CN203851081U - 一种仿生植物太阳能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种仿生太阳能装置，包括太阳能光伏板和与所述的太阳能光伏板相连的蓄电池，还包括仿生植物，所述的太阳能光伏板镶嵌在所述的仿生植物的迎光面表面，另外还包括安全监控系统保护仿生太阳能装置的安全。本实施例中的仿生太阳能装置能够方便设置在任何有太阳能的空地，且色泽艳丽，可以广泛地使用于城市和乡村。

Description

一种仿生植物太阳能装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能装置，特别涉及一种将太阳能电池镶嵌在仿生植物表面上的太阳能装置。

背景技术

使用清洁能源如太阳能、风能等可以有效地减少空气污染。目前大城市空气质量差，雾霾严重，PM2.5超标，对清洁能源的需求旺盛。太阳能光伏板收集太阳能转化为电能技术已日益成熟，虽然目前光伏产能过剩，但目前大中城市中还有很多地方没有充分利用太阳能。

目前，通过光伏系统利用太阳能一般采用太阳能光伏板+逆变器上电网，或者太阳能光伏板+蓄电池直接对电器供电。这样的太阳能装置技术成熟，简单易用，且产生的清洁能源在很大程度上可以满足人们的需要，比如目前的光伏发电厂，这些光伏发电厂安装在阳光充足的开阔地区，而在广大的农村、乡镇则可以大范围使用布置在屋顶为自家供电，目前，一个比较流行的做法是光伏建筑一体化。

目前的光伏建筑一体化的发电系统虽然可以提供一部分绿色能源，但由于光伏系统普遍色彩不艳丽，不能广泛地使用，且仅仅在建筑物上使用，不能将一些空地的太阳能量充分利用，同时，容易被盗。

实用新型内容

本实用新型提供一种小面积、灵活布局、外形美观、离网供电方案、该方案和目前光伏发电系统形成互补。

本实用新型的技术方案是：一种仿生植物太阳能装置，包括太阳能光伏板和与所述的太阳能光伏板相连的蓄电池，还包括仿生植物，所述的太阳能光伏板镶嵌在所述的仿生植物的迎光面表面，还包括安全监控系统，所述的安全监控系统包括监控范围覆盖仿生太阳能装置的监控摄像机、报警器和检测仿生植物是否安全的安全检测装置和中央控制装置，所述的中央控制装置与所述的安全检测装置检测、监控摄像机和报警器工作。

进一步的，上述的仿生太阳能装置中：所述的检测装置包括设置在中央控制装置一侧的高电平和电阻R1、所述的设置在仿生植物上的电阻R2，高电平与电阻R1、电阻R2串连接地，所述的电阻R1与电阻R2之间为所述的检测装置的输出端，电阻R1的阻值远大于电阻R2的阻值。

进一步的，上述的仿生植物太阳能装置中：在所述的安全监控系统中，所述的中央控制装置采用编码器接收从各仿生太阳能装置处传送的检测装置的检测信号。

进一步的，上述的仿生植物太阳能装置中：还包括控制中心，所述的控制中心分别与所述的中央控制装置和监控摄像机通过通信联系。

进一步的，上述的仿生植物太阳能装置中：所述的仿生植物为可旋转的，还包括控制所述的仿生植物旋转使所述的太阳能装置所收集太阳能能量最大的控制系统。

进一步的，上述的仿生植物太阳能装置中：所述的控制系统包括驱动所述的仿生植物旋转的电机，控制电机工作的控制电路、最大功率检测装置；所述的最大功率检测装置包括测量输入到所述的蓄电池的电流的检测电路，所述的检测电路的输出接所述的控制电路。

进一步的，上述的仿生植物太阳能装置中：所述的控制系统包括驱动所述的仿生植物旋转的电机，控制电机工作的控制电路，所述的控制电路中包括定时器；所述的控制电路定时器输出的信号控制所述的电机驱动所述的仿生植物旋转到相应的角度。

进一步的，上述的仿生太阳能装置中：所述的仿生植物为仿生向日葵或者仿生海芋花、仿生仙人掌、仿生灵芝；所述的太阳能光伏板镶嵌在所述的向日葵的花盘上或者所述的海芋花的花芯上、仿生仙人掌的顶部叶干上、仿生灵芝的顶部。

