專利名稱：智能型太陽能廣告牌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廣告牌，更具體的說是一種智能型太陽能廣告牌。
背景技術(shù)：
近幾十年來，太陽能利用技術(shù)在研究開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展，并且在市場需求下，無論從發(fā)電、取暖、供水還是從各種各樣的太陽能動力裝置來看，太陽能產(chǎn)品的利用已進入實用階段，太陽能廣告牌也是這其中的一種。目前的太陽能廣告牌主要有以下缺點(1)太陽能利用率低致使功率偏小，負載耗能大；(2)目前的直板式太陽能跟蹤器設(shè)計簡單且太陽能的吸收量相對較多，但直板式在轉(zhuǎn)動時根據(jù)應(yīng)有的轉(zhuǎn)動要求，會造成產(chǎn)品安裝空間增大，成本也大，并且影響城市景觀；(3)長陰雨天蓄電池蓄電不足影響廣告牌正常工作；(4)控制系統(tǒng)分散，沒有系統(tǒng)一體化等。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能環(huán)保、能通過系統(tǒng)智能控制的智能型太陽能廣告牌。本發(fā)明解決上述的技術(shù)問題的技術(shù)方案是包括光電板、供電裝置、活動轉(zhuǎn)軸、支架、支架鉸鏈、廣告牌和廣告牌底座，所述的供電裝置與光電板連接，供電裝置的輸出接廣告牌，光電板通過活動轉(zhuǎn)軸與支架連接，支架通過支架鉸鏈固定在廣告牌上，廣告牌與廣告牌底座固定連接。進一步，所述的供電裝置包括太陽能控制器、穩(wěn)壓直流電源變換器、蓄電池、照度及市電切換智能控制器和LED負載，所述的光電板與太陽能控制器的輸入端連接，太陽能控制器的輸出端與蓄電池連接，蓄電池與照度及市電切換智能控制器連接，所述的穩(wěn)壓直流電源變換器的輸入端接收交流電，輸出端與照度及市電切換智能控制器連接，所述的照度及市電切換智能控制器與LED負載連接。進一步，所述的光電板由三塊小光電板組成，三塊小光電板通過活動轉(zhuǎn)軸連接，形成梯形排布。進一步，所述的照度及市電切換智能控制器包括市電自動切換電路、驅(qū)動放大器、 MCU主控制器、光敏傳感器和信號放大器，所述的光敏傳感器與信號放大器連接，信號放大器與MCU主控制器連接，MCU主控制器與驅(qū)動放大器連接，驅(qū)動放大器通過MOS管與LED負載連接，所述的市電自動切換電路與LED負載連接。進一步，所述的市電自動切換電路包括運算放大器、MOS管Ql和MOS管Q2，所述的 MOS管Ql和MOS管Q2的漏極分別與運算放大器的輸出端連接，MOS管Ql的柵極通過蓄電池與運算放大器的正輸入端連接，MOS管Q2的漏極通過穩(wěn)壓直流變換器與運算放大器的負輸入端連接，所述MOS管Ql的漏極和MOS管Q2的柵極分別與照度控制及LED負載連接。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是
(1)由于太陽能光電板結(jié)構(gòu)采用梯形折疊轉(zhuǎn)軸連接方式，可根據(jù)當?shù)氐乩砦恢渺`活調(diào)整支架，使采光角度最優(yōu)，進而節(jié)省了空間和增加了單位面積太陽光的吸收量，實現(xiàn)了單位面積光伏發(fā)電效率的提升。(2)采用智能控制系統(tǒng)，適應(yīng)了市場需求，實現(xiàn)了綠色節(jié)能，智能化控制的目的。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中太陽能光電板的結(jié)構(gòu)俯視圖。圖3為本發(fā)明中的供電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的太陽能控制器原理框圖。圖5為本發(fā)明的照度及市電切換智能控制原理框圖。圖6為本發(fā)明的市電自動切換電路框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明
