CN203324836U - 一种太阳能供电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种太阳能供电装置，具体采用单晶硅太阳能板获取光能，在ATmega16控制3下，实现太阳能光线自动跟踪，获取更多的能量。该设备可使太阳能板能时刻保持最佳角度对准太阳，其中光敏传感器可检测外界光照强度，让装置避开建筑物、树叶等造成的阴影区，使太阳能板得到更好地光照，提高太阳能利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能供电装置，具体采用单晶硅太阳能板获取光能，在ATmega16控制3下，实现太阳能光线自动跟踪，获取更多的能量。
背景技术
随着传统能源日益紧缺，新能源的开发与利用得到世界各国的广泛关注，新能源一方面作为传统能源的补充，另一方面可有效降低环境污染。太阳能发电以安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，已经逐渐走入我们寻常的生活中。然而，太阳能板的太阳能利用率低，受外界环境影响大，使供电系统不稳定，因此影响其推广和大范围使用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能供电装置，在系统控制下，利用太阳能光伏追踪和MPPT最大功率输出技术将太阳能最大效率的转化为电能，并且检测外界光照环境，使太阳能板避开阴影区，接受更多的太阳能。
本实用新型包括以下技术方案：
一种太阳能供电装置，该装置通过单晶硅太阳能板获取光能，在移动小车的顶端及尾端各设置一光敏传感器，其顶端与光敏传感器并排设置一个超声波传感器；移动小车中间部位安装主控芯片；移动小车尾部安装可旋转式云台，左右两片太阳能板固定在云台上，其中连杆上安装光敏传感器模块。
所述的主控芯片为单片机芯片，其型号为ATmega16。
所述的两片太阳能板通过连杆以10-60度角固定在云台上。
本实用新型的优点在于：
（1）双轴式太阳能最强光源跟踪装置使太阳能板能时刻保持最佳角度对准太阳，提高太阳能利用率；
（2）最大功率点跟踪技术，使太阳能板输出功率最大，提高太阳能板的利用效率；
（3）光敏传感器检测外界光照强度，让装置避开建筑物、树叶等造成的阴影区，让太阳能板得到更好地光照，提高太阳能利用率。
附图说明
图1为太阳能供电装置结构示意图，其中1.连杆，2.移动小车，3.主控芯片，4.超声波传感器，5.光敏传感器，6.太阳能板，7.云台。
图2为整体控制电路原理图。
图3为光敏传感器原理图。
图4为电压、电流信号采集电路。
具体实施方式
实施例1
一种太阳能供电装置，该装置通过单晶硅太阳能板6获取光能，在移动小车2的顶端及尾端各设置一光敏传感器5，其顶端与光敏传感器5并排设置一个超声波传感器4；移动小车中间部位安装主控芯片3；移动小车2尾部安装可旋转式云台7，左右两片太阳能板6固定在云台7上，其中连杆1上安装光敏传感器5。
所述的主控芯片3为单片机芯片，其型号为ATmega16。
所述的两片太阳能板6通过连杆1以10-60度角固定在云台7上。
太阳能供电装置工作原理如下：
本太阳能供电装置是以ATmega16为核心控制器的太阳能供电装置。其结构示意图如图1所示，该装置通过单晶硅太阳能板获取光能，在ATmega16控制器下，通过云台上的光敏传感器模块实现太阳能光线自动跟踪、最大功率点输出，尽可能获取更多的能量，并对输出电压的波形、幅值、频率进行处理，使电能质量更好。太阳能供电装置通过小车顶部的光敏传感器和尾部光敏传感器检测周围环境，从而判断太阳能板是否在阴影区，控制器驱动小车躲避阴影，通过超声波传感器避障。将太阳能板安装在全方位云台上，光敏传感器模块将太阳光光强的变化信号传给ATmega16控制器，ATmega16控制器控制云台旋转，从而保证太阳能板能始终正对最强太阳光。
整体控制电路原理图如图2所示，整体控制系统以ATmega16作为控制芯片，该系统的主要功能有：检测太阳能板输出功率参数，实现MPPT最大功率点跟踪；处理各种传感器的信号，控制云台，达到跟踪最强光源，躲避阴影区，最大的利用太阳能的目的。
光敏传感器原理图如图3所示，太阳能板利用光敏电阻的光电特性，从而辨别太阳的运动轨迹。在装太阳能板的边角安装光敏传感器模块，由于四角受到的光照强度不同，则光敏电阻的阻值不同，通过在每个过敏电阻后加差分放大比较电路，使其变化放大，提高灵敏度，再将电信号接入LM339比较器，因输入比较器电压不同，使其输出高低电平，控制器对IO口的电平识别，就可以判别出那个光敏电阻的阻值变化最大，控制云台向该方向偏转，追踪最强光源。当太阳移动时，建筑物、树叶的阴影遮住部分装置，通过比较小车上两端光敏传感器的输出电压，控制器驱动小车移动，躲避建筑物、树叶的阴影，使太阳能板暴露在阳光下。
电压、电流信号采集电路如图4所示，本装置使用霍尔，设计了电压、电流采集电路，用来检测太阳能板输出的电压和电流，将电压、电流信号传给ATmega16控制器， ATmega16控制太阳能板的输出功率，达到最大功率点输出的目的。
Claims (3)
1.一种太阳能供电装置，该装置通过单晶硅太阳能板（6）获取光能，其特征在于：在移动小车（2）的顶端及尾端各设置一光敏传感器（5），其顶端与光敏传感器（5）并排设置一个超声波传感器（4）；移动小车（2）中间部位安装主控芯片（3）；移动小车（2）尾部安装可旋转式云台（7），左右两片太阳能板（6）固定在云台（7）上，其中连杆（1）上安装光敏传感器（5）。
2.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于：所述主控芯片（3）为单片机芯片，其型号为ATmega16。
3.根据权利要求1所述的太阳能供电装置，其特征在于：所述两片太阳能板（6）通过连杆（1）以10-60度角固定在云台（7）上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110794848A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-14 | 北京三快在线科技有限公司 | 一种无人车控制方法及装置 |
| CN113364405A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-07 | 西安理工大学 | 基于双电池板差分检测的单轴光伏跟踪支架反阴影系统 |
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2013
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| CN113364405B (zh) * | 2021-05-18 | 2024-04-16 | 西安理工大学 | 基于双电池板差分检测的单轴光伏跟踪支架反阴影系统 |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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