农村建筑用太阳能装置的制作方法

[0001]
本申请涉及太阳能技术的领域，尤其是涉及一种农村建筑用太阳能装置。


背景技术：

[0002]
目前，电热毯是一种接触式电暖器具，它将绝缘性能达到标准的特制软索式电热元件呈盘蛇状固定于两块毛毯之间，再将两块毛毯缝合，通电时即发出热量。使用时将其放置于地面、床等载体上主要用于提高人们睡眠时被褥的温度，从而达到取暖目的。而在经济较为落后的农村地区，人们为了节省电费的开支以及有效利用自然能源，利用太阳能对电热毯进行供电。
[0003]
现有的太阳能电热毯一般通过太阳能板将太阳能转化为电能并将电能存储在蓄电池内，再将电热毯与蓄电池连接，使用时通过手动开关控制蓄电池给电热毯供电以使电热毯工作。
[0004]
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有电热毯在不使用时，孩童若误触开关使电热毯得电，电热毯将持续加热，造成电能浪费的缺陷。


技术实现要素：

[0005]
为了减少电能的浪费，本申请提供一种农村建筑用太阳能装置。
[0006]
本申请提供的一种农村建筑用太阳能装置，采用如下的技术方案：
[0007]
一种农村建筑用太阳能装置，包括电热毯、给电热毯供电的太阳能板以及控制电热毯加热的压力检测电路，所述太阳能板电连接有太阳能电源，所述电热毯耦接于太阳能电源，所述压力检测电路包括：
[0008]
压力检测单元，用于检测电热毯所受压力以输出压力检测信号并预设有压力基准值以在压力检测信号大于压力基准值时输出压力比较信号；
[0009]
开关控制单元，耦接于压力检测单元并串联在电热毯的供电回路中以在接收到压力比较信号时输出开关信号以控制电热毯得电。
[0010]
通过采用上述技术方案，压力检测单元对电热毯所受到的压力进行实时检测以输出压力检测信号并与电压基准值进行比较，当压力检测信号大于电压基准值时，压力检测单元向开关控制单元输出压力比较信号，开关控制单元接收到压力比较信号并输出开关信号导通电热毯的供电回路，电热毯得电，太阳能电源持续为电热毯供电使电热毯发热，实现电热毯受一定压力后得电并加热的功能。当压力检测信号小于压力基准值时，压力检测单元向开关控制单元输出低电频信号，开关控制单元接收到低电频信号时未导通，电热毯未得电，实现电热毯受力小于一定压力时不得电的功能，孩童不易误触开关使电热毯持续加热，电热毯更为节能。
[0011]
优选的，所述压力检测单元包括力敏电阻rn，所述力敏电阻rn与第一电阻r1串联，力敏电阻rn的另一端耦接于vcc电源，第一电阻r1的另一端接地，所述开关控制单元耦接于力敏电阻rn与第一电阻r1的连接点。
[0012]
通过采用上述技术方案，力敏电阻rn受到压力时阻值增大，进而使力敏电阻rn两端分得的电压变多， 当力敏电阻rn两端分得的电压多于第一电阻r1两端分得的电压时，力敏电阻rn与第一电阻r1的连接点输出压力比较信号至开关控制单元，开关控制单元接收到压力检测信号时导通并发出开关信号至电热毯的供电回路以控制电热毯得电。当力敏电阻rn两端的分得的电压少于第一电阻r1两端分得的电压时，压力检测单元输出低电频信号，开关控制单元未导通，电热毯未得电；实现压力检测信号小于电压基准值时电热毯失电的功能，电热毯更为节能。
[0013]
优选的，所述开关控制单元包括第一三极管q1以及第二三极管q2，所述第一三极管q1的基极耦接于力敏电阻rn与第一电阻r1的连接点，所述第一三极管q1的发射极接地，所述第一三极管q1的集电极经第三电阻r3与vcc电源连接，所述第一三极管q1的集电极经第二电阻r2与第二三极管q2的基极连接，所述第二三极管q2的发射极经第四电阻r4后与vcc电源连接，所述第二三极管q2的集电极接地。
[0014]