如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括光電板1、活動轉(zhuǎn)軸2、支架3、支架鉸鏈4、廣告牌5和廣告牌底座6，所述的光電板1通過活動轉(zhuǎn)軸2與支架3連接，支架3通過支架鉸鏈4固定在廣告牌5上，廣告牌5與廣告牌底座6固定連接。如圖3所示為本發(fā)明中供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的供電裝置包括太陽能控制器、穩(wěn)壓直流電源變換器、蓄電池、照度及市電切換智能控制器(和LED負載，所述的光電板與太陽能控制器的輸入端連接，太陽能控制器的輸出端與蓄電池連接，蓄電池與照度及市電切換智能控制器連接，所述的穩(wěn)壓直流電源變換器的輸入端接收交流電，輸出端與照度及市電切換智能控制器連接，所述的照度及市電切換智能控制器與LED負載連接。如圖4所示，為本發(fā)明的太陽能控制器原理框圖，該控制器為太陽能直流供電系統(tǒng)，使用了專用電腦芯片的新型智能化控制器。白天對蓄電池充電，Q1、Q2導(dǎo)通，Q3截止； 夜晚蓄電池接通負載，Q1、Q2截止，Q3導(dǎo)通。此系統(tǒng)具有短路、過載、獨特的防反接保護，充滿、過放自動關(guān)斷、恢復(fù)等全功能保護措施，詳細的充電指示、蓄電池狀態(tài)、負載及各種故障指示。本控制器通過電腦芯片對蓄電池的端電壓、放電電流、環(huán)境溫度等涉及蓄電池容量的參數(shù)進行采樣，通過專用控制模塊模擬計算，實現(xiàn)符合蓄電池特性的放電率、溫度補償修正的高效、高準確控制，并采用了高效PWM蓄電池的充電模式，保證蓄電池工作在最佳狀態(tài)， 大大延長了蓄電池的使用壽命。具有多種工作模式、輸出模式選擇，節(jié)能環(huán)保，滿足用戶各種需要，前景可觀。如圖5所示，為本發(fā)明照度及市電切換智能控制原理框圖，其中虛線框內(nèi)為照度及市電切換智能控制器，該控制器將市電自動切換和照度自動控制相結(jié)合。其中照度自動控制電路的原理是光敏傳感器對外部環(huán)境光照度采樣，通過信號放大器，把采樣來的模擬信號放大輸入MCU主控制器，進行比較計算后，輸出PWM控制信號，經(jīng)過濾波及驅(qū)動放大器來控制MOS管的柵極電壓高低，其中MOS管處于放大狀態(tài)，通過柵極電壓的變化，來調(diào)節(jié)MOS 管的導(dǎo)通電流，從而控制流過負載的電流，控制其照度變化。此電路通過光敏傳感器的使用，可以實現(xiàn)照度的自動調(diào)節(jié)，加上PWM信號，使照度(亮度)的控制精準可達到256級。如圖6所示，為本發(fā)明的市電自動切換電路框圖，市電自動切換電路的原理是通過集成運放對蓄電池輸出電壓進行判斷后，輸出高低電平，來控制其后面的Ql、Q2導(dǎo)通或截止，來選擇接通蓄電池或者是市電。當輸出高電平時，Ql導(dǎo)通、Q2截止，由蓄電池供電； 當輸出低電平時，Ql截止、Q2導(dǎo)通，由市電供電。此自動切換電路具有捷度高、控制功率小、 無觸點、壽命高、可靠性好、電磁干擾小等諸多優(yōu)點。 本發(fā)明的工作原理為太陽能光電板結(jié)構(gòu)采用梯形折疊轉(zhuǎn)軸裝置，考慮到節(jié)省安裝空間的需要和經(jīng)濟性，將太陽能光電板進行分塊，對每一塊獨立單元進行獨立調(diào)控，每一個獨立單元將圍繞其中軸進行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)板面傾角的變更，為了解決獨立板面間在太陽光小角度照射時的遮擋問題，我們對其板面實行梯形排布，根據(jù)當?shù)氐乩砦恢?，選取最優(yōu)采光角后進行結(jié)構(gòu)固定，增加單位面積太陽光吸收量，最大程度的提高了單位面積光伏發(fā)電效率。在白天的時候，太陽能光電板會吸收太陽能，配備保護電路(過充、過放、電子短路、過載保護、防反接等保護電路)，將其轉(zhuǎn)化成電能，儲存在蓄電池內(nèi)；白天蓄電池不供電，字體可見；晚上供電，當室外環(huán)境光度達到設(shè)定限度值，太陽能控制器控制蓄電池接通負載LED節(jié)能燈，牌體就會自動點亮，并且根據(jù)用戶自己設(shè)定的時間開始計時，當?shù)竭_用戶設(shè)定時間值時，自動斷開負載。