一種方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能充電器，具體涉及一種方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]相比化石能源，太陽(yáng)能是一種綠色清潔、無(wú)污染、無(wú)限使用的能源，應(yīng)用前景非常廣闊。當(dāng)前的太陽(yáng)能電池板一般都固定設(shè)置于某一方向，不能自動(dòng)調(diào)節(jié)方位，太陽(yáng)能獲取不足，充電效率不高。無(wú)線充電是一個(gè)新的發(fā)展領(lǐng)域，方便使用者充電。因此，有必要設(shè)計(jì)一種方向能夠自適應(yīng)調(diào)節(jié)的太陽(yáng)能充電器，同時(shí)具有無(wú)線和有線兩種充電模式，以滿足不同使用者的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，使太陽(yáng)能電池板能最大化的吸收太陽(yáng)能。
[0004]本實(shí)用新型所述的方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，包括太陽(yáng)能電池板、AD轉(zhuǎn)換器、微控制器、濾波穩(wěn)壓電路、蓄電池、過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路和第二 USB接口，其特征在于:所述太陽(yáng)能電池板與AD轉(zhuǎn)換器連接，AD轉(zhuǎn)換器、濾波穩(wěn)壓電路分別與微控制器連接，濾波穩(wěn)壓電路還分別與過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路、蓄電池連接，蓄電池、第二 USB接口分別與穩(wěn)壓電路連接；
[0005]還包括PLC控制器、變頻器、三相電機(jī)、第一減速器、伺服放大器、伺服電機(jī)、第二減速器、角度調(diào)節(jié)裝置以及分別設(shè)置在太陽(yáng)能電池板的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣的光敏傳感器，PLC控制器分別與太陽(yáng)能電池板、各光敏傳感器、變頻器、伺服放大器連接，三相電機(jī)分別與變頻器、第一減速器連接，伺服電機(jī)分別與伺服放大器、第二減速器連接，第一減速器、第二減速器分別與角度調(diào)節(jié)裝置連接。
[0006]所述角度調(diào)節(jié)裝置包括U形支架，在U形支架下端的中部設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，該第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第一減速器連接；在U形支架的左右兩邊分別設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸，太陽(yáng)能電池板的左右兩邊的中部分別通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸與U形支架的左右兩邊連接，該第二轉(zhuǎn)軸與第二減速器連接。
[0007]還包括與穩(wěn)壓電路連接的無(wú)線充電電路，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。
[0008]還包括與AD轉(zhuǎn)換器連接的第一 USB接口，用于蓄電池沒(méi)電等緊急情況下的臨時(shí)充電接口，或用于與第二 USB接口進(jìn)行充電性能效率的比較。
[0009]還包括分別與微處理器連接的按鍵控制器及顯示電路，通過(guò)按鍵控制器調(diào)節(jié)輸出電流的大小，以滿足不同用電設(shè)備的充電需求；通過(guò)顯示電路來(lái)顯示電壓、電流和充電時(shí)間等，便于用戶了解充電情況。
[0010]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011](I)太陽(yáng)能電池板根據(jù)太陽(yáng)的方位自適應(yīng)的調(diào)節(jié)水平角度和俯仰角度，使太陽(yáng)能電池板能夠最大化的吸收太陽(yáng)能，采用成熟的PLC控制器進(jìn)行控制，可靠性好；
[0012](2)當(dāng)遇到陰天、夜間等光線條件較差時(shí)，可利用充電器內(nèi)部的蓄電池通過(guò)穩(wěn)壓電路后為用電設(shè)備充電；
[0013](3)能通過(guò)按鍵控制器調(diào)節(jié)輸出電流的大小，以滿足不同用電設(shè)備的充電需求；
[0014](3)具有過(guò)充、過(guò)放等自我保護(hù)功能，能夠更好地保護(hù)蓄電池的安全；
[0015](4)具有有線充電模式和無(wú)線充電模式，滿足了不同用戶的充電需求；
[0016](5)通過(guò)顯示電路來(lái)顯示電壓、電流和充電時(shí)間等，便于用戶了解充電情況。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖(包括用電設(shè)備)；
