一种具有智能转向功能的光伏发电茶歇伞

本实用新型涉及茶歇伞技术领域，尤其涉及一种具有智能转向功能的光伏发电茶歇伞。

背景技术：

随着社会经济的快速发展，越来越多的商家需要开拓室外经济模式，如室外茶歇、室外餐饮和室外休闲等。而室外茶歇伞对室外经济模式起到十分重要的作用，主要用于遮挡强烈的太阳光照，以避免阳光直射导致皮肤晒伤等。

但是在实际应用中发现，太阳光照射的角度会不断的产生变化，此时需要根据太阳光照射角度的变化来调整茶歇伞的伞面角度。

现有针对茶歇伞的伞面角度调整只有手动调整或电动调整，手动调整需要不间断的跟随太阳光角度的变化而调整，其效率低下且十分繁琐，而电动调整模式较为单一，无法根据特定需求进行伞面角度的调整，灵活性差。

技术实现要素：

针对上述存在的现有茶歇伞的角度调整繁琐和灵活性差的问题，本实用新型提供了一种具备智能转向功能的光伏发电茶歇伞，能够自动根据太阳光角度变化而调整伞面单元的方向，同时也能够通过无线通讯接收模块实现人为手动控制，满足不同的设置需求。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：

一种具备智能转向功能的光伏发电茶歇伞，所述茶歇伞包括伞面单元和与伞面单元连接的伞杆单元；

所述伞面单元上设有光传感器，所述伞杆单元上设有转向单元和主控系统；

所述主控系统包括信息处理模块、光照数据采集模块、无线通讯接收模块和转向驱动模块；

所述光照数据采集模块、无线通讯接收模块和转向驱动模块分别连接信息处理模块；

所述光传感器连接光照数据采集模块，所述转向单元连接转向驱动模块。

可选的，所述主控系统还包括与信息处理模块连接的参数设置输入模块，所述参数设置输入模块连接有按钮单元，用户可以通过按钮单元对伞面单元的角度、定位等进行设定。

可选的，所述按钮单元包括分别与参数设置输入模块连接的伞面复位按钮、伞面定位按钮和角度数值设置按钮，伞面复位按钮控制伞面单元的复位，伞面定位按钮对伞面单元的角度调整进行定位，角度数值设置按钮则对伞面单元的转动角度进行设置，用户通过按压不同按钮，能够对伞面单元起到不同的控制，十分便利。

可选的，所述参数设置输入模块还连接有指示灯，通过指示灯来告知用户按钮单元的启动是否有效。

可选的，所述转向单元包括手动旋转组件和直流电机转向组件，所述直流电机转向组件连接转向驱动模块，用户可以通过手动旋转组件来控制伞面单元的角度，也可以由转向驱动模块驱动直流电机转向组件，自动控制伞面单元的转向。

可选的，所述伞杆单元包括伞柄和与伞柄下端连接的套筒；所述主控系统和转向单元设于套筒内，所述光传感器与光照数据采集模块之间通过导线连接，所述导线设于伞柄内，既不影响茶歇伞的外形美感，同时也能避免导线的缠绕问题，大大降低安全事故发生的可能性。

可选的，所述无线通讯接收模块包括蓝牙单元、zigbee单元和wifi单元，能够满足不同的无线连接需求。

可选的，所述信息处理模块包括单片机控制芯片，所述单片机控制芯片的型号为stm32f407zgt6，具有低功耗和多个通信接口的特点。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种具备智能转向功能的光伏发电茶歇伞，能够自动根据太阳光角度变化而调整伞面单元的方向，实现最大面积的光伏吸收以及对休闲区域进行遮挡，同时也能够通过无线通讯接收模块实现人为手动控制，满足不同的设置需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的一种具备智能转向功能的光伏发电茶歇伞的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中提供的主控系统的原理框图。

图3为本实用新型实施例中提供的自动控制的原理框图。

图4为本实用新型实施例中提供的信息处理模块的原理图。

图5为图4中a部分的放大图。

图6为图4中b部分的放大图。

图7为图4中c部分的放大图。

图8为图4中d部分的放大图。

图9为转向驱动模块的示意图。

图10为参数设置输入模块的输入接口示意图。

图11为光照数据采集模块的采光输入接口示意图。

图12为无线通讯接收模块的接收输入接口示意图。

其中，1为茶歇伞；2为伞面单元；3为伞杆单元；4为光传感器；5为转向单元；51为手动旋转组件；52为直流电机转向组件；6为主控系统。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种具备智能转向功能的光伏发电茶歇伞，茶歇伞包括伞面单元和与伞面单元连接的伞杆单元；伞面单元上设有光传感器，伞杆单元上设有转向单元和主控系统；主控系统包括信息处理模块、光照数据采集模块、无线通讯接收模块和转向驱动模块；光照数据采集模块、无线通讯接收模块和转向驱动模块分别连接信息处理模块；光传感器连接光照数据采集模块，转向单元连接转向驱动模块。

