甘肃郑州大学电气工程学院 ■ 樊寅虎 秦帅兵 腊志源 郑锦浩 冯黎艺 罗勇

0 引言

手机作为人们日常生活的必需品，全国手机每天的耗电量超过8 亿kWh，消耗巨大；而现在利用清洁无污染、可再生的光伏发电已成为一种必然趋势，因此，在日常使用手机时，利用光伏发电对手机进行补电，可减缓手机耗电速度，节省大量能源[1-2]。基于环保及便携补电的实际需求，太阳能便携补电装置具有广阔的应用前景。

目前，利用太阳能给充电宝充电的技术已相当完备。以充电宝内部蓄电池作为储电设备，将光伏组件采集到的电流经过升压稳压后得到5 V稳定电压的电流储存在蓄电池内部，使用时以5 V、1 A 的恒定电流对手机充电[3]。目前已有的太阳能手机充电器绝大多数采用蓄电池作为中继储能设备，先采用光伏组件或外部电源对蓄电池充电，使用时再利用蓄电池给手机充电；同时采用单片机通过AD 转换采集手机电池端口电压与标准电压进行比较，以控制充电电路的通断[4-6]。但采用蓄电池作为中继储能设备或采用单片机等设备进行控制都必然会存在充电设备实物体积较大、不便携带、损耗高、效率低等缺点。因此，本文设计了一种智能太阳能补电手机壳，不配置蓄电池，直接给手机充电，并且可根据光伏组件感光情况自行选择工作模式，具有体积小、损耗少、便于携带且使用方便的特点。

与通常在手机正常使用时采用功率充电装置增加手机电池电量的“充电”方式不同，由于本设计中的单晶硅光伏组件面积较小，输出功率很小，不足以完全替代手机的正常充电，只能减缓手机电池电量的消耗速度，延长手机使用时间，因此，本设计的工作模式称为“补电”。……