是本发明实施例提供的一种太阳能应急馈电系统的程序设计流程示意图。
[0048]其中:1-底座;2-旋转单元;3-太阳能电池板;4-方位探头;21-竖直直流电机;22-竖直轴;23-水平直流电机;24-支架;25-水平轴;26-联轴器;27-轴承;28-齿轮。
【具体实施方式】
[0049]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种太阳能应急馈电系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0050]如图1-2所示，是本发明提供的一种太阳能应急馈电系统，包括底座1、旋转单元2、太阳能电池板3、蓄电池、方位探头4、中央控制器和对外供电电路，
[0051]所述太阳能电池板3安装在所述旋转单元2上；
[0052]所述旋转单元2固定在所述底座I上，并能够带动所述太阳能电池板3以水平方向或/和竖直方向为轴转动；
[0053]所述方位探头4固定在所述太阳能电池板3上；
[0054]所述蓄电池与所述太阳能电池板3和所述对外供电电路连接；
[0055]所述旋转单元2和所述方位探头4与所述中央控制器连接。
[0056]本技术方案中，所述太阳能电池板3可以将光能转化为电能，并储存在蓄电池中，当出现应急断电时可以实现对外供电。其中，利用方位探头4可以检测光照强度和太阳方位，中央控制器会接收方位探头采集的数据进行分析，若是黑夜，则进入休眠模式，若是白天，则再读取太阳方位信号，进行数据处理后，控制旋转单元2做相应转动，从而带动太阳能电池板3朝向太阳所在的方位转动，实现太阳能电池板3始终正对着太阳，从而以最大面积高效吸收太阳能。
[0057]如图2-3所示，进一步的，所述旋转单元2包括竖直直流电机21和竖直轴22，所述底座I上设有一齿轮28，所述竖直轴22—端垂直于所述底座I的水平面穿设于所述齿轮28中，所述竖直直流电机21的输出轴与所述齿轮28啮合，当所述竖直直流电机21工作时，能够通过所述齿轮28带动所述竖直轴22绕自身轴线旋转。
[0058]如图2-3所示，进一步的，所述旋转单元2还包括水平直流电机23、支架24、水平轴25和联轴器26，所述支架24为U型支架，其水平段与所述竖直轴22的另一端固定，其两个竖直段各设有开孔，所述开孔上均安装有轴承27，所述水平轴25贯穿所述两个轴承27固定在所述支架24上，所述水平轴25—端通过所述联轴器26与所述水平直流电机23连接，所述太阳能电池板3固定在所述水平轴25上，所述水平轴25沿所述太阳能电池板3的宽度方向设置，当所述水平直流电机23工作时，其能够通过联轴器26带动所述水平轴25绕自身的轴线旋转。通过本实施例的方案，可以通过水平轴25的旋转带动所述太阳能电池板3绕所述水平轴25转动，而竖直轴22的旋转会带动支架24同步旋转，从而也会实现太阳能电池板3绕所述竖直轴22的轴线方向旋转。
[0059]进一步的，所述水平直流电机23和所述竖直直流电机21与所述中央控制器连接，所述中央控制器控制所述水平直流电机23和所述竖直直流电机21的工作。在本实施例中，所述水平直流电机23和竖直直流电机21均为小型24V直流电机，中央控制器可以控制两台电机的转动角度。
[0060]进一步的，所述太阳能应急馈电系统还包括触发装置，所述触发装置与所述中央控制器连接，当所述水平直流电机23和竖直直流电机21转动到设定角度时，所述触发装置被触发并将信号传递给所述中央控制器，所述中央控制器控制所述水平直流电机23和竖直直流电机21停止转动。
[0061]进一步的，所述触发装置为四个，所述支架24绕所述竖直轴22分别沿两个方向转动到最大转角时，其相应与两个所述触发装置接触并触发两个所述触发装置;所述太阳能电池板3绕所述水平轴25沿两个方向转动到最大转角时，其相应与另外两个所述触发装置接触并触发另外两个所述触发装置。所述最大转角由所述竖直直流电机21和水平直流电机23转动的设定角度分别确定，本方案通过设置触发装置，当两台电机分别转动到允许的最大角度(即设定角度)时，会使触发装置被触发，从而使得中央控制器控制电机停止转动，从而防止两台电机因堵转而损坏。
[0062]进一步的，所述太阳能电池板3采用A级单晶硅材料，其还设有二极管，所述二极管的正极与所述太阳能电池板3的正极相连，负极与所述蓄电池的正极相连。通过二极管的设置，可以起到防止反充电的作用。