本实施例提供的一种具备智能转向功能的光伏发电茶歇伞，能够自动根据太阳光角度变化而调整伞面单元的方向，实现最大面积的光伏吸收以及对休闲区域进行遮挡，同时也能够通过无线通讯接收模块实现人为手动控制，满足不同的设置需求。

如图1和图2所示，一种具备智能转向功能的光伏发电茶歇伞，包括伞面单元和与伞面单元连接的伞杆单元，伞杆单元对伞面单元进行支撑，伞面单元上设有光传感器，光传感器能够采集光照数据，以便于根据光照数据对伞面单元的角度进行调整，伞杆单元上设有转向单元和主控系统，主控系统获取光传感器采集的光照数据，根据光照数据控制转向单元实现对伞面单元的自动转向效果。

可以理解的，该茶歇伞具备光伏发电功能，因此，在伞面单元上还设置有太阳能板，太阳能板可以与主控系统连接，为主控系统提供电源等。

主控系统包括信息处理模块、光照数据采集模块、无线通讯接收模块和转向驱动模块，光照数据采集模块、无线通讯接收模块和转向驱动模块分别连接信息处理模块，光传感器连接光照数据采集模块，转向单元连接转向驱动模块。

其中，光照数据采集模块用于采集光传感器的光照数据，并传输给信息处理模块，信息处理模块根据光照数据来控制转向驱动模块动作，转向驱动模块控制转向单元的转动，由转向单元带动伞面单元的角度调整，实现伞面单元的自动化角度调整。

无线通讯接收模块能够与外部电子设备终端通过无线方式连接，并通过人为操作外部电子设备终端，对转向驱动模块进行控制，进而实现人为控制伞面单元的角度调整。电子设备终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本或台式电脑等，用户能够通过在电子设备终端上下载对应的app，连接成功后在app界面上输入需要调整的角度值，信息处理模块接收到用户的指令后将会控制转向驱动模块模块带动转向单元完成对应的角度调整。

对于个体商户等需要对具有智能转向功能的光伏发电茶歇伞进行统一调控的对象来说，可以在电脑端安装该具有智能转向的光伏发电茶歇伞的集成调控软件，并在连接成功后设定角度值进行统一调控。

在一些实施例中，主控系统还包括与信息处理模块连接的参数设置输入模块，参数设置输入模块连接有按钮单元，用户可以通过按钮单元对伞面单元的角度、定位等进行设定。

具体的，按钮单元包括分别与参数设置输入模块连接的伞面复位按钮、伞面定位按钮和角度数值设置按钮，伞面复位按钮控制伞面单元的复位，伞面定位按钮对伞面单元的角度调整进行定位，角度数值设置按钮则对伞面单元的转动角度进行设置，用户通过按压不同按钮，能够对伞面单元起到不同的控制，十分便利。

伞面复位按钮、伞面定位按钮和角度数值设置按钮设置在伞杆单元上，便于用户对各按钮进行按压操作，用户可以通过角度数值设置按钮，完成所需角度调整，也可通过伞面复位按钮使伞面单元恢复水平状态，同时还可通过伞面定位按钮使信息处理模块发出光传感器停机信号，实现茶歇伞伞面单元固定的目的。

在一些实施例中，参数设置输入模块还连接有指示灯，通过指示灯来告知用户按钮单元的启动是否有效。

将指示灯和按钮单元均设置在伞杆单元上，用户可以通过按钮单元来对伞面单元的角度状态进行调整，并配合不同颜色的指示灯，如，按钮单元可以包括伞面复位按钮、伞面定位按钮和角度数值设置按钮，用户可以通过角度数值设置按钮，完成所需角度调整，也可通过伞面复位按钮使伞面单元恢复水平状态，同时还可通过伞面定位按钮使信息处理模块发出光传感器停机信号，实现茶歇伞伞面单元固定的目的，此时指示灯为黄色，若需要重新进行自动转向，只需再按压一次伞面定位按钮，此时指示灯为绿色，用户能够根据指示灯的颜色来快速获取按钮单元的启动是否有效。

在一些实施例中，转向单元包括手动旋转组件和直流电机转向组件，直流电机转向组件连接转向驱动模块，用户可以通过手动旋转组件来控制伞面单元的角度，也可以由转向驱动模块驱动直流电机转向组件，自动控制伞面单元的转向。

