1. 研究目的与意义
随着社会经济的高速发展，人们对便携式电子产品的需求也越来越大。生活中出现了很多手持式电器，如：充电式小台灯、平板电脑、手机等。因此，我们对性能高、体积小、重量轻、成本低并且安全实用的电池充电器的需求也就相应提高。“充电宝”就是一个典型的电子技术和电器结合的产品，这已经成了人们出门习惯性必须携带的物品。
目前，传统电子设备充电器存在着诸多的安全隐患与环境问题。与此同时，科技的飞速发展使得人们对自然界原有的不可再生能源的破坏急剧加大，自工业革命以来，以煤炭、石油和天然气为代表的化石能源在使用过程中的排放气体对环境污染严重，并且储量有限，这些缺点促使人们开始将目光转向可再生能源。而热能作为一种清洁、安全、可再生的绿色新型能源，为我们的社会带来了一定的经济效益，同时也解决了能源短缺问题。因此在21世纪的今天，我们应充分利用我们的智慧来利用这一新型能源，而便携式热能充电器就正好符合当前社会所需，它相对于其他常规充电器来说具有相当多的优点：绿色、智能、安全、便捷等等。
本课题设计的便携式热能充电器利用热能存储这一原理，将热能转化为电能，充分把低碳、环保的理念融入其中。并且本课题的设计中包含信号检测与控制、方案实施与保护、电路设计制作以及调试等具体工作，能够充分将我们所学的专业知识展示出来。同时为开展本课题的研究，我们需要对充电过程进行更精确的监控，以缩短充电时间、达到最大的电池容量，并防止电池损坏，另外对充电电池的性能和工作寿命的要求也应不断地提高。
2. 研究内容与预期目标
研究内容： 便携式热能 研究内容： 便携式热能充电器是利用热能存储来实现工作的一种新型设备，热能存储就是把一个时期内暂时不需要的多余热量通过某种方法储存起来，等到需要时再提取使用。当需要时，存储的热能用过温差模块的转化，直接将热能转换为电能，并通过控制电路把产生的电能对移动电子产品进行充电。整个系统包括：温差模块、单片机匹配控制单元、执行单元、LCD显示单元、报警单元；完成的功能：温度、电量、充电时间等数据的采集、显示、运算处理、按需要控制输出量；电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试。
本设计主要核心内容是利用单片机进行智能控制，采用模块式结构以及USB 接口，通过对输出电流电压的调节，可对手机等电子产品进行充电，并能在电池充电完成后自动停止充电，从而完成整个电路的设计。
预期目标：
（1）实现实时检测并显示电池板温度及热量的功能。
3. 研究方法与步骤
本设计采用一种低功耗、高性能的STC89C52RC单片机作为充电电路的控制器，其工作原理为：首先温差模块开始工作，利用温差直接将热能转化为电能，再由充电电路为负载供电。
当铝盒里的水处于加热状态时，温差片两面有足够的温差，此时热水给温差片提供热量，散热器和冷水接触进行散热，从而产生电流。通过此设计进一步了解到了热电效应：当电流通过热电偶时，其中一个结点散发热而另一个结点吸收热。利用上述这一原理通过USB接口，对电子设备进行充电。当温差模块工作时，经过升压电路后为各功能模块供电，直至充电完成，整个过程我们可以通过液晶显示模块了解充电的进度、充电的时间。当达不到预设值时，温差片则无法接收到足够的热量，整个系统将无法工作，系统发生报警，蓄电池则返回继续充电。为防止电路发生短路，电池遭到损坏，本系统还设有电池保护模块，从而保证整个充电过程正常工作。
步骤：
4. 参考文献
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（2）周志敏、周纪海、纪爱华.充电器电路设计与应用.北京：人民邮电出版社，2005（3）张洪润,孙悦等著.单片机原理及应用.清华大学出版社.2008（4）张晓华.系统建模与仿真.张晓华主编.清华大学出版社.2006（5）黄汉云.太阳能光伏发电应用原理.化学工业出版社.2010（6）冯建华.单片机应用的系统设计与产品开发.人民邮电出版社.2004（7）坂本正文（编）.王自强（译）.步进电机应用技术.科学出版社.2010（8）张培仁,张志坚,高修群.十六位单片微处理器原理及应用.清华大学出版社.2005（9）Dan Chiras,Robert Aram（编）.张春朋,姜齐荣（译）太阳能光伏发电系统.机械工业出版社.2011（10）赵明智,张晓明,宋士金.太阳能光伏发电技术及应用.北京大学出版社.2014（11）金庆发编著传感器技术与应用[M].机械工业出版社.1994.（12）李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版社.1996.（13） 苏建徽,余世杰,赵为.硅太阳电池工程用数学模型.太阳能学报. 2001.（14）裴云庆.开关稳压电源的设计和应用[M].北京：机械工业出版社，2010.（15） 杜柯.基于DSP的光伏电池数字模拟系统研究[D].武汉：华中科技大学，2006.（16） 陈亚爱.开关变换器控制技术综述[J].电器应用，2008，27(4)：4-10.（17） Cho J G,Sabate J A,Zero-voltageZero-current Switching Full-bridge PWM converter for High Power Applications,IEEETrans 0n Power Electronics,1996
5. 工作计划
1周 2022.2.25-3.1 毕业实习总结；2周 2022.3.4-3.8 毕业设计开题、确定毕业设计方案；3周—4周 2022.3.11-3.22 学生进行毕业设计需求分析、5周—6周 2022.3.25-4.4 学生进行毕业设计方案设计阶段；7周—8周 2022.4.8-4.19 毕业设计框架设计初步完成（或初步的样机设计）；9周—10周 2022.4.22-5.3 毕业设计详细设计成型；11周—12周 2022.5.6-5.17 毕业设计中期检查；13周—14周 2022.5.20-5.31 完成毕业设计、设计装置（软件）等；15周 2022.6.3-6.6 完成毕业设计（论文）修改完善毕业设计、设计装置（或软件）等，指导教师审阅毕业设计（论文）； 16周末 2022.6.7-6.11 指导教师、评阅教师评阅毕业设计后修改；毕业设计专业分组答辩。
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