CN201285783Y - 一种自调节太阳能充电板 - Google Patents

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Abstract

一种自调节太阳能充电板，包括用于吸收太阳光能量的太阳能板，太阳能板安装于一固定框中，所述固定框通过可驱动固定框水平、上下摆动的驱动机构安装于一固定座上，驱动机构以及太阳能板均与一控制器联接。本实用新型结构通过检测太阳能板上由于太阳光照引起的电压变化控制驱动机构各电机转动，选择最佳角度接收太阳光照，使太阳能板能始终保持与太阳光照射角度垂直，最大限度吸收更多的太阳光能，不论太阳在哪个位置，能量利用率极高。同时，可根据太阳能板转换产生的电压大小不同，选择不同规格的用电器或者蓄电池与之联接，充分利用太阳能板转换的电压。

Description

一种自调节太阳能充电板
技术领域
本实用新型涉及一种自调节太阳能充电板。
背景技术
随着科技发展以及人们对能源利用的可持续发展要求，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、太阳能发电机以及太阳能路灯等等。在这些设备中，自调节太阳能充电板起着关键的作用。自调节太阳能充电板是一种将光能转换为电能的装置，而现有的自调节太阳能充电板均没有自动跟踪太阳位置的功能，由于太阳位置季节的变化以及每日的东升西落，使得自调节太阳能充电板不能最大限度地吸收太阳光线。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够自动跟踪太阳位置的自调节太阳能充电板。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种自调节太阳能充电板，包括用于吸收太阳光能量的太阳能板，太阳能板安装于一固定框中，所述固定框通过可驱动固定框水平、上下摆动的驱动机构安装于一固定座上，驱动机构以及太阳能板均与一控制器联接。
作为对上述方案的改进，上述的驱动机构包括通过横轴安装固定框的立框，立框通过立轴安装于固定座上，在立框上固定有驱动固定框沿横轴转动的横轴驱动电机，在固定座上固定有驱动立框沿立轴转动的立轴驱动电机，横轴驱动电机与横轴之间、立轴驱动电机与立轴之间均通过具有自锁功能的蜗轮蜗杆或者变速齿轮组实现动力传动。
上述的控制器包括主控电路以及检测太阳能板电压高低的电压检测电路，横轴驱动电机、立轴驱动电机直接由主控电路控制。电压检测电路与太阳能板直接联接，该电路包括一模数转换芯片U2，数模转换芯片U2直接与主控电路联接，在模数转换芯片U2外围还设置有中间电路与太阳能板直接联接。中间电路包括与太阳能板上电路接口直接联接的电阻R11、电阻R13以及电容C4，其中电阻R11、电阻R13一端分别与太阳能板电路接口的两信号线联接另一端共点通过串联的电阻R14与数模转换芯片U2的接脚V+联接，电容C4联接于太阳能板联接电阻R13的接口与数模转换芯片U2的接脚CLKIN之间，数模转换芯片U2的接脚CLKIN与数模转换芯片U2的接脚CLKR通过电阻R4联接，同时，太阳能板联接电阻R13的接口、数模转换芯片U2的接脚V-、接脚AGN、接脚DGN均接地。主控电路主要包括主控芯片U4，数模转换芯片U2的各数据接脚、各控制接脚分别与主控芯片U4中的相应接脚联接，在主控芯片U4外围还联接有控制驱动机构中各电机正反转的电机控制电路。所述的电机控制电路包括电机驱动芯片U1，电机驱动芯片U1通过总线转换芯片U3与主控芯片U4联接。
本实用新型结构通过检测太阳能板上由于太阳光照引起的电压变化控制驱动机构各电机转动，选择最佳角度接收太阳光照，使太阳能板能始终保持与太阳光照射角度垂直，最大限度吸收更多的太阳光能，不论太阳在哪个位置，能量利用率极高。同时，可根据太阳能板转换产生的电压大小不同，选择不同规格的用电器或者蓄电池与之联接，充分利用太阳能板转换的电压。
附图说明
附图1为本实用新型实施例整体结构示意图；附图2为本实施例分解状态结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型结构原理作进一步详细描叙：
如附图1、2所示，本方案所揭示的自调节太阳能充电板用于吸收太阳光并转换为电能给蓄电池充电或直接联接外部用电器。
该自调节太阳能充电板主要由太阳能板31、安装太阳能板31的固定框3、安装固定框3的立框2以及安装立框2的固定座1组成。太阳能板31固定于固定框3表面，用于吸收太阳光线，并将光能转换为电能通过控制器传输至蓄电池中，当然，所转换的电能也可以用于直接联接外部用电器。
固定框3两端设置有横轴32，横轴32穿插于立框2中，使固定框3可以相对立框2沿横轴32上下摆动。立框2下部设置有立轴21，立轴21穿插于固定座1中，使立框2可相对固定座1沿立轴21左右摆动。
为了能过实现固定框3、立框2自动动作，在立框2和固定座1上分别安装有横轴驱动电机51和立轴驱动电机41，两电机分别通过蜗轮蜗杆将动力传递至横轴32和立轴21上。横轴驱动电机51、立轴驱动电机41均以及太阳能板中的电路均与太阳能板控制器联接。
