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2015年长沙市第十二届大学生科技创新创业大赛——多功能太阳能智能电源

2015年03月30日 10:21 佚名 点击:[]

  

“众泰杯”长沙市第十二届大学生科技创新创业大赛项目申报表

项目名称:    多功能太阳能智能充电宝

   

申 报 者:           王怀超

申报组类:  □ 研究生组    □ 本科生组

□ 专科生组

申报者所在学校:长沙航空职业技术学院

申报者完成项目所依靠的其它机构(没有可不填)

申报日期:      2015323

长沙市科技领导小组办公室制

二○一五年三月

A.申报者情况

明:1、必须由申报者本人按要求填写。

2、申报者所在大学科技处盖章视为对申报者所填情况的确认。

3、如无辅导老师,则有关栏目可不填。

      4、如有多人参赛,每位参赛选手填写本页一张。

项目第一完成人情况

姓名

 王怀超

性别

年龄

22

(项目第一完成人免冠照片)

联系

电话

15773140970

电子邮箱

1061125312@qqcom

项目组其他成员情况

姓名

性别

所在院系

所学专业

联系电话

王怀超

航空电子电器工程学院

飞机机载设备与仪表

15773140970

  

航空机械制造维修工程学院

航空机械制造与自动化

15773113283

鲁洪日

航空机械制造维修工程学院

航空机械制造与自动化

15700753160

辅导老师

姓   名

性别

专业

职务或职称

联系电话

李经山

   工商管理

教授

18684797059

资  格 确 认

学校意见

本项目申报者在参赛时是否为本校在籍在读的学生。

 

□ 是       □ 否

学校科技处或教务处负责人签字:

  年    月     日

                 学校管理部门(科技处或教务处)盖章 

B.申报项目情况及推荐意见

选题目的

1. 提高手机等便携式电器充电的方便性

2. 减少充电宝充电对手机电池的损坏并延长充电时间

3. 一款具有多功能适合野外使用的充电宝

设计(或研究撰写)该项目的基本思路

1. 运用太阳能发电技术解决手机充电宝长时间使用电量不足问题

2. 制造轻便易携带的大蓄电量充电宝代替汽车站火车站和公共场所的手机快速充电

3. 通过自我充电延长手机充电宝使用时间

4. 弥补传统充电宝的不足

5. 运用单片机控制电源,降低充电宝充电对手机电池的损坏

6. 适合野外多用途功能的充电宝

项目主要内容

一、产品设计背景

以前的手机:

1. 打电话

2. 发信息

现在的手机:

1. 手机看新闻、

2. 即时通信、搜索,

3. 在线看书、新闻直播、手机微博、在线手机报、

4. 收发邮件、下载铃声/图片/音乐、写日记/博客等, 

    手机电量使用情况如下表(校园调查)

时间

待机时间

连续通话时间

连续使用时间

2002—2006

48

5

10

2006—2012

120

6

14

2012—2015

48

4

8

由上面数据可看出手机功能越来越强大,手机电池每单位的蓄电量变大,可是手机随着功能强大消耗电量远远超出电池技术的发展,可持续使用时间变短所以为适应人们需求,充电宝出现了。

二、传统充电宝存在的不足  

    1.随着充电时间增长,当充电宝电量过低时有反冲电现象,重损害手机线路电容。

2.大蓄电量的充电宝偏重。

    3.电压电流的不稳定给手机电池带来冲击损坏

    传统的充电宝只能简单满足现在人们对数码产品充电的需并且充电宝市场比较混乱,要么质量很差要么价格很高,很难让消费者买到既美观大方又能满足数码产品持续充电的要求。为弥补这些传统充电宝的不足,解决现实存在的问题,结合我所学的专业,我们团队设计研发了一款新型多功能太阳能智能充电宝。

多功能太阳能智能充电宝

   一、该充电宝设计理念

     1.制作一款容量较大,随身携带方便

     2.方便各类数码产品的电量补充

     3.在一定条件下能自我电量补充,以满足紧急条件下电量补充。

     4.一款适合野外多用途功能的冲电宝

   二、设计构造原理及实现

    a 、采用内置防回流二级管

    防止电压电流过低时手机电池反充电现象

    b.电芯保护电路

    电芯保护电路由过充保护、过放保护、过温保护三部分组成, 保险丝构建了重保护,使锂芯安全性大大增强。

    c.充电管理 电路

    充电管理电路采用了微型单片机控制,将充电过程恒流充电、恒压充电和维护充电部分,使移动随身电源能够最大程度地储备能量。

     d. 升压电路

    升压电路采用了 小型集成线圈电路,可将锂芯容量在安全范围内最大限度释放, 已达到小电流高电压太阳能充电,保护充电的效率,在高电压有利于将充电宝电量补充到峰值。

     e.功能扩展电路

     功能扩展涵盖了户外活动所涉及的常见需求,具有应急夜 间高亮照、野营驱蚊。

    三、电流电压充电方式

    1.在(20±5)条件下,恒流充电,当端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流下降到一定数值时停止充电。