[0018]圖2為本實(shí)用新型中角度調(diào)節(jié)裝置和太陽(yáng)能電池板的連接關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0020]如圖1和2所示的方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，包括太陽(yáng)能電池板2、AD轉(zhuǎn)換器5、按鍵控制器8、顯示電路10、微控制器9、濾波穩(wěn)壓電路13、蓄電池18、過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路14、穩(wěn)壓電路20和第二 USB接口 19、無(wú)線充電電路21、第一 USB接口 1、PLC控制器6、變頻器11、三相電機(jī)12、第一減速器7、伺服放大器15、伺服電機(jī)16、第二減速器17、角度調(diào)節(jié)裝置4以及分別設(shè)置在太陽(yáng)能電池板2的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣的光敏傳感器
3。以上各模塊電路均為現(xiàn)有技術(shù)，其中，微控制器采用單片機(jī)AT89S51。以上各模塊電路的具體連接關(guān)系如下:
[0021]太陽(yáng)能電池板2與AD轉(zhuǎn)換器5連接，AD轉(zhuǎn)換器5、按鍵控制器8、顯示電路10、濾波穩(wěn)壓電路13分別與微控制器9連接，濾波穩(wěn)壓電路13還分別與過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路14、蓄電池18連接，蓄電池18、第二 USB接口 19分別與穩(wěn)壓電路20連接；無(wú)線充電電路21與穩(wěn)壓電路20連接；第一 USB接口 I與AD轉(zhuǎn)換器5連接。
[0022]PLC控制器6分別與太陽(yáng)能電池板2、各光敏傳感器3、變頻器11、伺服放大器15連接，三相電機(jī)12分別與變頻器11、第一減速器7連接，伺服電機(jī)16分別與伺服放大器15、第二減速器17連接，第一減速器7、第二減速器17分別與角度調(diào)節(jié)裝置4連接。這部分與角度調(diào)節(jié)裝置4組成了基于PLC控制器6的太陽(yáng)能電池追光系統(tǒng)。
[0023]如圖2所示，所述角度調(diào)節(jié)裝置4包括U形支架4b，在U形支架4b下端的中部設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸4c，該第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸4c與第一減速器7連接；在U形支架4b的左右兩邊分別設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸4a，太陽(yáng)能電池板2的左右兩邊的中部分別通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸4a與U形支架4b的左右兩邊連接，該第二轉(zhuǎn)軸4a與第二減速器17連接。
[0024]本實(shí)用新型通過(guò)太陽(yáng)能電池板2對(duì)整個(gè)硬件電路進(jìn)行供電，當(dāng)太陽(yáng)光線條件適宜時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能電池板2吸收太陽(yáng)光，將光能轉(zhuǎn)換為電能。由于太陽(yáng)光角度時(shí)刻都在變化，因而在太陽(yáng)能電池板2的基礎(chǔ)上加入了一個(gè)基于PLC控制器6的太陽(yáng)能電池追光系統(tǒng)。在太陽(yáng)能電池板2的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣均安裝有光敏傳感器3，通過(guò)光敏傳感器3將太陽(yáng)能電池板2與太陽(yáng)光的相對(duì)位置發(fā)送給PLC控制器6，經(jīng)PLC控制器6處理后向變頻器11和伺服放大器15發(fā)出控制信號(hào)，變頻器11接收到控制信號(hào)后傳輸給三相電機(jī)12，通過(guò)第一減速器7帶動(dòng)角度調(diào)節(jié)裝置水平轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變太陽(yáng)能電池板2的水平角度；伺服放大器15接收到控制信號(hào)后輸出給伺服電機(jī)16，通過(guò)第二減速器17來(lái)改變角度調(diào)節(jié)裝置的俯仰角；從而實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板2的追光過(guò)程，達(dá)到方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)的功效。
[0025]本實(shí)用新型能利用按鍵控制器8調(diào)整輸出電流的大小，以滿足不同用電設(shè)備的充電需求。微控制器9輸出過(guò)程中通過(guò)定時(shí)器定時(shí)檢測(cè)輸出電流或電壓，與設(shè)定值比較后調(diào)節(jié)，使輸出趨于設(shè)定值。在充電過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)電流大小而確定充電多少，從而改變充電方式或決定是否停止充電。
[0026]將輸入能量通過(guò)濾波穩(wěn)壓電路13給蓄電池18進(jìn)行充電。其中的過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路14包括繼電器電路子模塊，主要是利用繼電器電路子模塊檢測(cè)蓄電池18的電量，當(dāng)檢測(cè)到蓄電池18過(guò)充時(shí)，斷開(kāi)充電主回路停止充電；當(dāng)蓄電池18的電壓降到預(yù)設(shè)范圍時(shí)，接通充電主回路，對(duì)蓄電池18進(jìn)行充電；當(dāng)檢測(cè)到蓄電池18過(guò)放的時(shí)候，斷開(kāi)用電設(shè)備，防止過(guò)充、過(guò)放，對(duì)蓄電池18起到保護(hù)作用；蓄電池18通過(guò)穩(wěn)壓電路20后對(duì)用電設(shè)備22進(jìn)行充電。