即，本申请一共有三种角度调整方式，一是由光照数据采集模块用于采集光传感器的光照数据，并传输给信息处理模块，信息处理模块根据光照数据进行程序运算并发出动作指令到转向驱动模块，转向驱动模块驱动直流电机转向组件输出机械能完成转动，如图3所示。通过采集光传感器的光照数据来控制有规律性的角度调整，设定每一段时间，如每二十分钟，进行一次调整，当光传感器接入电流时，将会对太阳位置进行定位，跟踪方位识别，将方位偏差信号传入信息处理模块，信息处理模块输出电机驱动信号，转向驱动模块驱动直流电机转向组件正转或反转，当光传感器检测到的方位无偏差时，信息处理模块停止输出驱动信号，同时，输出光传感器断电信号，光传感器停止工作，二十分钟后再重新工作。

二是手动控制方式，手动控制方式又分为人工手动控制和人为无线调控。

人工手动控制时，用户可以通过旋转手动旋转组件来控制伞面单元的角度；人为无线调控时，用户通过在电子设备终端上下载对应的app，连接成功后在app界面上输入需要调整的角度值，信息处理模块接收到用户的指令后将会控制转向驱动模块模块带动转向单元完成对应的角度调整。对于个体商户等需要对具有智能转向功能的光伏发电茶歇伞进行统一调控的对象来说，可以在电脑端安装该具有智能转向的光伏发电茶歇伞的集成调控软件，并在连接成功后设定角度值进行统一调控。

三是参数设置方式，伞面复位按钮、伞面定位按钮和角度数值设置按钮设置在伞杆单元上，便于用户对各按钮进行按压操作，用户可以通过角度数值设置按钮，完成所需角度调整，也可通过伞面复位按钮使伞面单元恢复水平状态，同时还可通过伞面定位按钮使信息处理模块发出光传感器停机信号，实现茶歇伞伞面单元固定的目的。

无线通讯接收模块包括蓝牙单元、zigbee单元和wifi单元，能够满足不同的无线连接需求。

在一些实施例中，伞杆单元包括伞柄和与伞柄下端连接的套筒；主控系统和转向单元设于套筒内，光传感器与光照数据采集模块之间通过导线连接，导线设于伞柄内，既不影响茶歇伞的外形美感，同时也能避免导线的缠绕问题，大大降低安全事故发生的可能性。

在一些实施例中，如图4-图12所示，信息处理模块包括单片机控制芯片，单片机控制芯片的型号为stm32f407zgt6，具有低功耗和多个通信接口的特点。

信息处理模块还包括晶振y2、y3，电容c40～c62、电阻r23、r25和r27。其中，电容c40～c62为稳定电源输出电路，电阻r23、r25、r27和电容c44～47、c61～c62为电源驱动电路。

单片机控制芯片的第135管脚、第136管脚分别与参数设置输入模块的输入接口第2管脚、第1管脚相连接；单片机控制芯片的第73管脚、第74管脚分别与光照数据采集模块的采光输入接口第2管脚、第1管脚相连接；单片机控制芯片的第69管脚、第70管脚、第133管脚、第134管脚分别与无线通讯接收模块的接收输入接口第4管脚、第3管脚、第2管脚、第1管脚相连接；单片机控制芯片的第40管脚、第41管脚、第42管脚、第43管脚、第100管脚、第101管脚分别与转向驱动模块的驱动接口第5管脚、第7管脚、第10管脚、第12管脚、第6管脚、第11管脚相连接；单片机控制芯片除了上文提及到的管脚以及与有电路连接的管脚外，其他均架空。

本实用新型提供的一种具有智能转向功能的光伏发电茶歇伞，与传统的太阳能伞相比，传统的太阳能伞只有开收伞的作用，且开伞后伞面角度固定不动，无法应对太阳光照射角度变化这一问题，而本实用新型拥有自动追光功能，并且能够最大面积的让太阳光直射到伞面单元上的太阳能板上，具有提高发电效率和节省电量的优点；现有的具备发电功能的茶歇伞功能单一化，对资源的合理布局没有充分利用，本实用新型将手动控制方式与自动调整方式合并为一体，并且还增加了无线调控方式，使得茶歇伞的转向方式多样化；与传统太阳能伞相比，传统的太阳能伞对伞柄内的空间没有利用，而本实用新型将伞柄内和套筒内空间利用实现最大化，在空间利用率提高的同时也解决了电子电路防水防腐蚀问题；用户可以通过电子设备终端或手动调整伞面单元的角度，实现用户的主观意向，而现有的太阳能伞只满足自动需求，无法满足用户的主观需求。

本实用新型提供的一种具有智能转向功能的光伏发电茶歇伞，具有发电效率最大化、功能更加多样性、空间利用率更高以及操作更加智能化与人性化的优点。

可以理解的，上述实施例中各个部件之间的不同实施方式可以进行组合实施，实施例仅仅只是为了说明特定结构的可实施方式，并不是作为方案实施的限定。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。