基于锂电池的太阳能灯与移动电源系统设计

陶俊豪++张志鸣++王殿程

摘 要： 为了实现野外照明和USB充电的需求，提出了一种基于锂电池的太阳能灯和移动电源系统的设计方案，分别给出了总体方案和详细设计方案，并完成了系统的电路设计和测试。系统包含四个模块电路：太阳能充电模块、USB接口充电模块、高亮度LED驱动模块以及USB接口供电输出模块，除USB接口充电模块使用线性电源芯片外，其他模块均采用开关电源芯片设计，以提高效率，缩小体积。系统通过了实际的硬件测试，测试结果表明，该系统工作正常、输出准确，达到了设计要求，可以推广使用。

关键词： 太阳能灯； 锂电池； 移动电源； USB充电； USB供电

中图分类号： TN302?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）19?0160?03

Design of solar lamp and portable charger system based on Li battery

TAO Jun?hao， ZHANG Zhi?ming， WANG Dian?cheng

（Unit 63801 of Chinese People′s Liberation Army， Xichang 615042， China）

Abstract： In order to realize the outdoor lighting and USB charging requirements， a design scheme of solar lamps and portable charger based on lithium batteries is presented in this paper. The overall plan and the detailed design scheme are put forward. The circuit design and system testing are completed. The system consists of four modules： solar charging module， USB interface charging module， high brightness LED driver module and power supply outputting module through USB interface. In addition to the USB interface charging module using linear power chip， other modules are designed with switching power supply chips so as to reduce the size of the system and improve the efficiency. The system passed the test exam. The actual test results show that the system is working properly， its output is accurate， its circuit reaches the design requirements， and it can be popularized.

Keywords： solar lamp； lithium battery； portable charger； USB charging； USB power supply

0 引 言

锂电池以其高能量密度、长寿命、小体积而被广泛应用于笔记本电池、手机、航模、电动车等领域，而且随着生产工艺的进步，锂电池的成本在进一步降低。可以预见，锂电池将逐渐成为未来能源的代表[1]。随着各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池在世界范围内得到广泛应用，基于锂电池的太阳能技术应用已从军事领域和航天领域进入到工业、商业、农业以及公用设施等部门，尤其在边远地区、高山海岛、沙漠等架设电线较困难的地区[2]。

本文的出发点是设计一种在户外使用的多功能太阳能灯和移动电源电路系统。考虑到基于锂电池的太阳能充电和USB输出一般要求效率高、稳定性好，而开关电源控制器由于采用了开关元件具有体积小、重量轻、功耗小、效率高等优点，因而广泛应用于电源管理系统中。本文设计的多功能太阳能灯和移动电源系统采用开关型的工作模式。

1 总体结构设计

系统的总体结构主要分为四个功能：锂电池的太阳能充电系统；高亮度LED恒流源驱动；锂电池的USB电源充电；锂电池的USB接口电源输出。

锂电池的太阳能充电系统主要是实现在野外环境下利用太阳能为电池充电，充电在一定温度范围内以先恒流后恒压模式进行。针对大容量电池电路使用开关模式充电以提高能量存储效率，同时电路能给出充电过程和充电结束指示。

太阳能灯一般采用高亮度的LED作为光源，其具有寿命长、效率高、工作电压低、能通过电流控制明暗等优点。由于LED为电流型元件，需要设计一套恒流源电路来驱动一颗或者多颗灯珠。同时，电路可根据环境光照情况开关灯。

由于现在USB电源的普适性，锂电池的USB接口充电是为了应对某些情况下太阳能不足或者其他需要手动为电池补充能量的情况下而设计的。考虑到一般USB电源供电能力在1 A以下，因此拟设计的电路最大充电电流在1 A左右，使用线性充电方式。

锂电池的USB接口输出是在野外环境下为手机、无线设备、PDA等便携式电子设备供电而设计的，即所谓的移动电源功能。本着高效率和节能出发，系统采用开关式PWM升压模式输出，最大输出电流在1 A左右。