[0027]本實(shí)用新型分為無(wú)線充電和有線充電兩種模式，兩種充電模式的切換通過(guò)微控制器9及按鍵控制器8來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中的無(wú)線充電模式主要采用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)線圈進(jìn)行能量耦合實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。有線充電模式則是通過(guò)第二 USB接口 19為用電設(shè)備22充電。
[0028]第一 USB接口 I用于蓄電池18沒(méi)電等緊急情況下的臨時(shí)充電接口，或用于與第二USB接口 19進(jìn)行充電性能效率的比較。顯示電路10用來(lái)顯示電壓、電流和充電時(shí)間等，便于用戶了解充電情況。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，包括太陽(yáng)能電池板(2)、AD轉(zhuǎn)換器(5)、微控制器(9)、濾波穩(wěn)壓電路(13)、蓄電池(18)、過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路(14)、穩(wěn)壓電路(20)和第二 USB接口( 19 )，其特征在于:所述太陽(yáng)能電池板(2 )與AD轉(zhuǎn)換器(5 )連接，AD轉(zhuǎn)換器(5 )、濾波穩(wěn)壓電路(13)分別與微控制器(9)連接，濾波穩(wěn)壓電路(13)還分別與過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路(14)、蓄電池(18)連接，蓄電池(18)、第二 USB接口( 19)分別與穩(wěn)壓電路(20)連接； 還包括PLC控制器(6)、變頻器(11)、三相電機(jī)(12)、第一減速器(7)、伺服放大器(15)、伺服電機(jī)(16)、第二減速器(17)、角度調(diào)節(jié)裝置(4)以及分別設(shè)置在太陽(yáng)能電池板(2)的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣的光敏傳感器(3)，PLC控制器(6)分別與太陽(yáng)能電池板(2)、各光敏傳感器(3)、變頻器(11)、伺服放大器(15)連接，三相電機(jī)(12)分別與變頻器(11)、第一減速器(7)連接，伺服電機(jī)(16)分別與伺服放大器(15)、第二減速器(17)連接，第一減速器(7)、第二減速器(17)分別與角度調(diào)節(jié)裝置(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，其特征在于:所述角度調(diào)節(jié)裝置(4)包括U形支架(4b)，在U形支架(4b)下端的中部設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4c)，該第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4c)與第一減速器(7)連接；在U形支架(4b)的左右兩邊分別設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸(4a)，太陽(yáng)能電池板(2 )的左右兩邊的中部分別通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸(4a)與U形支架(4b )的左右兩邊連接，該第二轉(zhuǎn)軸(4a)與第二減速器(17)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，其特征在于:還包括與穩(wěn)壓電路(20)連接的無(wú)線充電電路(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，其特征在于:還包括與AD轉(zhuǎn)換器(5 )連接的第一 USB接口( I)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，其特征在于:還包括分別與微處理器(9)連接的按鍵控制器(8)及顯示電路(10)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種方向自適應(yīng)調(diào)節(jié)無(wú)線太陽(yáng)能充電器，太陽(yáng)能電池板與AD轉(zhuǎn)換器連接，AD轉(zhuǎn)換器、濾波穩(wěn)壓電路分別與微控制器連接，濾波穩(wěn)壓電路還分別與過(guò)充過(guò)放保護(hù)電路、蓄電池連接，蓄電池、第二USB接口分別與穩(wěn)壓電路連接；PLC控制器分別與太陽(yáng)能電池板、光敏傳感器、變頻器、伺服放大器連接，三相電機(jī)分別與變頻器、第一減速器連接，伺服電機(jī)分別與伺服放大器、第二減速器連接，第一減速器、第二減速器分別與角度調(diào)節(jié)裝置連接。本實(shí)用新型使太陽(yáng)能電池板能夠最大化的吸收太陽(yáng)能。
【IPC分類(lèi)】H02S20-32, H02J7-00, H02J9-04
【公開(kāi)號(hào)】CN204407978
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520132446
【發(fā)明人】楊波, 李雪梅, 劉瑛琪
【申請(qǐng)人】西南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月9日