基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统，该电系统包括主控电路、太阳能自动跟踪装置、太阳能电池板、载体。主控电路包括单片机、太阳能自动跟踪装置、蓄电电路、多能源切换模块、时钟电路六部分。本实用新型的优点在于：此跟踪装置可根据太阳能光强的强弱自动转动太阳能电池板，使得太阳能电池板始终面向太阳光最强的方向，从而提高了太阳能的利用率。被供电系统不仅可以通过太阳能电池板转化的电能获取能源，且可通过蓄电池获取能源。蓄电池能源既可来源于太阳能电池板，也可来源于电能。基于多供电源管理与优化控制电路通过对光线强弱和蓄电池电压的检测，实现了对太阳的全自动跟踪和蓄电池的充电。
【专利说明】
基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统。
【背景技术】
[0002]太阳能由于具有可再生性、清洁型等优势，近些年来，越来越受到人们的重视。但由于太阳能密度较低，有间歇性并且分布空间时刻在变化等缺点，使得太阳能利用率不高。为了解决此问题，人们提出了太阳能自动跟踪系统，然而在解决太阳能的转换效率偏低这个问题上，光线的自动追踪系统效果不明显。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于利用单片机实现多供电源管理与优化，采用基于单片机的太阳能跟踪控制器和太阳能电池板蓄电电路，通过主控电路不仅可驱动太阳能电池板自动追光和以浮充方式向蓄电池蓄电的能力，同时可实现太阳能与蓄电池间的能源供给切换，达到对相关系统装置长期供电的目的。
[0004]本实用新型的技术方案为:一种基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统，该电系统包括主控电路、太阳能自动跟踪装置、太阳能电池板、载体。主控电路包括单片机、太阳能自动跟踪装置、蓄电电路、多能源切换模块、时钟电路六部分;太阳能自动跟踪装置包括AD转换模块、传感器、舵机、太阳能电池板蓄电电路与部分主控电路，太阳能电池板蓄电电路的蓄电电路与单片机的Pl.4端口和P3.7端口相连，单片机的P3.7端口经三极管与太阳能电池板蓄电电路连接，单片机Pl.4端口与蓄电池连接;多能源切换模块通过电路与蓄电电路的开关SI连接;传感器由四个光敏电阻组成，安装于太阳能电池板蓄电电路上;传感器与单片机的Pl.0、Pl.1、Pl.2、Pl.3 口连接;传感器通过电路与主控电路连接;单片机定时器的输出脚P2.0、P2.1与舵机相连由定时器产生的脉冲频率来控制舵机转动;时钟电路的三个引脚1^、1/0、30^与单片机的？2.2、？2.3、？2.4接口相连;单片机的40端口与传感器连接。
[0005]本实用新型的优点在于:此跟踪装置可根据太阳能光强的强弱自动转动太阳能电池板，使得太阳能电池板始终面向太阳光最强的方向，从而提高了太阳能的利用率。被供电系统不仅可以通过太阳能电池板转化的电能获取能源，且可通过蓄电池获取能源。蓄电池能源既可来源于太阳能电池板，也可来源于电能。基于多供电源管理与优化控制电路通过对光线强弱和蓄电池电压的检测，实现了对太阳的全自动跟踪和蓄电池的充电。
【附图说明】
[0006]图1基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统各部件关系框图；
[0007]图2单片机主控电路原理图；
[0008]图3太阳能电池板蓄电电路原理图；
[0009]图4传感器电路原理图；
[0010]图5时钟电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]—种基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统，该供电系统包括主控电路O1、太阳能自动跟踪装置12、太阳能电池板02、载体O 3。主控电路OI包括单片机11、太阳能自动跟踪装置12、蓄电电路13、多能源切换模块14、时钟电路15六部分。太阳能自动跟踪装置12包括AD转换模块121、传感器122、舵机123、太阳能电池板蓄电电路124与部分主控电路01。太阳能电池板蓄电电路124、蓄电电路13与单片机11的Pl.4端口和P3.7端口相连，单片机11的P3.7端口经三极管用来控制太阳能电池板蓄电电路124是否向蓄电池04充电，单片机11的Pl.4端口用来检测蓄电池04的电压，太阳能电池板蓄电电路124对其进行浮充方式的蓄电；多能源切换模块14对蓄电电路13所含开关SI的控制完成供电装置的选取。传感器122由四个光敏电阻组成，安装于太阳能电池板蓄电电路124上判断其转向是否与光强垂直以及光强大小。传感器122与单片机11的Pl.0、P1.1、P1.2、P1.3口连接;传感器122根据光强的强弱改变光敏电阻的阻值，阻值的变化驱使主控电路01发出脉冲频率控制舵机123转动。