2 电路设计

2.1 基于CN3722的充电电路[3?4]

CN3722是如韵电子生产的能够使用太阳能或直流电源适配器充电的PWM型降压模式充电管理芯片，具有太阳能电池最大功率点跟踪功能。其输入电压范围为7.5～28 V，开关频率为300 kHz，能够对单节或多节锂电池或磷酸铁电池充电，最高充电电流达5 A。

基于CN3722的充电电路如图1所示。充电过程中由LED1和LED2指示充电状态和充电结束。充电过程按照涓流→恒流→恒压三个阶段进行。在充电状态，如果锂电池电压低于所设置的恒压充电电压的66.7%，充电器进入涓流充电模式，充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。进入恒流充电阶段，充电电流不变，电压逐渐升高到预设值，充电电流由外部电阻[R9]决定，恒流值大小为[ICH=200 mVR9=2]A。充电电感在20 μH以上即可，此处选择47 μH以减少纹波，电容为10 μF钽电容。进入恒压充电阶段，电压不变，电流逐渐减少到0，恒压充电电压值为[VBAT=2.416×（1+R8R7）+IB×R8，]其中，[IB]是FB管脚的偏置电流，其典型值为50 nA，[VBAT]设置为4.2 V。在充电过程中为了保护电池，在TEMP脚和GND脚之间连接入一个负温度系数的10 kΩ热敏电阻来监测电池温度。当电池温度超过正常温度后，芯片停止对电池充电，在电池温度恢复到正常温度范围后继续充电。

由于不同温度下太阳能电池最大功率点对应的输出电压有所不同，电路利用[R3]和[R4]构成的分压网络实现对最大功率点的跟踪，最大功率点电压值为[VMPPT=] [1.04×（1+R4R3）。]当使用直流电源适配器时，要保证适配器输出电压值大于最大功率点电压值，否则充电电路不工作。

2.2 高亮度LED驱动电路[5?6]

线性恒流源电路由于采用三极管作为分压元件，在大电流情况下发热大、效率低，因而不适合用在大功率场合，也不适合电池供电的场合。本文采用基于CN5619的开关型恒流源电路，如图2所示。驱动电路与电池之间加入一个手动开关S1和一个光敏开关。光敏开关由10 kΩ光敏电阻分压网络和LM393比较器组成，当光强变弱到一定程度，光敏电阻两端电压升高至比较器阈值，晶闸管T1导通，芯片CN5619开始工作，LED灯点亮。

CN5619是升压型开关模式高亮度LED驱动芯片，工作电压为2.7～6 V。通过外部功率电阻扩展LED电流可以达数安培，其既可以驱动单颗LED，也可以驱动多颗。本文电路拟驱动2颗1 W高亮度LED。通过LED的电流[ILED=910 VRISET+0.3 VRCS，]其中[RISET]是ISET与VDD管脚之间的电阻，其值不能小于2.7 kΩ；[RCS]是连接在CS管脚与地之间的电阻，在LED电流小于350 mA时不使用。由于该芯片没有开路保护功能，为此在输出端接入8.2 V稳压二极管D5，以保证在LED开路时不破坏电路元件；同时，注意高亮度LED的散热问题，防止过热烧毁。在该电路中使用22 μH的电感和10 μF的钽电容，电感值不能过大避免直流电阻影响效率，电容可以根据纹波情况选择大容量的。

2.3 锂电池的USB接口充电[7?8]