本实施例中的仿生太阳能装置能够方便设置在任何有太阳能的空地，且色泽艳丽，并有可靠的防盗装置，可以广泛地使用于城市和乡村。

下面结合具体实施例对本实用新型作较为详细的描述。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

图2为本实用新型中防盗检测电路。

具体实施方式

实施例1，本实施例是一种利用仿生植物表面镶嵌太阳能光伏板的仿生太阳能装置，如图1所示，本实施例是一种将太阳能光伏板镶嵌在仿生植物表面的仿生植物太阳能装置，仿生植物各类很多，可以是向日葵、莲花、海芋花、大王花、仙人掌、猪笼草、捕蝇草、茄子、灵芝等各种仿生植物，根据仿生植物各类的不同，太阳能光伏板可以嵌入到不同的仿生植物部位，如向日葵可以将太阳能光伏板镶嵌在花盘上，如果是莲花则可以将太阳能光伏板镶嵌在莲子般上，海芋花则可以将太阳能光伏板镶嵌在花芯，仙人掌则可以将太阳能光伏板镶嵌在花冠上，猪笼草则可以将太阳能光伏板镶嵌在叶盖及叶筒上，茄子可以将太阳能光伏板镶嵌在果皮上，灵芝则可以将太阳能光伏板设置在顶部。这样根据仿生植物的不同外观，将太阳能光伏板镶嵌在仿生植物的向阳的部位，为了保证太阳能输出功率最大，本实施例中所采用的仿生植物体本身是可以旋转的、也可以是固定的，如果是可旋转的本实施例采用自动控制的方式，使仿生植物根据光线的照射情况控制仿生植物旋转，使白天任何时候都让太阳能光伏处于最佳光照的方向，像自然界中的葵花。

本实施例中可以采用的控制系统很多，一般包括一台驱动仿生植物旋转的电机，对电机本身进行控制的控制电路，目前这样的控制电路很多，只要能够实现使电机带动仿生植物旋转到收集到的太阳能光能量最大的角度就可以了，一般可能需要最大功率检测装置，该检测装置是在电机带动仿生植物旋转时，检测输入到蓄电池的电流的电流检测电路，当电流检测电路输出的流入到蓄电池的电流最大时，控制电机停止旋转。另外还有一种控制电机的控制系统，该系统中可以不需要检测装置，只需要一个计时器，因为在一个具体的地方，太阳能高度角在同相的时间基本上是相同的，如早晨6时，太阳的强度还不够强，太阳能光伏板输出的电能将较少没有发电的价值，因此，一般在8点左右开始，阳光比较强，可以发电了，此时，用一个定时器输出一个信号，控制电路就可以控制电机将仿生植物旋转到其上面的太阳能光伏朝向8点时太阳最强的方向，同样在9点时，又驱动仿生植物旋转使仿生植物旋转到其上面的太阳能光伏朝向9点时太阳最强的方向，到傍晚6点以后，太阳能光线将比较弱了，又不适合于发电，此时停止工作，等待第二天继续工作。

本实施例的仿生植物太阳能系统可以大规模地安装，特别是在高速公路等地使用，如高速公路上的公路设施需要用电，我们可以在高速公路中间的隔离带种植向日葵、莲花、海芋花、大王花、仙人掌、猪笼草、捕蝇草、茄子、灵芝等各种仿生植物，在它们上面镶嵌太阳能光伏板，通过蓄电池将各太阳能光伏板上的电流收集起来，到晚上提供给路灯使用，这样即可以美化公路隔离带，又为公路上的路灯提供绿色能源。

由于，仿生植物太阳能装置颜色色彩艳丽，很容易成为破坏者的目标，为了保证这些仿生植物太阳能装置的安全，本实施例中在仿生太阳能装置被盗或者被其它方式破坏时设置有安全监控系统，安全监控系统包括监控范围覆盖仿生太阳能装置的监控摄像机、报警器和检测仿生植物是否安全的安全检测装置和中央控制装置，中央控制装置在接收到安全检测装置检测到仿生太阳能装置被盗或者被其它形式的真坏后产生控制信号信号后分别控制监控摄像机和报警器工作。本实施例中在每一株仿生太阳能装置上都安装一个检测该装置是否被破坏的检测装置，目前这样的检测装置很多，如图2所示，是一种比较简单的检测电路，该电路所需要的材料就是两个电阻，电阻R1和电阻R2，其中电阻R1的阻值远大于电阻R2的阻值，电阻R1设置在中央控制装置的电路板上，一端接高电压，可以是中央控制装置电路板上的电源电压Vcc，也可以是其它的高电压如12V电压，电阻R1的另一端通过导线与镶嵌在仿生植物上的电阻R2串连，电阻R2的另一端接地。在中央控制装置电路板上电阻R1连接R2的一侧伸出一个输出接头Vo就是本安全装置的输出信号。如图2所示，当本仿生植物安全时，电阻R1、R2串连接地，由于R1>>R2，比如R1>10R2，则Vo输出低电平，此时，中央控制装置获得仿生植物安全的信息，不会启动监控摄像机工作以节省监控摄像机的电源，同样也不启动报警器报警。当仿生植物被盗时，电阻R1与电阻R2之间的导线势必断开，此时，Vo输出高电平，中央控制装置获得仿生植物不安全的信号，启动监控摄像机和报警器工作，将损坏仿生太阳能装置的人拍摄上便于以后追求责任，同时利用报警器阻吓行为人，使行为人放弃对仿生太阳能装置的破坏行为。为了保证监控摄像机和报警装置节电，在摄像机和报警装置中还设置有计时器，当中央控制器控制监控摄像机或者报警器工作时，也触发计时器计时，当计时器计时满时，触发监控摄像机或者报警器停止工作。