通过采用上述技术方案，当第一三极管q1接收到压力比较信号时，第一三极管q1的基极由低电频状态转换成高电频状态并导通，此时第二三极管q2的基极由高电频状态转换成低电频状态并导通，第二三极管q2的集电极输出开关信号控制电热毯得电。当第一三极管q1未接收到压力比较信号时，第一三极管q1维持低电频状态，第二三极管q2维持高电频状态，电热毯未得电，减少了压力检测电路的电能损耗，从而使得电热毯更为节能。
[0015]
优选的，所述开关控制单元还包括第一继电器km1，所述第一继电器km1与第二三极管q2的集电极串联后接地，所述第一继电器km1包括常开触点开关km1-1，常开触点开关km1-1串联在电热毯的供电回路中。
[0016]
通过采用上述技术方案，当第二三极管q2输出开关信号至第一继电器km1时，常开触点开关km1-1闭合，电热毯得电，太阳能电源持续为电热毯供电使得电热毯发热；当第二三极管q2未收到开关信号时，第二三极管q2的基极维持高电频状态，常开触点开关km1-1未闭合，电热毯未得电，实现压力检测信号小于压力基准值时电热毯失电的功能，电热毯更为节能。
[0017]
优选的，所述电热毯的背面固定有防滑垫。
[0018]
通过采用上述技术方案，增加电热毯与电热毯的载体之间的摩擦力，使得电热毯与电热毯的载体不易产生相对滑动，方便电热毯的使用。
[0019]
优选的，所述防滑垫沿电热毯的周向设置且首尾相连，防滑垫位于电热毯的外缘。
[0020]
通过采用上述技术方案，使得电热毯的外缘处不易与电热毯的载体产生相对滑动，进而使电热毯整体不易与电热毯的载体产生相对滑动，增大电热毯的摩擦力。
[0021]
优选的，所述农村建筑用太阳能装置还包括温控电路，所述温控电路包括:
[0022]
温度检测单元，温度检测单元用于检测电热毯温度并输出温度检测信号；
[0023]
温度比较单元，耦接于温度检测单元并预设有温度阈值信号vref1以在温度检测信号大于温度阈值信号vref1时输出温度检测信号；
[0024]
开关单元，耦接于温度比较单元并串联在电热毯的供电回路中以在接收到温度检测信号时发出开关信号控制电热毯失电。
[0025]
通过采用上述技术方案，温度检测单元实时检测电热毯内部的温度以输出温度检测信号至温度比较单元，温度比较单元将温度检测信号与温度阈值信号进行比较，当温度
检测信号大于温度阈值信号vref1时，温度比较单元输出温度检测信号至开关单元，开关单元接收到温度检测信号后输出开关信号并控制电热毯失电，电热毯停止加热。当电热毯受压力作用且温度检测信号小于温度阈值信号vref1时，温度比较单元输出低电频信号，开关单元接收到低电频信号后发出开关信号控制电热毯得电，电热毯重新开始加热。
[0026]
优选的，所述温度比较单元包括比较器n1，比较器n1的第一信号输入端与温度检测单元耦接，比较器n1的第二信号输入端接入温度阈值信号vref1，比较器n1的信号输出端耦接于开关单元。
[0027]
通过采用上述技术方案，比较器n1通过对第一输入端的温度检测信号与第二信号输入端的温度阈值信号vref1进行比较并输出温度检测信号，以便实时监测电热毯工作时的温度；由于比较器n1的灵敏度高，温度检测信号大于温度阈值信号vref1时，可第一时间输出温度检测信号至开关单元，以便开关单元及时发出开关信号以控制电热毯失电。
[0028]
优选的，所述开关单元包括第三三极管q3，所述第三三极管q3的基极与比较器n1的信号输出端耦接，所述第三三极管q3的发射极接地，所述第三三极管q3的集电极耦接于vcc电源。
[0029]
通过采用上述技术方案，第三三极管q3的基极在接收到温度检测信号时，第三三极管q3由低电频转换为高电频进而输出开关信号并使电热毯的供电回路导通，电热毯得电工作并加热；而当比较器n1的信号输出端输出低电频信号时，三极管q1处于低电频状态，电热毯未得电，减少电热毯的电能损耗。
