专利名称：一种太阳能应用电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能应用技术，具体是指一种具有稳定的电压检测 电路、能够高效利用太阳能的控制电路。
背景技术：
随着科技发展以及人们对能源利用可持续发展的要求，太阳能在人们 的生活中得到了广泛的利用，如太阳能热水器、太阳能充电器以及太阳能 路灯等等。在这些以太阳为能量来源的设备中，通常是依靠能量转换装置 (一般为太阳能板)将采集到的光能转换为电能为储能电池充电或直接输 出给用电器。由于太阳位置和强度随季节以及每日早、中、晚时间变化而 变化， 一般太阳能板均不能最大限度地吸收太阳光线；而且转化后的电能 电压也不稳定，如果用电器额定电压低，太阳光很强时，转化后的电压高， 可能导致用电器损坏；相反用电器额定电压高，在早晚阳光强度弱时，转 化后电压低，电器不能正常使用。
另外，现有太阳能路灯通常是采用光敏电阻来检测光线强度，当检测 到早晨或傍晚天色比较暗或晚上无光亮时，控制路灯点亮。这种路灯当光 敏电阻老化时，对光线的检测误差很大，对路灯的控制很不稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够随太阳位置和强度变化而自动调节 太阳能板角度，找寻阳光最佳捕捉位置，实现能源有效利用同时保护用电 装置的太阳能应用电路。
本实用新型的另一个目的在于将上述太阳能应用电路与路灯结合，提 供一种太阳能路灯控制电路，以解决依靠光敏电阻控制的太阳能路灯中光 敏电阻易老化、控制不稳定等问题。
为实现以上目的，解决上述问题，本实用新型采取基本技术方案为
提供一种太阳能应用电路，该电路联接于太阳能板和用电装置之间，其具体包括单片机电路及与其联接的电机控制电路、电压检测电路、电能 输出控制电路和电源电路。
所述的电机控制电路，受单片机控制，用于驱动电机转动，进而调节 太阳能板的位置变化以适应太阳位置的变化找寻光能的最佳捕捉位置；本 方案中设置两路电机控制电路，分别用于控制太阳能板沿横轴或纵轴方向 的转动。所述电压检测电路， 一端联接待测电压端， 一端联接单片机，用 于检测太阳能板转化而来的电能电压大小，进而测定太阳能板捕捉太阳能 的最佳角度。所述电能输出控制电路，受单片机控制，输入端联接太阳能 板电压输出端，用于将光能转化而成的电能输出给用电装置。所述电源电 路，用于给单片机及其它电路提供稳定的工作电源。
一种具体的方案是所述电压检测电路采用A/D转换芯片及与其联接 的电压采样电阻，A/D转换芯片将采样电阻采样回来的电压转换成数字信号 传送给单片机，由单片机计算具体电压大小。
一种更具体的方案是所述太阳能应用电路电能输出控制电路一输出 端与可充电电池联接，所述的电能输出控制电路即为电池充电控制电路和 电池放电控制电路。
由于各个季节太阳直射位置的经纬度不同， 一天之中太阳的位置也不 固定，因此太阳能板需跟踪太阳位置以更好的捕捉光能。其过程为太阳 能板受驱动电机控制绕横轴和纵轴转动，每转动一定角度时，电压检测电 路都检测得到一个电压值输出给单片机，单片机对检测到的各个电压与预 设值(可以是用电装置的额定电压)比较得出最接近的一各值为用电装置 供电，此时的太阳能板位置也为最佳位置。也可以通过比较检测到的电压 值得出最大电压，找出该电压对应的太阳能板角度作为最佳位置，并对该 电压加以利用。该应用电路程序控制每隔固定时间搜索一次太阳的最佳位 置，时间间隔可根据具体应用情况设定。
所述太阳能应用电路通过两路电机电路对太阳能板灵活控制，并通过 专门的电压检测电路为单片机控制提供精确的依据，找寻光能的最佳捕捉 位置，实现太阳能有效利用、提高能量利用率，同时保护用电装置。
图1为本实用新型实施例组成示意框图；图2为本实用新型实施例电 路原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合实施例及附图对本实用新型 作进一步的详细说明。
如图1、 2，本实用新型包括单片机电路及与其联接的电机控制电路、 电压检测电路、电池充电控制电路、电池放电控制电路以及电源电路。
如图2为本实用新型实施例电路原理图。
实施例中Jl为太阳能板输出电压接入处，J2处联接可充电电池，J6 处连接第二用电装置。
实施例中单片机电路由单片机U4及与U4联接的复位电路、震荡电路、 数据存储电路、按键电路组成。所述按键分别用于手动控制电机各个方向 的转动。电压检测电路采用集成芯片U2， U2输入端通过电阻R14、 R13联 接太阳能板电压输出端0UT1， U2控制脚和输出脚连接单片机。电机控制电 路采用驱动芯片U1及外围电路，Ul输入端与单片机引脚联接，输出端联接 电机。
实施例中电能输出控制电路采用电池充电控制电路和电池放电控制电路。