[0063]如图1和4所示，进一步的，所述中央控制器包括单片机和电机驱动器，所述电机驱动器的型号为L298，其中INl、IN2、IN3、IN4为所述电机驱动器的四路输入，其分别与所述单片机的P4.1、P4.2、P4.3、P4.4 口相连，并对应所述电机驱动器的四路输出OUT 1、0UT2、0UT3、0UT4，0UT1和0UT2与所述水平直流电机两端相连，0UT3和0UT4与所述竖直直流电机两端相连。在本实施例中，所述单片机为TI公司生产的16位超低功耗MSP430F149单片机，所述电机驱动器的二极管Dl到D8起到续流作用，可以有效防止电机由于惯性产生逆电流烧坏驱动器，ENA和ENB为通道使能端，一般接高电平即可，VCC为驱动器工作电压，一般接+5V，VSS为电机驱动电压，由于本实施例所选直流电机功耗较小，VSS接+5V，所述电机驱动器的I脚、8脚和15脚接地。
[0064]如图5所示，进一步的，所述方位探头包括五个光敏电阻Rcl_Rc5、五个比较器CMP1-CMP5、三个电阻R5-R7和三个电位器Wl -W3，其中:
[0065]光敏电阻Rcl和Rc2串联后一端接电源(VCCl)，另一端接地(GNDl)，在Rcl和Rc2之间引出两个端子，分别接入比较器CMPl的正输入端和比较器CMP2的负输入端，电位器Wl与光敏电阻Re I和Rc2并联，电位器Wl的中间端同时与比较器CMPI的负输入端和电阻R7—端连接，电阻R7另一端接到比较器CMP2的正输入端；
[0066]光敏电阻Rc3和Rc4串联后一端接电源(￥0:1)，另一端接地(6仰1)，在1^3和1^4之间引出两个端子，分别接入比较器CMP3的正输入端和比较器CMP4的负输入端，电位器W2与光敏电阻Rc3和Rc4并联，电位器W2的中间端同时与比较器CMP3的负输入端和电阻R6—端连接，电阻R6另一端接到比较器CMP4的正输入端；
[0067]光敏电阻R c 5 —端接电源(V C CI )，另一端与电阻R 5 —端连接，R 5另一端接地(GNDI)，光敏电阻Rc5和R5之间引出一个端子接到比较器CMP5的正输入端，电位器W3与光敏电阻Rc3和电阻Rc5并联，其中间端接CMP5的负输入端；
[0068]五个比较器的输出端口 C0UT5、⑶UT6、⑶UT7、⑶UT8、C0UT9分别接单片机的P5.0、Ρ5.1、Ρ5.2、Ρ5.3、Ρ5.4Π。
[0069]如图6所示，进一步的，所述触发装置包括四个触碰开关S1-S4和四个电阻R1-R4，其中四个电阻Rl -R4的一端均与电源(+3.3V)相连，另一端分别与触碰开关S1、S2、S3、S4公共端相连，触碰开关的常开端接地，同时，触碰开关S1、S2、S3、S4的公共端分别与单片机的10口？2.0、？2.1、？2.2、？2.3相连。当触发装置没有触发时，？2.0、？2.1、？2.2、？2.3为高电平，而当有触发时，P2.0、P2.1、P2.2、P2.3变为低电平，单片机检测到低电平后立即控制相应电机做相应转动，防止电机因堵转而损坏。
[0070]如图1和图7所示，进一步的，所述太阳能应急馈电系统还包括电压采集模块，所述电压采集模块包括串联连接的电阻R8和R9，电阻R8的一端与所述蓄电池的正极相连，另一端与R9相连，R9另一端与所述蓄电池的负极相连，R8和R9之间引出一个端子接到单片机上的AD采集输入口 P6.0上，从而可以实时监测蓄电池的电量。
[0071]如图1和图7所示，进一步的，所述太阳能应急馈电系统还包括对外供电保护电路，所述对外供电保护电路包括继电器J、电压转换芯片1117和USB输出口，所述电压转化芯片1117的输入端与所述蓄电池的正极相连、接地端与所述蓄电池的负极相连、输出端为3.3V电压，给中央控制器和方位探头供电；所述继电器J的公共端与所述蓄电池的正极相连，其常开端与所述USB的正极相连;所述USB输出口与所述对外供电电路连接。只有当所述蓄电池的电量充足时，单片机才控制所述继电器J导通，这样USB端才能正常对外供电。
[0072]如图8左侧所示，进一步的，所述太阳能应急馈电系统的程序设计流程为:
[0073]步骤一:开机；
[0074]步骤二:系统初始化；
[0075]步骤三:所述方位探头检测