DIY USB 5V 太阳能移动电源

太阳能是一种可再生、免费、广泛可用且清洁的能源形式。多年来，它一直被视作一种重要的能源来源，因为如果通过现代技术利用，可以免费获得大量能量。许多人都熟悉所谓的光伏电池或太阳能电池板，它们见于航天器、屋顶和手持计算器等设备上。这些电池由半导体材料制成，类似于计算机芯片中的材料。当阳光照射电池时，它会将电子从原子中击出。当电子流过电池时，它们会产生电力。

在这个项目中，我们正在构建一个通过使用太阳能电池板收集能量的移动电源。太阳能电池板获得的能量存储在锂聚合物电池中。然后，电池用于提供稳定的5V电压，供USB设备使用。该移动电源也可以通过外部5V电源充电。这个移动电源在白天最好的地方是您不需要记得给它充电。它通过使用阳光自行充电，您不会遇到电量耗尽的情况。

电路由两个阶段组成。第一阶段是基于 MCP73831 的电池充电器状态，第二阶段是基于 LT1302-5 的升压转换器，将电池电压转换为5V。

MCP73831 是一款微型单节、全集成锂离子/锂聚合物充电管理控制器。由于输入电压范围为3.75V至6V，任何额定值在此范围内的太阳能电池都可以用作输入源。设计中还包含一个额外的5V迷你USB输入，允许您在阳光不足时为移动电源充电。控制器将安全地将电池充电至4.2V。连接到控制器STAT输入的LED在整个充电过程中会亮起。

输出级是一个升压转换器，将电池电压转换为5V。它基于 LT1302-5 固定5V DC/DC 转换器。转换后的电力被传递到A型母USB连接器。LT1302-5 的输入电压可以低至2.2V，因此您的锂聚合物电池应具有内部低压切断电路。

项目中使用的太阳能电池板额定为6V和150mA，在理想条件下提供约0.9W/h，锂聚合物电池额定为3.7V和4000mAh，可提供约15W/h。我们可以看到充电时间将远超过15小时，因为存储和升压转换的效率将低于100%，而且我们从太阳获取的能量取决于一天中的时间和光束角度。我们可以轻易地说，使用这个太阳能电池板完全充电需要数天时间。由于太阳能是免费的，任何百分比都是收益。

数量 部件描述 标识符

1 MCP73831-2ACI 锂离子/锂聚合物充电控制器 U1

1 LT1302 固定5V升压控制器 U2

3 SS14 肖特基二极管 D2 D3

1 SMD LED 红色 0805 D1

1 4.7uF 16V 钽电容 C1

2 100uF 10V 钽电容 C4 C5

1 22uH SMD 电感 L1

1 0.1uF 陶瓷电容 C2

1 0.01uF 陶瓷电容 C3

1 330Ω 0805 电阻 R2

1 1kΩ 0805 电阻 R1

1 20kΩ 0805 电阻 R3

1 锂聚合物电池 4000mAh B2

1 6V 150mA 太阳能电池板 B1

1 母迷你USB连接器 J1

1 母A型USB连接器 J2

2 2×1 端子块 B1 B2