在太阳能充电不足的情况下可能需要使用USB接口的充电方式，本文使用CN3065单节锂电池充电管理芯片进行5 V的USB充电，如图3（a）所示。CN3065符合USB总线规范，其内部集成功率晶体管，只需要极少的外围器件即可应用。该芯片采用线性充电方式，充电过程分为预充电、恒流、恒压充电三个过程。如果电池电压低于3 V，芯片用10%的恒流充电电流对电池进行预充电。其中，恒流充电电流通过[R19]设置，[ICH=][1 800 VR19=]1 A。恒压充电电压可以通过[R22]调整，其值为[Vbat=4.2+3.04×10-6×R22，]当充电电流小于所设置的恒流充电电流的[110]时，充电周期结束。充电状态指示和结束指示通过LED3和LED4显示。为了防止电池温度过高或者过低对电池造成的损害，CN3065内部集成有电池温度监测电路，通过[R20]和[R21]热敏电阻分压网络对电池温度进行监控，当TEMP管脚的电压大于46%×[VIN]超过0.15 s时，芯片正常工作。

2.4 锂电池的USB供电输出[9?10]

随着互联网技术的发展，各种手持设备不断涌现，以手机、数码相机为代表的电子产品受制于自身体积，电池容量小，因而在某些情况下可能需要锂电池以USB方式为其他用电设备供电，即所谓“移动电源”，此种情况下可以采用ON Semiconductor公司生产的NCP1450A升压型PWM直流变换器以提高电池使用效率，如图3（b）所示。NCP1450A采用TSOP?5封装，专门用于电池给端口设备供电输出，启动电压低至0.9 V，PWM调制频率为180 kHz，输出电压5 V，输出电流高达1 A。该电路只需一个10 μH电感，一个100 μF钽电容，一个100 μF陶瓷电容，一个连续电流在1 A平均电流的肖特基二极管和连续电流在2.5 A以上的功率开关管等5个元件即可使用。

3 实验结果

实验结果如图4所示。图4（a）是用太阳能为锂电池充电信号波形，图4（b）是锂电池的USB供电输出，图4（c）是LED工作时的驱动电压，图4（d）是用5 V的USB电源给锂电池充电的信号波形。从图中可以看出各个信号电压值正确，分别为4.2 V，5 V，6 V，4.2 V，但是都有一定程度的纹波，其中用5 V的USB电源给电池充电时纹波最小，LED驱动电压纹波最大。经分析可知，锂电池的太阳能充电、USB供电输出、LED驱动电路都属于开关工作模式，因而电磁干扰较大，同时LED驱动电路的滤波电容偏小，后期可以通过增大滤波电容和合理布线减小纹波；USB充电电路纹波较小是因为CN3065属线性充电模式，无纹波，但是受USB开关模式供电输出接口影响会有一定程度的纹波。

4 结 语

本文从基于锂电池的太阳能充电管理、照明以及USB接口输出出发，设计了一套实用的、低功耗的太阳能充电照明系统和移动电源系统。从实验结果来看，电路满足设计总体需求。该电路在野外和偏远地区有较大使用价值，因而可以推广使用。

参考文献

[1] 赵晏强，李金坡.基于中国专利的锂电池发展趋势分析[J].情报杂志，2012，31（1）：35?40.

[2] 董有尔，蒙宇，申甜甜，等.太阳能光伏发电系统应用研究[J].山西大学学报：自然科学版，2013，36（1）：40?48.

[3] 程晓东，陈润恩，黎志宏，等.简便实用型太阳能诱虫灯设计[J].电子产品世界，2013，20（2）：62?64.

[4] 高艳.基于太阳能油罐远程监测系统[D].大连：大连理工大学，2013.

[5] 刘庆新，程树英.双 Buck太阳能LED路灯照明控制系统[J].电子技术应用，2011，37（5）：142?145.

[6] 祝青，王晓晨，姜威，等.TMS320F2812在光伏LED照明系统中的应用[J].电源技术，2013，37（6）：1014?1016.

[7] 何秋生，徐磊，吴雪雪.锂电池充电技术综述[J].电源技术，2013，37（8）：1464?1466.

[8] 刘胜男，于鑫，王岩.基于锂电池的便携式电源系统设计[J].软件，2013（12）：90?91.

[9] 丁成功，王升鸿.便携式移动电源的研究与设计[J].伺服控制，2013（4）：67?69.