    2.在(20±5)条件下,1C充电,达到充电限制电压改为恒压充电,直到充电电流下降 到0.01C停止充电。

     两种方式都采用恒流恒压的模式,区别只在于充电电流的不同。 因此,移动电源、手机充电宝的充电管理系统的设计原理实则就是实现对内置电池的 恒流恒压充电。一般的充电管理系统的工作过程为:电池电压小于阀值电压(一般为3V),处于预充电状态,以较小电流对电池进行充电。电池电压达到阀值电压 后,进入恒压恒流充电。当然,也有不同的充电管理模式,比如预充电后没有恒流充电而直接采用恒压充电的模式,这种模式充电时间相对较长。

     手机直冲手机电路检测温度、流等伤害电池性能素保护电池 独立电池充电器带给我便同没测温、流保护等功能提高电池性能寿命

    方便实用

    1.折叠直插式充电与USB接口相结合充电方式

    2.不仅适用于手机,还能满足多种数码产品与其他便携式设备

    3.本设计的产品足够轻薄的情况下能够具备较强的供电能力,在轻便和强大供电能力之间的一个平衡。

4.自带折叠式AC插头,可直接插在家用插座上为产品本身充电,集充电器与充电宝功能于一体,更实用更便携。

五、三大特性:

充电宝的三大特性预示着充电宝的流行已经是必然趋势,逐渐成为生活必须用品,

1. 普适性

USB接头进行采用模块化设计能适用各种手机产品电量补充,能满足多种数码产品与其他便携带设备的使用。

2. 功能强大

不仅有一定的蓄电量,增加LED灯还可以提供照明,野营驱蚊等一些辅助功能。

3. 便携性

充电宝轻便可随身携带可以方便的为为我们的随身设备提供电源

    六、 适用范围

适用于市场上苹果IPOD/IPHONE/IPAD全系列、魅族手机、htc手机、三星Galaxy、黑莓手机、NOKIA手机、三星手机、MOTO手机、索爱手机、小米手机PSPNDSLNDSPMPMP3MP4MP5等各种USB可充电产品

    七用途

    用途:爱旅行.爱游戏.爱自拍.爱聊天.常出差,带上它你不在为手机没有电而烦恼!

适用产品:适用于多种USB接口的数码产品包括:手机PSPMP3MP4GPSIPAD

适用人群:商务人士、时尚达人、游戏爱好者、旅行者、听音乐,

IPAD微博,游戏,浏览新闻,夜晚宿舍断电的学生。

    八、发展走势

1.新一代充电宝,因多功能(充电器+移动电源),国外的简单说法就是充电帮(Charger Bank)=Charger+Power Bank,在未来一段时间必将取代移动电源产品占据市场主流。

2.在安全限制内的充电宝的产品已基本可以满足大多消费者日常使用需求,相比于太阳能智能多用途充电宝的便携性来讲却更加给消费者带来方便,同时又具备移动电源的基本功能,相信在未来蓬勃发展中的备用电源市场一定会取得成功!

项目的科学性、创新性和

实用性

科学性:

1. 利用太阳能电池板充电,

2. 采用单晶片电量电路控制检测技术

3. 结合运用充电器进行恒流恒压相互切换充电

4. 微光源补电输入技术

创新性:

1. 运用太阳能单晶片电路电量控制补充电能

2. 自带折叠式AC插头与USB接头相结合,更加方便适用。

3. 运用恒流恒压相互切换,减少电芯损坏,延长使用寿命

4. 内置防回流二极管,防止电量过低时手机电池反冲充电宝

实用性:

1. 充电宝保存无需补电

2. 电芯使用寿命较长,长时间放置无需补电

3. 在野外无电情况下可以使用的过程中,可以通过太阳光来进行充电。

4. 充电宝的三大特性:

(1) 普适性

(2) 功能强大

(3) 便携性

5. 折叠式AC插头,可直接插在家用插座上为产品本身充电,集充电器与充电宝功能于一体,更实用更便携。

6. 拥有LED照明,功能

7. 该项产品具有较强的价格优势

项目获得过何种奖励

2014——2015年度长沙航空职业技术创业大赛第一名

该项目预期经济、社会和生态效益

市场容量预测:

我国现阶段充电宝产业发展迅速,正直发展最好时机,社会上使用智能手机的比例达到80%以上,充电宝的市场可想而知,我国现阶段是充电宝消费最多的国家,每年的销售量在3000万以上,而市场上假冒产品众多,多功能太阳能充电宝不易被复制的特点迅速打入市场,其功能优势可得到大众消费者的喜欢,能打入充电宝市场,其销售量相当可观。

经济效益预测:

     多功能太阳智能充电宝有较好的市场需求,由于该产品有较高的科技含量和应用价值,特别是利用太阳能充电具有无法代替的优势,是目前野外活动最好的充电帮手。依据我们对市场的调查和对市场了解和评估,第一年每天保守估计每天销售60个,每年销售量大约为21900,去掉经营成本,净利润大约30万左右, 

后期所销售的数量将会更高。第二年开始由于在市场上有一定的知名度,销售量将成倍数增加。有非常好的发展前景。

社会效益预测:

1. 本产品运用太阳能发电技术环保无污染

2. 给大众带来一款价格适中,多功能太阳智能充电宝

3. 方便广大人民群众日益增长的对电子产品消费需求

生态效益预测:

    低碳,环保,节能是我国对新兴企业的基本要求,而湖南两型社会建设(资源节约型,环境友好型)目标也对新型企业提出了具体要求,我们充分利用环保无污染太阳能智能充电,做到了人与自然环境的和谐,做到无污染,节约用电,对环境起到较好的保护作用。

创业规划简介

     一   未来发展规划

    (1)第一年 上半年(2015年3月—6月)

 进一步完善多功能充电宝内部硬件软件和外观优化,完成商品的外观设计,并定型开始生产与组装。

2)第一年 下半年

 立足长沙汽车南站,销往长沙市各个区域,并启动网上销售计划,在各个网站建立销售官方网站。

3)第二年

 以长沙为中心,借助长株潭区域性优势向长沙14个地州市发展,并在各个省会招商代理,充分利用线上线下的市场资源,进行全方位的市场拓展与营销开发

4)第三年

在公司具有较强市场竞争实力后,将以湖南省为根据地,以省会代理为立脚点,向全国进行辐射。

    二未来设计研发方向

脉冲充电宝方向设计研发

    脉冲充电宝:采用的是CMOS电子开关,通过控制开关的时间和频率进行降压、恒流充电也叫做PWM控制充电。中间控制过程需要通过CPU端口检测所要控制处的数据进行计算反馈调节PWM的宽度或频率完成充电过程,缺点是这种线路技术相当复杂。脉冲充电宝通常有慢充恒流-快充恒流-快充恒压-涓流修复四段过程。

优点1):效率高。这种线路是通过电子开关来控制充电电流、理论上是无损耗充电,温度低、充电快,因为温度低容易把电流做大达到充电快的目的。

优点2):电池使用寿命长。防止电池在充电过程中造成极化影响使用寿命,采用脉冲式充电具有间隙休息修复过程,消除反浮压放电化学效应,在正脉冲来临时进行充电在脉冲间隙时进行修复,让电池在整个充电过程中得到更好的电量吸收。

专利申请号及授权日期(没有可不填)

申请号:                       批准号:

申请人姓名:

申请日期:    年   月   日      批准日期:   年    月   日

登载论文的报刊、杂志及发表日期

登载论文的报刊(杂志)名:

登载日期

申报者

确认事宜

申报者同意无偿提供申报项目简介,由主办单位收入项目资料汇编并公开发行。同时申报者本人享有申报相关知识产权的权利。

申报者(或监护人)签名:

申报项目需提供的附件

附件(包括模型、图纸、照片等)名称:

总计:_____________件。

申报者所在学校科技主管部门(大学科技处)的审核结果和推荐意见

本项目在设计、制作过程中,是否遵循了合法性、安全性、保密性原则。

□ 是       □ 否

参赛选手在设计、制作本项目过程中是否遵循了“三自”(自己选题、自己设计和研究、自己制作和撰写)原则。

□ 是       □ 否

参赛选手签字:__________________________

所在单位科技主管部门推荐意见:

                            单位科技主管部门(盖章)

负责人签名:

                            年     月    日

大赛组委会办公室意见

负责人签名:            盖 章:

年    月    日

注:若表格空间不够,可另行附页。