[0030]
优选的，所述开关单元还包括第二继电器km2，所述第二继电器km2与第三三极管q3的集电极串联后与vcc电源耦接，所述第二继电器km2包括常闭触点开关km2-1，常闭触点开关km2-1串联在电热毯的供电回路中。
[0031]
通过采用上述技术方案，第三三极管q3接收到温度检测信号并由低电频转换为高电频时对第二继电器km2输出开关信号，第二继电器km2接收到开关信号使得常闭触点km2-1断开以使电热毯停止加热，实现电热毯温度过高自动失电的功能。
[0032]
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0033]
1.当压力检测信号小于压力基准值时，压力检测单元向开关控制单元输出低电频信号，开关控制单元接收到低电频信号时未导通，电热毯未得电，实现电热毯受力小于一定压力时不得电的功能，孩童不易误触开关使电热毯持续加热，电热毯更为节能；
[0034]
2.当第一三极管q1未接收到压力比较信号时，第一三极管q1维持低电频状态，第二三极管q2维持高电频状态，电热毯未得电，减少了压力检测电路的电能损耗，从而使得电热毯更为节能；
[0035]
3.增加电热毯与电热毯的载体之间的摩擦力，使得电热毯与电热毯的载体不易产生相对滑动，方便电热毯的使用。
附图说明
[0036]
图1是本实施例的整体结构示意图；
[0037]
图2是图1中a部分的局部放大示意图；
[0038]
图3是本实施例中压力检测电路的电路图；
[0039]
图4是本实施例中温控电路的电路图。
[0040]
附图标记说明：1、电热毯；2、蓄电池；3、防滑垫；31、凸粒；4、压力检测单元；5、开关控制单元；6、温度检测单元；7、温度比较单元；8、开关单元。
具体实施方式
[0041]
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
[0042]
本申请实施例公开一种农村建筑用太阳能装置。结合图1以及图2，农村建筑用太阳能装置包括电热毯以及给电热毯供电的太阳能板（图中未示出），太阳能板电连接有太阳能电源，电热毯1耦接于太阳能电源。在本实施例中，太阳能电源为蓄电池2，在其他实施方式中，太阳能电源还可以为锂电池、锌锰干电池、锌-银电池等储电元器件。电热毯1的背面粘接有沿电热毯1周向设置且首尾相连的防滑垫3，防滑垫3位于电热毯1的外缘，防滑垫3背向电热毯1的一面设有若干沿防滑垫长度均匀分布的半球形凸粒31。
[0043]
结合图3以及图4，电热毯1耦接有控制电热毯1进行加热的压力检测电路。压力检测电路包括压力检测单元4以及开关控制单元5。压力检测单元4用于检测电热毯1受到的压力并输出压力检测信号。
[0044]
压力检测单元4包括力敏电阻rn，力敏电阻rn安装在电热毯1内部，力敏电阻rn与第一电阻r1串联，力敏电阻rn的另一端耦接于vcc电源，第一电阻r1的另一端接地，开关控制单元5耦接于力敏电阻rn与第一电阻r1的连接点，当力敏电阻rn的阻值大于第一电阻r1的阻值时，开关控制单元接收到压力比较信号。开关控制单元5耦接于压力检测单元4并串联在电热毯1的供电回路中以在接收到压力比较信号时控制电热毯1得电。
[0045]
开关控制单元5包括npn型的第一三极管q1、pnp型的第二三极管q2以及第一继电器km1。第一三极管q1的基极耦接于力敏电阻rn与第一电阻r1的连接点以接收压力检测信号，第一三极管q1的发射极接地，第一三极管q1的集电极经第三阻r3与vcc电源连接，第一三极管q1的集电极经第二阻r2与第二三极管q2的基极连接；第二三极管q2的发射极经第四电阻r4后与vcc电源连接，第二三极管q2的集电极与第一继电器km1串联后接地。第一继电器km1包括一个常开触点开关km1-1，常开触点开关km1-1串联在热毯1的供电回路中。