[10] 阳瑞新，邓华军，邓集萱.一款基于锂离子电池移动电源的设计[J].科技视界，2013（20）：53?54.

2.1 基于CN3722的充电电路[3?4]

CN3722是如韵电子生产的能够使用太阳能或直流电源适配器充电的PWM型降压模式充电管理芯片，具有太阳能电池最大功率点跟踪功能。其输入电压范围为7.5～28 V，开关频率为300 kHz，能够对单节或多节锂电池或磷酸铁电池充电，最高充电电流达5 A。

基于CN3722的充电电路如图1所示。充电过程中由LED1和LED2指示充电状态和充电结束。充电过程按照涓流→恒流→恒压三个阶段进行。在充电状态，如果锂电池电压低于所设置的恒压充电电压的66.7%，充电器进入涓流充电模式，充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。进入恒流充电阶段，充电电流不变，电压逐渐升高到预设值，充电电流由外部电阻[R9]决定，恒流值大小为[ICH=200 mVR9=2]A。充电电感在20 μH以上即可，此处选择47 μH以减少纹波，电容为10 μF钽电容。进入恒压充电阶段，电压不变，电流逐渐减少到0，恒压充电电压值为[VBAT=2.416×（1+R8R7）+IB×R8，]其中，[IB]是FB管脚的偏置电流，其典型值为50 nA，[VBAT]设置为4.2 V。在充电过程中为了保护电池，在TEMP脚和GND脚之间连接入一个负温度系数的10 kΩ热敏电阻来监测电池温度。当电池温度超过正常温度后，芯片停止对电池充电，在电池温度恢复到正常温度范围后继续充电。

由于不同温度下太阳能电池最大功率点对应的输出电压有所不同，电路利用[R3]和[R4]构成的分压网络实现对最大功率点的跟踪，最大功率点电压值为[VMPPT=] [1.04×（1+R4R3）。]当使用直流电源适配器时，要保证适配器输出电压值大于最大功率点电压值，否则充电电路不工作。

2.2 高亮度LED驱动电路[5?6]

线性恒流源电路由于采用三极管作为分压元件，在大电流情况下发热大、效率低，因而不适合用在大功率场合，也不适合电池供电的场合。本文采用基于CN5619的开关型恒流源电路，如图2所示。驱动电路与电池之间加入一个手动开关S1和一个光敏开关。光敏开关由10 kΩ光敏电阻分压网络和LM393比较器组成，当光强变弱到一定程度，光敏电阻两端电压升高至比较器阈值，晶闸管T1导通，芯片CN5619开始工作，LED灯点亮。

CN5619是升压型开关模式高亮度LED驱动芯片，工作电压为2.7～6 V。通过外部功率电阻扩展LED电流可以达数安培，其既可以驱动单颗LED，也可以驱动多颗。本文电路拟驱动2颗1 W高亮度LED。通过LED的电流[ILED=910 VRISET+0.3 VRCS，]其中[RISET]是ISET与VDD管脚之间的电阻，其值不能小于2.7 kΩ；[RCS]是连接在CS管脚与地之间的电阻，在LED电流小于350 mA时不使用。由于该芯片没有开路保护功能，为此在输出端接入8.2 V稳压二极管D5，以保证在LED开路时不破坏电路元件；同时，注意高亮度LED的散热问题，防止过热烧毁。在该电路中使用22 μH的电感和10 μF的钽电容，电感值不能过大避免直流电阻影响效率，电容可以根据纹波情况选择大容量的。

2.3 锂电池的USB接口充电[7?8]

