板中光電轉(zhuǎn)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(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)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(zhuǎn)換效率則要降低不少，其多晶太陽能板5光電轉(zhuǎn)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(jiǎn)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(jià)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(jiǎn)化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)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(zhuǎn)換效率偏低，國(guó)際先進(jìn)水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其轉(zhuǎn)換效率衰減。太陽能板構(gòu)成及各部分功能：（1） 鋼化玻璃: 其作用為保護(hù)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(jié)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(dá)標(biāo)，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強(qiáng)度不夠，都會(huì)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(chǎng)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(shè)備成本相對(duì)較低，但消耗及電池片成本很高，但光電轉(zhuǎn)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(duì)設(shè)備成本較高，但消耗和電池成本很低，但光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)晶體硅電池片一半多點(diǎn)，但弱光效應(yīng)非常好，在普通燈光下也能發(fā)電，如計(jì)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(guān)鍵就在與背板和硅膠是否能達(dá)到要求。（5） 鋁合金: 保護(hù)層壓件，起一定的密封、支

11、撐作用。（6） 接線盒: 保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，起到電流中轉(zhuǎn)站的作用，如果組件短路接線盒自動(dòng)斷開短路電池串，防止燒壞整個(gè)系統(tǒng)接線盒中最關(guān)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(duì)應(yīng)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(guó)內(nèi)普遍使用硅膠，工藝簡(jiǎn)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(jī)設(shè)置：基于單片機(jī)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(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳

12、感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)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(jī)的液晶顯示器的設(shè)置：一種基于51單片機(jī)實(shí)時(shí)控制的LCD液晶顯示屏控制系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)

13、由單片機(jī)最小系統(tǒng)和液晶顯示系統(tǒng)組成，PC機(jī)進(jìn)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(fù)責(zé)接收單片機(jī)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(kuò)展，各模塊之間的連接采用接插式結(jié)構(gòu)，單片機(jī)與PC機(jī)之間采用RS232標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的串行通信。本文不僅從總體上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了整體規(guī)劃，還以其中一個(gè)實(shí)例詳細(xì)介紹了PC機(jī)字模的提取、字模數(shù)據(jù)的發(fā)送、單片機(jī)串行接收數(shù)據(jù)、液晶顯示屏的顯示等部分的軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等特點(diǎn)，具有一定的使用和參考價(jià)值。如圖示有關(guān)液晶屏電路圖總原理框圖：創(chuàng)新點(diǎn)：我們團(tuán)隊(duì)的充電寶優(yōu)于市面上的，具有以下優(yōu)點(diǎn)： 電能轉(zhuǎn)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(huì)有關(guān)于充放電情況的實(shí)時(shí)信息。 方便攜帶，出門時(shí)可以掛在背包上，新奇又實(shí)用?？梢?，人性化以及多功能是我們太陽能充電寶的創(chuàng)新點(diǎn)。三、項(xiàng)目進(jìn)度安排（查閱資料、選題、自主設(shè)計(jì)項(xiàng)目研究方案、開題報(bào)告、實(shí)驗(yàn)研究、