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，为了使太阳能板31总是正面朝向太阳光线照射方向，最大限度地吸收太阳光能，在控制器中设置有检测太阳能板电压的电压高低的电压检测电路。该电路包括一模数转换芯片U2，数模转换芯片U2直接与主控电路联接，在模数转换芯片U2外围还设置有中间电路与太阳能板直接联接。该中间电路包括与太阳能板上电路接口直接联接的电阻R11、电阻R13以及电容C4，其中电阻R11、电阻R13一端分别与太阳能板电路接口的两信号线联接另一端共点通过串联的电阻R14与数模转换芯片U2的接脚V+联接，电容C4联接于太阳能板联接电阻R13的接口与数模转换芯片U2的接脚CLKIN之间，数模转换芯片U2的接脚CLKIN与数模转换芯片U2的接脚CLKR通过电阻R4联接，同时，太阳能板联接电阻R13的接口、数模转换芯片U2的接脚V-、接脚AGN、接脚DGN均接地。当太阳能板位置保持预设的时间后，控制器驱动横轴驱动电机51和立轴驱动电机41运转，太阳能板角度同步发生变化，同时电压检测电路检测太阳能板电路中电压变化，并对检测到的电压进行比较，当某角度的电压值最大时，表示该角度太阳能板接收到的太阳光照亮最大，控制器即固定该角度。当固定预设之间后，再进行下一轮调整。
上述的主控电路主要包括主控芯片U4，数模转换芯片U2的各数据接脚、各控制接脚分别与主控芯片U4中的相应接脚联接，在主控芯片U4外围还联接有控制驱动机构中各电机正反转的电机控制电路。该电机控制电路包括电机驱动芯片U1，电机驱动芯片U1通过总线转换芯片U3与主控芯片U4联接。
工作时，横轴驱动电机51和立轴驱动电机41每隔若干分钟在控制器的控制下自动动作，搜寻太阳能板31最佳角度，在搜寻过程中通过电压检测电路检测到的电压变化去确定最佳角度并将角度固定一段时间。当经过若干分钟后，太阳位置变化，再重复上述动作实现太阳能板31角度的调整。
控制器的间隔时间可根据具体经纬度而定，在此不作限定。上述的蜗轮蜗杆也可以由变速齿轮组件代替，只需能实现变速、并且具有自锁性即可，在此也不作限定。
由于在不同的太阳光线下太阳能板31产生的电压大小不同，不论是用电器还是蓄电池，都存在一个额定的电压，当太阳能板31转换的电压低于额定电压时，用电器将无法正常工作、蓄电池也无法继续充电。因此，在本方案中可以设置多种规格额定电压的用电器或蓄电池，当太阳能板只能转换较低电压时，通过太阳能板控制器切换至合适的用电器或蓄电池中，能源的利用更加充分。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其他实现方式，需要说明的是，在没有脱离本实用新型发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自调节太阳能充电板，包括用于吸收太阳光能量的太阳能板(31)，太阳能板安装于一固定框(3)中，其特征在于：所述固定框通过可驱动固定框水平、上下摆动的驱动机构安装于一固定座(1)上，驱动机构以及太阳能板均与一控制器联接。
2.根据权利要求1所述的自调节太阳能充电板，其特征在于：所述的驱动机构包括通过横轴(32)安装固定框的立框(2)，立框通过立轴(21)安装于固定座(1)上，在立框上固定有驱动固定框沿横轴转动的横轴驱动电机(51)，在固定座上固定有驱动立框沿立轴转动的立轴驱动电机(41)，横轴驱动电机与横轴之间、立轴驱动电机与立轴之间均通过具有自锁功能的蜗轮蜗杆或者变速齿轮组实现动力传动。
3.根据权利要求2所述的自调节太阳能充电板，其特征在于：所述的控制器包括主控电路以及检测太阳能板电压高低的电压检测电路，横轴驱动电机、立轴驱动电机直接由主控电路控制。
4.根据权利要求3所述的自调节太阳能充电板，其特征在于：所述的电压检测电路与太阳能板直接联接，该电路包括一模数转换芯片U2，数模转换芯片U2直接与主控电路联接，在模数转换芯片U2外围还设置有中间电路与太阳能板直接联接。
5.根据权利要求4所述的自调节太阳能充电板，其特征在于：所述的中间电路包括与太阳能板上电路接口直接联接的电阻R11、电阻R13以及电容C4，其中电阻R11、电阻R13一端分别与太阳能板电路接口的两信号线联接另一端共点通过串联的电阻R14与数模转换芯片U2的接脚V+联接，电容C4联接于太阳能板联接电阻R13的接口与数模转换芯片U2的接脚CLKIN之间，数模转换芯片U2的接脚CLKIN与数模转换芯片U2的接脚CLKR通过电阻R4联接，同时，太阳能板联接电阻R13的接口、数模转换芯片U2的接脚V-、接脚AGN、接脚DGN均接地。
6.根据权利要求5所述的自调节太阳能充电板，其特征在于：所述的主控电路主要包括主控芯片U4，数模转换芯片U2的各数据接脚、各控制接脚分别与主控芯片U4中的相应接脚联接，在主控芯片U4外围还联接有控制驱动机构中各电机正反转的电机控制电路。
7.根据权利要求6所述的自调节太阳能充电板，其特征在于：所述的电机控制电路包括电机驱动芯片U1，电机驱动芯片U1通过总线转换芯片U3与主控芯片U4联接。
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