在太阳能充电不足的情况下可能需要使用USB接口的充电方式，本文使用CN3065单节锂电池充电管理芯片进行5 V的USB充电，如图3（a）所示。CN3065符合USB总线规范，其内部集成功率晶体管，只需要极少的外围器件即可应用。该芯片采用线性充电方式，充电过程分为预充电、恒流、恒压充电三个过程。如果电池电压低于3 V，芯片用10%的恒流充电电流对电池进行预充电。其中，恒流充电电流通过[R19]设置，[ICH=][1 800 VR19=]1 A。恒压充电电压可以通过[R22]调整，其值为[Vbat=4.2+3.04×10-6×R22，]当充电电流小于所设置的恒流充电电流的[110]时，充电周期结束。充电状态指示和结束指示通过LED3和LED4显示。为了防止电池温度过高或者过低对电池造成的损害，CN3065内部集成有电池温度监测电路，通过[R20]和[R21]热敏电阻分压网络对电池温度进行监控，当TEMP管脚的电压大于46%×[VIN]超过0.15 s时，芯片正常工作。

2.4 锂电池的USB供电输出[9?10]

随着互联网技术的发展，各种手持设备不断涌现，以手机、数码相机为代表的电子产品受制于自身体积，电池容量小，因而在某些情况下可能需要锂电池以USB方式为其他用电设备供电，即所谓“移动电源”，此种情况下可以采用ON Semiconductor公司生产的NCP1450A升压型PWM直流变换器以提高电池使用效率，如图3（b）所示。NCP1450A采用TSOP?5封装，专门用于电池给端口设备供电输出，启动电压低至0.9 V，PWM调制频率为180 kHz，输出电压5 V，输出电流高达1 A。该电路只需一个10 μH电感，一个100 μF钽电容，一个100 μF陶瓷电容，一个连续电流在1 A平均电流的肖特基二极管和连续电流在2.5 A以上的功率开关管等5个元件即可使用。

3 实验结果

实验结果如图4所示。图4（a）是用太阳能为锂电池充电信号波形，图4（b）是锂电池的USB供电输出，图4（c）是LED工作时的驱动电压，图4（d）是用5 V的USB电源给锂电池充电的信号波形。从图中可以看出各个信号电压值正确，分别为4.2 V，5 V，6 V，4.2 V，但是都有一定程度的纹波，其中用5 V的USB电源给电池充电时纹波最小，LED驱动电压纹波最大。经分析可知，锂电池的太阳能充电、USB供电输出、LED驱动电路都属于开关工作模式，因而电磁干扰较大，同时LED驱动电路的滤波电容偏小，后期可以通过增大滤波电容和合理布线减小纹波；USB充电电路纹波较小是因为CN3065属线性充电模式，无纹波，但是受USB开关模式供电输出接口影响会有一定程度的纹波。

4 结 语

本文从基于锂电池的太阳能充电管理、照明以及USB接口输出出发，设计了一套实用的、低功耗的太阳能充电照明系统和移动电源系统。从实验结果来看，电路满足设计总体需求。该电路在野外和偏远地区有较大使用价值，因而可以推广使用。

参考文献

[1] 赵晏强，李金坡.基于中国专利的锂电池发展趋势分析[J].情报杂志，2012，31（1）：35?40.

[2] 董有尔，蒙宇，申甜甜，等.太阳能光伏发电系统应用研究[J].山西大学学报：自然科学版，2013，36（1）：40?48.

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[5] 刘庆新，程树英.双 Buck太阳能LED路灯照明控制系统[J].电子技术应用，2011，37（5）：142?145.

[6] 祝青，王晓晨，姜威，等.TMS320F2812在光伏LED照明系统中的应用[J].电源技术，2013，37（6）：1014?1016.

[7] 何秋生，徐磊，吴雪雪.锂电池充电技术综述[J].电源技术，2013，37（8）：1464?1466.

[8] 刘胜男，于鑫，王岩.基于锂电池的便携式电源系统设计[J].软件，2013（12）：90?91.

[9] 丁成功，王升鸿.便携式移动电源的研究与设计[J].伺服控制，2013（4）：67?69.

[10] 阳瑞新，邓华军，邓集萱.一款基于锂离子电池移动电源的设计[J].科技视界，2013（20）：53?54.

