一种光伏板角度调节器的制作方法

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其是一种光伏板角度调节器。

背景技术：

近年来，威胁人类生存并且被人类意识到的主要环境问题包括全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源匮乏等等。随着国家对新能源战略的逐步推进，太阳能光伏产业已逐步扩大，典型代表就是山西大同熊猫光伏电站，其装机规模为100兆瓦。一个100兆瓦的熊猫电站在25年内可提供32亿度的绿色电力，相当于节约煤炭105.6万吨、减少二氧化碳排放274万吨。但是，现有的光伏板安装朝向是固定的，不能随意调节器朝向太阳的角度，因此，太阳能光伏板利用太阳能的效率不能做到最大化。

为此，本申请人特研发了一种可调整光伏板俯仰角度、水平角度的安装支架，该安装支架包括安装底座，设置在安装底座上的支撑杆，设置在支撑杆上、用于安装太阳能光伏板的托架，设置在安装底座与支撑杆之间的旋转平台，设置在安装底座内、用于驱动所述旋转平台旋转的旋转齿轮组，固定在安装底座内、且与旋转齿轮组连接的旋转电机，与支撑杆卡箍连接的支撑基板，一端与支撑基板铰接、另一端与托架底部铰接、且用于调整所述托架的俯仰角度的仰角调整器，设置在旋转平台内、且与仰角调整器采用油管路连接的受油器，设置在安装底座内、且内置液压油的液压油箱，采用油管路连接在液压油箱与受油器之间、用于液压油打压的油泵，与旋转电机和油泵连接的控制器，以及与控制器连接的电源接口。其中，仰角调整器又包括自复中组合阀和油杆枪。目前，市面并未涉及安装支架调整的调节器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光伏板角度调节器，本实用新型采用的技术方案如下：

一种光伏板角度调节器，包括8位增强型51系列的单片机，输出端与单片机的串行i/o口p1连接、且至少配置一组模拟信号输入的模数转换芯片u2，与模数转换芯片u2的输入端连接、且用于检测液压油箱的液位高度的油位变送器u3，连接在单片机的串行i/o口p0.1与旋转电机之间的旋转电机驱动电路，连接在单片机的串行i/o口p2.6与油泵电机之间的油泵电机驱动电路，以及分别与单片机的电源输入端vcc、模数转换芯片u2、油位变送器u3、旋转电机驱动电路和油泵电机驱动电路连接的供电电路。

具体地，所述旋转电机驱动电路包括栅极与单片机的串行i/o口p0.1连接、且漏极接地的场效应管vt3，连接在场效应管vt3的栅极与漏极之间的下拉电阻r7，以及辅助锄头连接在场效应管vt3的源极与供电电路之间、且主触头连接在交流市电与旋转电机之间的接触器km1。

具体地，所述油泵电机驱动电路包括栅极与单片机的串行i/o口p2.6连接、且漏极接地的场效应管vt4，连接在场效应管vt4的栅极与漏极之间的下拉电阻r8，以及辅助锄头连接在场效应管vt4的源极与供电电路之间、且主触头连接在交流市电与油泵电机之间的接触器km2。

进一步地，所述单片机的串行i/o口p2.1和串行i/o口p2.0与自复中组合阀连接。

优选地，所述供电电路包括具有两输入端两输出端、且两输入端与交流市电连接的桥式整流器d1，具有电源输入端vin、接地端gnd、使能接地端epad、升压电容端boot、高偏功率源极ph和反馈电压端vsen引脚的电源转换芯片u1，一端分别连接在桥式整流器d1的一输出端与电源转换芯片u1的电源输入端vin之间的分压电阻r1、分压电阻r3和充电电容c1，源极与桥式整流器d1的另一输出端连接、漏极与电源转换芯片u1的使能接地端epad连接的场效应管vt1，一端与场效应管vt1的栅极连接、且另一端与分压电阻r1的另一端连接的分压电阻r2，输出端与分压电阻r3的另一端连接的二极管d2，一端与二极管d2的输入端连接、且另一端与场效应管vt1的源极连接的分压电阻r4，栅极连接在二极管d2与分压电阻r4之间、源极连接在分压电阻r1与分压电阻r2之间、漏极与场效应管vt1的源极连接的场效应管vt2，连接在电源转换芯片u1的升压电容端boot与高偏功率源极ph之间的滤波电容c2，串联后一端与电源转换芯片u1的高偏功率源极ph连接、且另一端与电源转换芯片u1的反馈电压端vsen连接的滤波电感l1和分压电阻r5，一端与电源转换芯片u1的反馈电压端vsen连接、且另一端接地的滑动电阻r6，以及一端连接在滤波电感l1与分压电阻r5之间、且另一端接地的稳压电容c3。所述充电电容c1的另一端与电源转换芯片u1的使能接地端epad连接。

进一步地，所述单片机的电源输入端vcc、模数转换芯片u2、油位变送器u3、接触器km1和接触器km2均连接在滤波电感l1与分压电阻r5之间。

进一步地，所述电源转换芯片u1的使能接地端epad与接地端gnd连接并接地。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过设置供电电路，为电气各部件提供控制所需的直流电，并且在该电路中设置分压电阻r1、分压电阻r2、分压电阻r3、分压电阻r4、二极管d2、场效应管vt1和场效应管vt2，实现对桥式整流器的保护，有效地的阻断畸形波进入电路中。另外，通过设置滤波电容c2和滤波电感l1，对转换后的直流电进行滤波处理，保证直流电波形平滑。