单片机11定时器的输出脚P2.0、P2.1与舵机123相连由定时器产生的脉冲频率来控制舵机转动；时钟电路15的三个引脚RST、I/0、SCLK与单片机的P2.2、P2.3、P2.4接口相连。单片机11的AD 口直接处理读取传感器122所含光敏电阻的数值大小，再由单片机进行判断，输出控制舵机123在平行和竖直方向旋转的控制脉冲，在经过几次的输出控制之后，通过舵机123旋转，使太阳能电池板蓄电电路124正对光线，完成追光。舵机123的控制，当单片机11的输出脚P2.0、P2.1接收到时钟电路15的信号时，开始启动判断传感器122四个光敏电阻的电压是否一样大，当一样大时，传感器122开始发出脉冲控制舵机123转动，无偏差时舵机123停止转动，使太阳能电池板平面发生变化。
[0012]蓄电池04在没有光照时向载体03以及主控电路01提供稳定电源，蓄电池04的选型，需考虑载体03所需的功率、额定电流电压等计算正常工作时间所需电能容量，蓄电池容量一般应超出计算值的30%。在载体03野外工作时，太阳能电池板蓄电装置向蓄电池04充电。蓄电池04能源即可来自传统供电电源也可来自太阳能转换电能。
[0013]太阳能电池板与其蓄电单元向系统供电同时向蓄电池充电，传感器单元通过获取主控电路发送的信号驱使舵机，舵机转动驱动太阳电池板转向，主控电路向传感器发送信号驱动舵机，通过软件部分实现多电源切换。
[0014]本实用新型通过太阳能电池板02获取能源为主，通过为载体03提供电能，通过电池板以浮充电方式为蓄电池04供电。主控电路OI控制多能源间的合理切换。
[0015]将需长期在外作业的系统或需要长期供电的载体03放入外界环境中，当太阳出来时，光敏电阻感应到光强，将光信号转换为电信号发送到主控电路01，主控电路01获得信息后，发送相应的电信号驱动舵机123转动，太阳能电池板02在舵机123的驱动下旋转，通过角度比较信号确定是否转到光强最强的角度。太阳能电池板02角度确定后将不再旋转，主控电路01将能源切换到太阳能电池板02，太阳能电池板02将为载体03供电并通过蓄电电路13向蓄电池04充电，转到期望角度后，主控电路01发送信号给电机，关闭对舵机123控制，时钟电路15开始计时，计时结束，主控电路01再次启动传感器122，循环以上步骤驱动太阳能电池板02的角度，旋转到期望角度后停止运行。当时钟电路15时钟显示夜间模式或主控电路Ol发出使用蓄电池04请求时，主控电路Ol将供电系统切换到载体03工作。
[0016]—种多能源供电系统，通过单片机主控电路实现多供电源的管理与优化，采用基于单片机的太阳能跟踪控制器和太阳能电池蓄电控制器，通过主控电路发出脉冲信号驱动太阳能电池板自动追光或以浮充方式向蓄电池蓄电，实现太阳能与蓄电池间的能源供给切换，达到对载体长期供电的目的。
【主权项】
1.一种基于太阳能自动跟踪装置及其蓄电池的多能源供电系统，其特征在于:该电系统包括主控电路(01)、太阳能自动跟踪装置(12)、太阳能电池板(02)、载体(03);主控电路(01)包括单片机(11)、太阳能自动跟踪装置(12)、蓄电电路(13)、多能源切换模块(14)、时钟电路(15)六部分;太阳能自动跟踪装置(12)包括AD转换模块(121)、传感器(I22)、舵机(123)、太阳能电池板蓄电电路(124)与部分主控电路(01)，太阳能电池板蓄电电路(124)的蓄电电路(13)与单片机(11)的Pl.4端口和P3.7端口相连，单片机(11)的P3.7端口经三极管与太阳能电池板蓄电电路(124)连接，单片机(Il)Pl.4端口与蓄电池(04)连接;多能源切换模块(14)通过电路与蓄电电路(13)的开关SI连接;传感器(122)由四个光敏电阻组成，安装于太阳能电池板蓄电电路(124)上;传感器(122)与单片机(11Μ^Ρ1.0、Ρ1.1、Ρ1.2、Ρ1.3Π连接;传感器(122)通过电路与主控电路(01)连接;单片机(II)定时器的输出脚Ρ2.0、Ρ2.1与舵机(123)相连由定时器产生的脉冲频率来控制舵机转动；时钟电路(15)的三个引脚RST、1/0、SCLK与单片机(11)的Ρ2.2、P2.3、Ρ2.4接口相连;单片机(I I)的AD端口与传感器(122)连接。
【文档编号】G05D3/12GK205680003SQ201620461846
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月20日 公开号201620461846.X, CN 201620461846, CN 205680003 U, CN 205680003U, CN-U-205680003, CN201620461846, CN201620461846.X, CN205680003 U, CN205680003U
【发明人】周焕银, 汪文楷, 李刚
【申请人】东华理工大学