2.1 基于CN3722的充电电路[3?4]

CN3722是如韵电子生产的能够使用太阳能或直流电源适配器充电的PWM型降压模式充电管理芯片，具有太阳能电池最大功率点跟踪功能。其输入电压范围为7.5～28 V，开关频率为300 kHz，能够对单节或多节锂电池或磷酸铁电池充电，最高充电电流达5 A。

基于CN3722的充电电路如图1所示。充电过程中由LED1和LED2指示充电状态和充电结束。充电过程按照涓流→恒流→恒压三个阶段进行。在充电状态，如果锂电池电压低于所设置的恒压充电电压的66.7%，充电器进入涓流充电模式，充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。进入恒流充电阶段，充电电流不变，电压逐渐升高到预设值，充电电流由外部电阻[R9]决定，恒流值大小为[ICH=200 mVR9=2]A。充电电感在20 μH以上即可，此处选择47 μH以减少纹波，电容为10 μF钽电容。进入恒压充电阶段，电压不变，电流逐渐减少到0，恒压充电电压值为[VBAT=2.416×（1+R8R7）+IB×R8，]其中，[IB]是FB管脚的偏置电流，其典型值为50 nA，[VBAT]设置为4.2 V。在充电过程中为了保护电池，在TEMP脚和GND脚之间连接入一个负温度系数的10 kΩ热敏电阻来监测电池温度。当电池温度超过正常温度后，芯片停止对电池充电，在电池温度恢复到正常温度范围后继续充电。

由于不同温度下太阳能电池最大功率点对应的输出电压有所不同，电路利用[R3]和[R4]构成的分压网络实现对最大功率点的跟踪，最大功率点电压值为[VMPPT=] [1.04×（1+R4R3）。]当使用直流电源适配器时，要保证适配器输出电压值大于最大功率点电压值，否则充电电路不工作。

2.2 高亮度LED驱动电路[5?6]

线性恒流源电路由于采用三极管作为分压元件，在大电流情况下发热大、效率低，因而不适合用在大功率场合，也不适合电池供电的场合。本文采用基于CN5619的开关型恒流源电路，如图2所示。驱动电路与电池之间加入一个手动开关S1和一个光敏开关。光敏开关由10 kΩ光敏电阻分压网络和LM393比较器组成，当光强变弱到一定程度，光敏电阻两端电压升高至比较器阈值，晶闸管T1导通，芯片CN5619开始工作，LED灯点亮。

CN5619是升压型开关模式高亮度LED驱动芯片，工作电压为2.7～6 V。通过外部功率电阻扩展LED电流可以达数安培，其既可以驱动单颗LED，也可以驱动多颗。本文电路拟驱动2颗1 W高亮度LED。通过LED的电流[ILED=910 VRISET+0.3 VRCS，]其中[RISET]是ISET与VDD管脚之间的电阻，其值不能小于2.7 kΩ；[RCS]是连接在CS管脚与地之间的电阻，在LED电流小于350 mA时不使用。由于该芯片没有开路保护功能，为此在输出端接入8.2 V稳压二极管D5，以保证在LED开路时不破坏电路元件；同时，注意高亮度LED的散热问题，防止过热烧毁。在该电路中使用22 μH的电感和10 μF的钽电容，电感值不能过大避免直流电阻影响效率，电容可以根据纹波情况选择大容量的。

2.3 锂电池的USB接口充电[7?8]

在太阳能充电不足的情况下可能需要使用USB接口的充电方式，本文使用CN3065单节锂电池充电管理芯片进行5 V的USB充电，如图3（a）所示。CN3065符合USB总线规范，其内部集成功率晶体管，只需要极少的外围器件即可应用。该芯片采用线性充电方式，充电过程分为预充电、恒流、恒压充电三个过程。如果电池电压低于3 V，芯片用10%的恒流充电电流对电池进行预充电。其中，恒流充电电流通过[R19]设置，[ICH=][1 800 VR19=]1 A。恒压充电电压可以通过[R22]调整，其值为[Vbat=4.2+3.04×10-6×R22，]当充电电流小于所设置的恒流充电电流的[110]时，充电周期结束。充电状态指示和结束指示通过LED3和LED4显示。为了防止电池温度过高或者过低对电池造成的损害，CN3065内部集成有电池温度监测电路，通过[R20]和[R21]热敏电阻分压网络对电池温度进行监控，当TEMP管脚的电压大于46%×[VIN]超过0.15 s时，芯片正常工作。