(2)本实用新型通过设置模数转换芯片和油位变送器，对液压油箱的油位进行检测，有效地解决油泵抽空的问题。在本实用新型中采用三模拟信号输入的lm3330，根据单片机的i/o口数量，本实用新型至少可实现3组光伏板的角度控制。

(3)本实用新型采用场效应管驱动接触器，其效应速度快、抗冲击能力强、驱动能力强的优点，与接触器相结合，使驱动动作更可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为光伏板安装支架的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的接触器km1的接线图。

图4为本实用新型的接触器km2的接线图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-安装底座，2-旋转平台，3-支撑杆，4-光伏板，5-控制器，6-旋转电机，7-液压油箱，8-油泵，9-受油器，10-旋转齿轮组，11-电源接口，12-支撑基板，13-仰角调整器，14-逆止阀，15-常开阀，16-托架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图2至图4所示，本实施例提供了一种光伏板角度调节器，包括型号为stc12c5a60s2的单片机，输出端d0～d7依次与单片机的串行i/o口p1.0～p1.7连接、且型号为lm3330的模数转换芯片u2，与模数转换芯片u2的输入端a+、a-连接、且用于检测液压油箱的液位高度的油位变送器u3，连接在单片机的串行i/o口p0.1与旋转电机之间的旋转电机驱动电路，连接在单片机的串行i/o口p2.6与油泵电机之间的油泵电机驱动电路，以及分别与单片机的电源输入端vcc、模数转换芯片u2、油位变送器u3、旋转电机驱动电路和油泵电机驱动电路连接的供电电路。其中，市面在售的油位变送器品种、量程众多，只要满足测量量程在0.5～10cm、精度为0.05级均可。另外，需要说明的是，本实施例是基于结构的改进，并未对单片机使用的程序进行改进，本领域的技术人员根据本实施例记载的内容，采用常规的编译程序片段便能实现，因此，在此不予赘述。

在本实施例中，为了精准、快速的控制光伏板角度动作，通过设置旋转电机驱动电路，实现带动旋转平台沿水平方向旋转的旋转电机的旋转控制。具体来说，该旋转电机驱动电路包括栅极与单片机的串行i/o口p0.1连接、且漏极接地的场效应管vt3，连接在场效应管vt3的栅极与漏极之间的下拉电阻r7，以及辅助锄头连接在场效应管vt3的源极与供电电路之间、且主触头连接在交流市电与旋转电机之间的接触器km1。另外，本实施例还提供了油泵电机的驱动电路，该油泵电机驱动电路包括栅极与单片机的串行i/o口p2.6连接、且漏极接地的场效应管vt4，连接在场效应管vt4的栅极与漏极之间的下拉电阻r8，以及辅助锄头连接在场效应管vt4的源极与供电电路之间、且主触头连接在交流市电与油泵电机之间的接触器km2。另外，单片机的串行i/o口p2.1和串行i/o口p2.0与自复中组合阀连接。

在本实施例中，为了获取稳定、平滑的直流电，巧妙地设置供电电路。该电电路包括具有两输入端两输出端、且两输入端与交流市电连接的桥式整流器d1，具有电源输入端vin、接地端gnd、使能接地端epad、升压电容端boot、高偏功率源极ph和反馈电压端vsen引脚的电源转换芯片u1，一端分别连接在桥式整流器d1的一输出端与电源转换芯片u1的电源输入端vin之间的分压电阻r1、分压电阻r3和充电电容c1，源极与桥式整流器d1的另一输出端连接、漏极与电源转换芯片u1的使能接地端epad连接的场效应管vt1，一端与场效应管vt1的栅极连接、且另一端与分压电阻r1的另一端连接的分压电阻r2，输出端与分压电阻r3的另一端连接的二极管d2，一端与二极管d2的输入端连接、且另一端与场效应管vt1的源极连接的分压电阻r4，栅极连接在二极管d2与分压电阻r4之间、源极连接在分压电阻r1与分压电阻r2之间、漏极与场效应管vt1的源极连接的场效应管vt2，连接在电源转换芯片u1的升压电容端boot与高偏功率源极ph之间的滤波电容c2，串联后一端与电源转换芯片u1的高偏功率源极ph连接、且另一端与电源转换芯片u1的反馈电压端vsen连接的滤波电感l1和分压电阻r5，一端与电源转换芯片u1的反馈电压端vsen连接、且另一端接地的滑动电阻r6，以及一端连接在滤波电感l1与分压电阻r5之间、且另一端接地的稳压电容c3。所述充电电容c1的另一端与电源转换芯片u1的使能接地端epad连接。其中，所述单片机的电源输入端vcc、模数转换芯片u2、油位变送器u3、接触器km1和接触器km2均连接在滤波电感l1与分压电阻r5之间。另外，电源转换芯片u1的使能接地端epad与接地端gnd连接并接地。

本实用新型通过设置旋转电机驱动电路和油泵电机驱动电路，实现太阳能光伏板俯仰角度和水平方向调整，延长光伏板接收太阳能的时间，进而提高太阳能的利用率。可以说，本实用新型具有结构简单、调整简便等优点，与现有技术相比，具有实质性的特点和进步，在光伏技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。