[0046]
参照图4，电热毯1耦接有控制电热毯加热温度的温控电路，温控电路包括温度检测单元6、温度比较单元7以及开关单元8。温度检测单元6用于电热毯1加热后的温度检测并输出温度检测信号；温度比较单元7耦接于温度检测单元6并预设有温度阈值信号vref1以在温度检测信号大于温度阈值信号vref1时输出温度检测信号；开关单元8耦接于温度比较单元7并串联在热毯1的供电回路中以在接收到温度检测信号时发出开关信号以控制电热毯1的工作。
[0047]
温度检测单元6包括温度检测器，温度检测器安装在热毯1内。
[0048]
温度比较单元7包括比较器n1，比较器n1的第一信号输入端与温度检测器耦接，比较器n1的第二信号输入端接入温度阈值信号vref1，比较器n1的信号输出端耦接于开关单元8；比较器n1的第一信号输入端为正相输入端，比较器n1的第二信号输入端为反相输入端。
[0049]
开关单元8包括npn型的第三三极管q3以及第二继电器km2，第三三极管q3的基极经第五电阻r5耦接于比较器n1的信号输出端，第三三极管q3的发射极接地，第三三极管q3的集电极与第二继电器km2串联后与vcc电源连接。第二继电器km2包括一个常闭触点开关
km2-1,常闭触点开关km2-1串联在电热毯1的供电回路中。
[0050]
本申请实施例一种农村建筑用太阳能装置的实施原理为：
[0051]
使用电热毯1时，工作人员对电热毯1安装有力敏电阻rn的区域施加压力，此时电热毯1内部的力敏电阻rn受力使得力敏rn电阻的阻值增大，进而使得力敏电阻rn两端分得的电压变多，力敏电阻rn与第一电阻r1的连接点输出压力比较信号，压力检测单元输出高电频信号使得第一三极管q1的基极由低电频状态转换成高电频状态并导通，此时第二三极管q2的基极接收到压力比较信号后由高电频状态转换成低电频并输出开关信号至第一继电器km1，第一继电器km1接收到开关信号后常开触点开关km1-1闭合，使得电热毯1的供电回路导通，蓄电池2向电热毯1供电使电热毯1开始加热。
[0052]
电热毯1加热过程中，温度检测器实时检测电热毯1内部的温度，当温度检测器输出的温度检测信号大于温度阈值信号vref1时，比较器n1的信号输出端输出温度检测信号至第三三极管q3的基极，第三三极管q3接收到温度检测信号后由低电频状态转换成高电频状态并向第二继电器km2输出开关信号，第二继电器km2接收到开关信号后常闭触点开关km2-1断开使电热毯1停止工作。
[0053]
电热毯1温度检测信号大于温度阈值信号vref1并停止加热且工作人员仍对压力检测单元4施加压力的过程中，当温度检测信号小于温度阈值信号vref1时，比较器n1输出低电频信号，第三三极管q3的基极接收到低电频信号后由高电频状态转换成低电频状态并向第二继电器km2输出开关信号，第二继电器km2接收到开关信号后常闭触点开关km2-1重新闭合使电热毯1重新得电。
[0054]
当工作人员未对电热毯1施加压力时，力敏电阻rn输出的压力检测信号小于电压基准值，第一三极管q1与第二三极管q2不导通，常开触点开关km1-1未闭合，电热毯1未得电。
[0055]
防滑垫3设有凸粒31的设置，增大了电热毯1与电热毯1的载体之间的摩擦力，使得电热毯1使用时不易打滑。
[0056]
防滑垫3呈环状且位于电热毯1外缘的设置，使得电热毯的外缘处不易与电热毯的载体产生相对滑动，进而使电热毯整体不易与电热毯的载体产生相对滑动，增大电热毯的摩擦力。
[0057]
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。