2.4 锂电池的USB供电输出[9?10]

随着互联网技术的发展，各种手持设备不断涌现，以手机、数码相机为代表的电子产品受制于自身体积，电池容量小，因而在某些情况下可能需要锂电池以USB方式为其他用电设备供电，即所谓“移动电源”，此种情况下可以采用ON Semiconductor公司生产的NCP1450A升压型PWM直流变换器以提高电池使用效率，如图3（b）所示。NCP1450A采用TSOP?5封装，专门用于电池给端口设备供电输出，启动电压低至0.9 V，PWM调制频率为180 kHz，输出电压5 V，输出电流高达1 A。该电路只需一个10 μH电感，一个100 μF钽电容，一个100 μF陶瓷电容，一个连续电流在1 A平均电流的肖特基二极管和连续电流在2.5 A以上的功率开关管等5个元件即可使用。

3 实验结果

实验结果如图4所示。图4（a）是用太阳能为锂电池充电信号波形，图4（b）是锂电池的USB供电输出，图4（c）是LED工作时的驱动电压，图4（d）是用5 V的USB电源给锂电池充电的信号波形。从图中可以看出各个信号电压值正确，分别为4.2 V，5 V，6 V，4.2 V，但是都有一定程度的纹波，其中用5 V的USB电源给电池充电时纹波最小，LED驱动电压纹波最大。经分析可知，锂电池的太阳能充电、USB供电输出、LED驱动电路都属于开关工作模式，因而电磁干扰较大，同时LED驱动电路的滤波电容偏小，后期可以通过增大滤波电容和合理布线减小纹波；USB充电电路纹波较小是因为CN3065属线性充电模式，无纹波，但是受USB开关模式供电输出接口影响会有一定程度的纹波。

4 结 语

本文从基于锂电池的太阳能充电管理、照明以及USB接口输出出发，设计了一套实用的、低功耗的太阳能充电照明系统和移动电源系统。从实验结果来看，电路满足设计总体需求。该电路在野外和偏远地区有较大使用价值，因而可以推广使用。

参考文献

[1] 赵晏强，李金坡.基于中国专利的锂电池发展趋势分析[J].情报杂志，2012，31（1）：35?40.

[2] 董有尔，蒙宇，申甜甜，等.太阳能光伏发电系统应用研究[J].山西大学学报：自然科学版，2013，36（1）：40?48.

[3] 程晓东，陈润恩，黎志宏，等.简便实用型太阳能诱虫灯设计[J].电子产品世界，2013，20（2）：62?64.

[4] 高艳.基于太阳能油罐远程监测系统[D].大连：大连理工大学，2013.

[5] 刘庆新，程树英.双 Buck太阳能LED路灯照明控制系统[J].电子技术应用，2011，37（5）：142?145.

[6] 祝青，王晓晨，姜威，等.TMS320F2812在光伏LED照明系统中的应用[J].电源技术，2013，37（6）：1014?1016.

[7] 何秋生，徐磊，吴雪雪.锂电池充电技术综述[J].电源技术，2013，37（8）：1464?1466.

[8] 刘胜男，于鑫，王岩.基于锂电池的便携式电源系统设计[J].软件，2013（12）：90?91.

[9] 丁成功，王升鸿.便携式移动电源的研究与设计[J].伺服控制，2013（4）：67?69.

[10] 阳瑞新，邓华军，邓集萱.一款基于锂离子电池移动电源的设计[J].科技视界，2013（20）：53?54.