考慮到太陽光度較弱或連續(xù)陰雨天氣，蓄電池供電不足，照度及市電切換智能控制系統(tǒng)通過自動市電切換，切換至市用電供電以保證牌體正常工作；與此同時，照度及市電切換智能控制系統(tǒng)根據(jù)廣告牌以外的環(huán)境照度調(diào)控負載LED節(jié)能燈亮度，外部環(huán)境照度強時，負載LED節(jié)能燈亮度加強，外部環(huán)境照度弱時，負載LED節(jié)能燈亮度相應(yīng)減弱。 總之，照度智能控制系統(tǒng)能夠隨機的調(diào)控廣告牌強弱照度，使牌體不僅能清晰可見，而且具有節(jié)能效果。
權(quán)利要求
1.一種智能型太陽能廣告牌，其特征在于包括光電板、供電裝置、活動轉(zhuǎn)軸、支架、支架鉸鏈、廣告牌和廣告牌底座，所述的供電裝置與光電板連接，供電裝置的輸出接廣告牌， 光電板通過活動轉(zhuǎn)軸與支架連接，支架通過支架鉸鏈固定在廣告牌上，廣告牌與廣告牌底座固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型太陽能廣告牌，其特征在于所述的供電裝置包括太陽能控制器、穩(wěn)壓直流電源變換器、蓄電池、照度及市電切換智能控制器和LED負載，所述的光電板與太陽能控制器的輸入端連接，太陽能控制器的輸出端與蓄電池連接，蓄電池與照度及市電切換智能控制器連接，所述的穩(wěn)壓直流電源變換器的輸入端接收交流電，輸出端與照度及市電切換智能控制器連接，所述的照度及市電切換智能控制器與LED負載連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能型太陽能廣告牌，其特征在于所述的光電板由三塊小光電板組成，三塊小光電板通過活動轉(zhuǎn)軸連接，形成梯形排布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能型太陽能廣告牌，其特征在于所述的照度及市電切換智能控制器包括市電自動切換電路、驅(qū)動放大器、MCU主控制器、光敏傳感器和信號放大器，所述的光敏傳感器與信號放大器連接，信號放大器與MCU主控制器連接，MCU主控制器與驅(qū)動放大器連接，驅(qū)動放大器通過MOS管與LED負載連接，所述的市電自動切換電路與 LED負載連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能型太陽能廣告牌，其特征在于所述的市電自動切換電路包括運算放大器、MOS管Ql和MOS管Q2，所述的MOS管Ql和MOS管Q2的漏極分別與運算放大器的輸出端連接，MOS管Ql的柵極通過蓄電池與運算放大器的正輸入端連接，MOS管 Q2的漏極通過穩(wěn)壓直流變換器與運算放大器的負輸入端連接，所述MOS管Ql的漏極和MOS 管Q2的柵極分別與照度控制及LED負載連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能型太陽能廣告牌。它包括光電板、供電裝置、活動轉(zhuǎn)軸、支架、支架鉸鏈、廣告牌和廣告牌底座，所述的供電裝置與光電板連接，供電裝置的輸出接廣告牌，光電板通過活動轉(zhuǎn)軸與支架連接，支架通過支架鉸鏈固定在廣告牌上，廣告牌與廣告牌底座固定連接。本發(fā)明能利用太陽能資源滿足廣告牌在夜間供電的需求，結(jié)構(gòu)新穎、使用方便、構(gòu)造合理，通過太陽能控制和照度及市電切換智能控制系統(tǒng)一體化，節(jié)省了能源，適應(yīng)了市場需求，實現(xiàn)了綠色節(jié)能，智能化控制的目的。
文檔編號G09F13/22GK102298884SQ20111024935
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月28日
發(fā)明者唐朝輝, 常崢嶸, 張云峰, 李昌 申請人:長沙理工大學(xué)