本實用新型屬于太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種簡易自動尋光充電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
太陽能作為新型無污染能源,應(yīng)用十分廣泛。目前在電力方面,主要是利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)變成電能,并將電能存儲在蓄電池中,再由蓄電池對用電設(shè)備進行供電,以備不時之需。而涉及此方面的專利(如實用新型:太陽能儲能系統(tǒng)及其方法,申請?zhí)枺篊N200910302001.0)包含了切換單元,偵測單元,設(shè)計較為復(fù)雜,成本較高,而且在有光照的情況下,太陽能電池板無法最大化吸收光能,降低了太陽能的利用率,對家用型電器裝置適用性不強。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
實用新型目的:本實用新型提供一種簡易自動尋光充電系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計復(fù)雜,成本較高,太陽能電池板無法最大化吸收光能,從而降低了太陽能的利用率的問題。
技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案為:
一種簡易自動尋光充電系統(tǒng),包括小車3,所述小車3上分別設(shè)置有舵機2、光電三極管4、單片機5和遙控模塊6,所述舵機2上安裝有太陽能電池板1,所述單片機5分別連接光電三極管4、遙控模塊6和舵機2,所述舵機2連接太陽能電池板1,太陽能電池板1連接蓄電池7,遙控模塊6連接小車3。
進一步的,所述光電三極管4共設(shè)有7個,且均勻的分布在180°的圓弧上。
進一步的,所述太陽能電池板1固定在舵機2的機臂上。
進一步的,所述太陽能電池板1通過導(dǎo)線連接蓄電池7。
進一步的,所述太陽能電池板1與蓄電池7的充電干路上加設(shè)有二極管,所述太陽能電池板上還串有發(fā)光二極管。
進一步的,所述單片機5還連接有電源模塊。
進一步的,所述電源模塊輸出5V電壓,所述電源模塊為單片機5,舵機2和光電三極管4供電。
進一步的,所述單片機5的型號是STC12C5A60S2;舵機2的型號是Futaba S3003;遙控模塊6的型號是XY-DJM-5V。
進一步的,還包括電阻R1、電阻R2、滑動變阻器R3、電壓比較器LM339、發(fā)光二極管D和光電三極管NPN-PHOTO,所述電阻R1和光電三極管NPN-PHOTO接電壓比較器LM339的同相輸入端,電壓比較器LM339的反相輸入端接滑動變阻器R3并接地,發(fā)光二極管D通過電阻R2接電壓比較器LM339的輸出端。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:
本實用新型涉及一種適合家用的簡易充電系統(tǒng),可以自動尋找最佳光照點,對蓄電池進行充電。將太陽能電池板安裝在小車上,小車自動尋光,并通過旋轉(zhuǎn)舵機,使太陽能電池板始終對準(zhǔn)太陽的方向,不僅達(dá)到太陽能資源的最大化利用,而且通過單片機智能控制,使外圍電路大大減少,設(shè)計簡單,成本低。本實用新型中的太陽能電池板能隨著太陽時刻移動,最大化的吸收光能,有效提高太陽能的利用效率。本實用新型設(shè)計簡單,成本低,且適用范圍很廣。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型七個光電三極管的平面分布圖;
圖3是本實用新型的模塊框圖;
圖4是本實用新型尋光模塊電路圖;
圖5是本實用新型太陽能充電的原理圖;
其中:1-太陽能電池板,2-舵機,3-小車,4-光電三極管,5-單片機,6-遙控模塊,7-蓄電池。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作更進一步的說明。
如圖1所示,一種簡易自動尋光充電系統(tǒng),包括小車3,所述小車3上分別設(shè)置有舵機2、光電三極管4、單片機5和遙控模塊6,所述舵機2上安裝有太陽能電池板1,所述單片機5分別連接光電三極管4、遙控模塊6和舵機2,所述舵機2連接太陽能電池板1,太陽能電池板1連接蓄電池7,遙控模塊6連接小車3;
單片機(STC12C5A60S2):含有內(nèi)置PWM波和AD轉(zhuǎn)換模塊,根據(jù)光電三極管采樣的結(jié)果,控制舵機0~180度旋轉(zhuǎn);
舵機(Futaba S3003):利用單片機的PWM波來實現(xiàn)舵機的伺服控制;
光電三極管(3DU5C):檢測有無光照,并在不同方向上安裝光電三極管,來判斷光照的最強點,小車上設(shè)有7個光電三極管,且呈180度角均勻分布;
太陽能電池板(CS-RS1050540-1):將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能;
蓄電池(BT-HSE-250-12):將太陽能轉(zhuǎn)換的電能存儲在蓄電池中;
遙控模塊(XY-DJM-5V):通過遙控模塊控制小車前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。
如圖2所示,所述光電三極管4共設(shè)有7個,且均勻的分布在180°的圓弧上,在小車上裝有7個光電三極管4,呈180度角均勻分布,對光信號進行采集,經(jīng)過單片機5內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換模塊后,單片機5根據(jù)采集的數(shù)據(jù)判斷光照最強的方向,以此來控制舵機2擺動,并帶動太陽能電池板1偏向光強最強的方向。
所述太陽能電池板1固定在舵機2的機臂上,使其可以自由地跟隨舵機2偏轉(zhuǎn),并將舵機2安裝在小車3上。通過遙控小車3前行,后退,左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn),使小車3停在有光照處。
所述太陽能電池板1通過導(dǎo)線連接蓄電池7,由于蓄電池7體積較大,無法用小車3承載,因此蓄電池7單獨放在旁邊,太陽能電池板1與蓄電池7之間導(dǎo)線足夠長,小車3在轉(zhuǎn)動的過程中,不會造成導(dǎo)線纏繞。
如圖5所示,所述太陽能電池板1與蓄電池7的充電干路上加設(shè)有二極管D2,防止電流從蓄電池7流向太陽能電池板1;所述太陽能電池板1上還串有發(fā)光二極管D2,發(fā)光二極管D2作為電源指示燈,有電流通過時,燈亮。
圖5的電路中,包含普通二極管D1,發(fā)光二極管D2和電阻R4。發(fā)光二極管D2作為電源指示燈,有電流通過時,燈亮。普通二極管D1,防止電流從蓄電池7流向太陽能電池板1。在太陽能電池板1向蓄電池7充電時,在充電干路上加一根二極管,防止電流從蓄電池7流向太陽能電池板1。
所述單片機5還連接有電源模塊;電源模塊輸出5V電壓,所述電源模塊為單片機5,舵機2和光電三極管4供電。
所述單片機5的型號是STC12C5A60S2;舵機2的型號是Futaba S3003;遙控模塊6的型號是XY-DJM-5V。
如圖4所示,一種簡易自動尋光充電系統(tǒng),還包括電阻R1、電阻R2、滑動變阻器R3、電壓比較器LM339、發(fā)光二極管D和光電三極管NPN-PHOTO,所述電阻R1和光電三極管NPN-PHOTO接電壓比較器LM339的同相輸入端,電壓比較器LM339的反相輸入端接滑動變阻器R3并接地,發(fā)光二極管D通過電阻R2接電壓比較器LM339的輸出端。
圖4的電路中,包含電阻R1,電阻R2,滑動變阻器R3,電壓比較器LM339,發(fā)光二極管D以及光電三極管NPN-PHOTO。當(dāng)有光照時,三極管的集電極和發(fā)射極導(dǎo)通,通過LM339電壓比較器的同相端和反相端的壓值進行比較,從而比較器的輸出端Vout輸出低電平;無光照時,三極管截止,Vout輸出高電平。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。