参照图2，本实用新型工作过程为单片机电路定时通过引脚控制电机 驱动芯片U1驱动两个电机转动带动太阳能板前后左右转动，并通过电压检 测电路检测出与可充电电池额定电压相当的电压，确定太阳能板的最佳采 光位置，避免电压过高损坏电池或用电装置。
在该最佳采光位置太阳能板捕捉太阳光并将其转换成电压输出，此时 单片机P34脚输出高电平，三极管Q1、场效应管Q4相继导通，转换输出的 电压通过二极管D12、场效应管Q4、电阻R19输出给电池充电。太阳能输 出电压通过单片机控制可以选择是否同时通过J6为第二用电装置供电。
当没有太阳光时，J2处联接的电池受放电控制电路控制放电为第二用电装置供电。所述的电池放电控制电路采用集成运放芯片U8，所述U8第一 组运放器输入端通过电阻连接电池正极和一设定基准电压，该运放器输出 端信号控制三极管Q5的导通、截止进而控制场效应管Q2; U8第二组运放 器输入端比较电池正极和一设定基准电压，电池正极电压低于设定基准电 压时，运放器输出端输出低电平信号使场效应管Q3截止，切断电池对用电 装置的放电回路，保护电池。
实施例中各芯片电路的工作电源从联接于J2处的可充电电池取电，该 电池电压通过稳压IC U5及外围电路转换成适合各芯片电路工作的VCC电 源。U3用于存储单片机各种参数数据。
将上述实施例电路应用于路灯控制，即第二用电装置为一个或"组路 灯，组成路灯控制电路。由于该控制电路中具有电压检测电路，替代光敏 电阻用于检测外界太阳光光线的强弱，当光线弱或是无光线时，由单片机 控制开启路灯照明。该电压检测电路较之光敏电阻具有更好的精度和稳定 性。
需要说明的是，以上仅为本实用新型较佳的实施例，在未脱离本实用 新型构思前提下，在现有技术范围内对本实用新型电路所做的任何均等变 化与修饰均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种太阳能应用电路，联接于太阳能板和用电装置之间，其特征在于其包括单片机电路及与其联接的电机控制电路、电压检测电路、电能输出控制电路和电源电路；其中，电机控制电路，受单片机控制，用于驱动电机转动，进而调节太阳能板的位置变化以适应太阳位置的变化以达到光能的最佳捕捉位置；电压检测电路，一端联接待测电压端，一端联接单片机，用于检测太阳能板转化而来的电能电压大小，进而测定太阳能板捕捉太阳能的最佳角度；电能输出控制电路，受单片机控制，输入端联接太阳能板电压输出端，用于将光能转化而成的电能输出给用电装置；电源电路，用于给单片机及其它电路提供稳定的工作电源。
2、 根据权利要求l所述的太阳能应用电路，其特征在于所述的电压 检测电路包括A/D转换芯片及与其联接的电压采样电阻。
3、 根据权利要求2所述的太阳能应用电路，其特征在于所述电机控 制电路包括分别用于控制太阳能板沿横轴或纵轴方向转动的两路电机控制 电路。
4、 根据权利要求3所述的太阳能应用电路，其特征在于所述电能输 出控制电路包括电池充电控制电路和电池放电控制电路。
5、 根据权利要求4所述的太阳能应用电路，其特征在于所述的电池充电控制电路采用场效应管Q4电路，单片机检测到太阳能板输出电压与可 充电电池额定电压相当时，输出高电平信号控制三极管Ql导通，进而Q4 导通，太阳能板输出电压依次经二极管D12、场效应管Q4、电阻R19输出 给电池充电。
6、 根据权利要求4所述的太阳能应用电路，其特征在于所述的电池 放电控制电路采用集成运放芯片U8，所述U8第一组运放器输入端分别通过 电阻连接电池正极和一设定基准电压，该运放器输出端信号控制三极管Q5 的导通、截止进而控制场效应管Q2; U8第二组运放器输入端比较电池正 极和另一设定基准电压，电池正极电压低于设定基准电压时，该运放器输 出端输出低电平信号使场效应管Q3截止，切断电池对用电装置的放电回路。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳能应用电路，该电路联接于太阳能板和用电装置之间，具体包括单片机电路及与其联接的电机控制电路、电压检测电路、电能输出控制电路和电源电路。所述的电机控制电路受单片机控制，用于驱动电机转动进而调节太阳能板的位置变化以适应太阳位置变化以达到光能的最佳捕捉位置；所述电压检测电路一端联接待测电压端，一端联接单片机；所述电能输出控制电路，受单片机控制，输入端联接太阳能板电压输出端，用于将光能转化而成的电能输出给用电装置。本实用新型电路可以选择联接各种用电装置，其能够自动跟踪太阳位置，找寻光能的最佳捕捉位置，实现太阳能有效利用、提高能量利用率，同时对用电装置起到保护。
文档编号H02J7/00GK201286025SQ20082020210
公开日2009年8月5日 申请日期2008年10月16日 优先权日2008年10月16日
发明者吕金达 申请人:陈雪梅