家用小型光伏風扇的研究與應用

刁飛 曾毅 張穎

【摘要】本文介紹了太陽能供電的家用溫控小風扇系統。該系統以單片機為核心，利用軟件編程實現風扇轉速隨外界溫度變化，控制蓄電池充電電流恒定。通過鍵盤可以人為調節風扇檔位，可控性強，充分體現了節能環保的主題。

【關鍵詞】太陽能；DC-DC直流變換；電機驅動；直流電機調速

1.引言

家用風扇通常采用電網供電方式，在夏日停電時對人們降溫帶來極大不便。本文設計的家用小型光伏風扇就彌補了這些不足。該設計應用了DC-DC直流變換集成芯片實現對太陽能電池板充電電壓的穩定轉換，并應用PWM調制方法實現恒流充電。該設計利用了太陽能，便于攜帶并能智能溫控調速。

2.硬件電路設計

2.1 溫控電機調速模塊

4.實驗結果

液晶顯示屏顯示歡迎界面“歡迎使用小型太陽能風扇”，按下矩陣鍵盤的D鍵后切換界面，顯示太陽能電池板電壓、蓄電池電壓及充電狀況。

1）當電暖扇距離太陽能電池板太遠，太陽能電池板電量過低，不能供給蓄電池充電，此時單片機控制繼電器斷開，液晶顯示屏上顯示“未充電”，及當前的太陽能電池板電壓和蓄電池電壓。

2）太陽能電池板電壓滿足輸出條件時，若蓄電池電壓過高（高于14.5V），單片機控制繼電器斷開，停止充電。液晶顯示屏顯示“未充電”，及當前的太陽能電池板電壓和蓄電池電壓。

3）太陽能電池板電壓滿足輸出條件時，若蓄電池電壓也符合充電要求（小于14.5V），則單片機控制繼電器導通，開始充電。液晶顯示屏顯示“正在充電”，及當前的太陽能電池板電壓和蓄電池電壓。

按下矩陣鍵盤的D鍵切換液晶顯示屏界面，使得顯示風扇檔位及當前外界溫度。

4）自動調節時，根據溫度傳感器傳回的溫度值自動進行檔位調節。

5）手動調節時，按下數字鍵分別進行檔位調節，控制電機的轉速。

參考文獻

[1]麥強.基于單片機的太陽能LED照明系統控制器設計[J].電子世界，2012，08：31-33.

[2]錢雨曄.直流電機調速與測速系統設計[J].電子世界，2013，17：139+142.

[3]劉曉春.基于單片機、溫度傳感器的溫度智能控制系統的設計[J].電子世界，2011，09：24-25.

[4]郭天祥.新概念51單片機C語言教程：入門提高開發拓展全攻略[M].電子工業出版社，2009.

[5]劉向民，薛儉雷，田春華.太陽能電池發電系統中DC-DC變換器的設計[J].雞西大學學報：綜合版，2013，13（8）：61-62.

[6]宋健，姜軍生，趙文亮，等.基于單片機的直流電動機PWM調速系統[J].農機化研究，2006（1）：102-103.

[4]桂長清.實用蓄電池手冊[J].2010.