由于本实施例的仿生太阳能装置可以大批量地安装，如果每一颗仿生太阳能装置都设置一个安全检测装置，这样将会有很多线束输入到中央控制器处，所以为了减少线束的数量，本实施例中采用的8-3编码器，这样，对于一处只有8个的仿生太阳能装置的检测电路可以由三根线分别表示，如果安全检测信号输出高低电平时表示仿生植物本身不安全，则如编码器输出为111时表示，表示没有仿生植物是处于安全状态，如果输出为000-110则分别表示第1至第8个仿生植物可能被盗或者被破坏。表示有太阳能电池板被剪线则开启摄像头录像。可以控制监控摄像机和报警器工作，中央控制器就可以直接监测32个这样的仿生太阳能装置，中央控制器本身可以是一台单片机，该单片机本身通过一系列的编码器级联，可以接数量相当可观的检测装置的输入信号。上面使用的是8-3编码器，在实际过程中可以使用其它编码器，如16-4、32-5等等。也可以由多重编码器级联。

本实施例中，对安全监控装置还可以扩展，可以设置一个安控中心，该安控中心可以是一台上位机，该上位机通过有线或者无线的通信方式与安全控制系统的中央控制器相连，同时也可以直接与监控摄像机相连，直接对监控摄像机进行控制，比如每过一段时间可以通过监控摄像机拍摄现场情况以检测本系统的有效性。 

Claims (7)

1.一种仿生植物太阳能装置，包括太阳能光伏板和与所述的太阳能光伏板相连的蓄电池，其特征在于：还包括仿生植物，所述的太阳能光伏板镶嵌在所述的仿生植物的迎光面表面，还包括安全监控系统，所述的安全监控系统包括监控范围覆盖仿生太阳能装置的监控摄像机、报警器和检测仿生植物是否安全的安全检测装置和中央控制装置，所述的中央控制装置分别与所述的安全检测装置、监控摄像机和报警器连接；所述的安全检测装置包括电阻R1和电阻R2，所述的电阻R1设置在中央控制装置一侧，所述的电阻R2设置在仿生植物上，电阻R1和电阻R2通过导线连接；电阻R1的另一端接高电平，电阻R2的另一端接地；在所述的中央控制装置一侧连接所述的电阻R1与电阻R2的导线上伸出所述的安全检测装置的输出端，所述的电阻R1的阻值远大于电阻R2的阻值。

2.根据权利要求1所述的仿生植物太阳能装置，其特征在于：在所述的安全监控系统中，所述的中央控制装置采用编码器接收从各仿生太阳能装置处传送的检测装置的检测信号。

3.根据权利要求1所述的仿生植物太阳能装置，其特征在于：还包括控制中心，所述的控制中心分别与所述的中央控制装置和监控摄像机通过通信联系。

4.根据权利要求1至3中任一所述的仿生植物太阳能装置，其特征在于：所述的仿生植物为可旋转的，还包括控制所述的仿生植物旋转使所述的太阳能装置所收集太阳能能量最大的控制系统。

5.根据权利要求4所述的仿生植物太阳能装置，其特征在于：所述的控制系统包括驱动所述的仿生植物旋转的电机，控制电机工作的控制电路、最大功率检测装置；所述的最大功率检测装置包括测量输入到所述的蓄电池的电流的检测电路，所述的检测电路的输出接所述的控制电路。

6.根据权利要求4所述的仿生植物太阳能装置，其特征在于：所述的控制系统包括驱动所述的仿生植物旋转的电机，控制电机工作的控制电路，所述的控制电路中包括定时器；所述的控制电路定时器输出的信号控制所述的电机驱动所述的仿生植物旋转到相应的角度。

7.根据权利要求1至3中任一所述的仿生植物太阳能装置，其特征在于：所述的仿生植物为仿生向日葵或者仿生海芋花、仿生仙人掌、仿生灵芝；所述的太阳能光伏板镶嵌在所述的向日葵的花盘上或者所述的海芋花的花芯上、仿生仙人掌的顶部叶干上、仿生灵芝的顶部。