太陽能快速充電控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能快速充電控制系統(tǒng)，屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域，包括充電模塊和跟蹤控制模塊；所述充電模塊包括太陽能電池板和蓄電池；所述充電模塊的蓄電池向所述跟蹤控制模塊供電；本實用新型縮短了充電時間，提高太陽能電池板向蓄電池充電的效率，同時，增加了充電器的壽命，降低了充電器的故障率，同時本實用新型能夠驅(qū)動傳動裝置以進行太陽能光照強度跟蹤，使太陽能發(fā)電效率更高，能夠?qū)Ω黝I(lǐng)域內(nèi)的電器進行穩(wěn)定持續(xù)供電，為社會進步作出了巨大貢獻。
【專利說明】太陽能快速充電控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能快速充電控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光生伏特效應(yīng)簡稱“光伏效應(yīng)”，指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的回路。光伏發(fā)電的優(yōu)點是較少受地域限制，因為陽光普照大地，光伏系統(tǒng)還具有無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)同期短的優(yōu)點。
[0003]利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)向蓄電池進行蓄能充電是常用技術(shù)，傳統(tǒng)的太陽能經(jīng)過光能到電能的轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過太陽能控制器向蓄電池進行充電，或者電能經(jīng)過太陽能控制器和逆變器后向交流負載供電，或者太陽能電池板直接向直流負載供電，目前市面上在使用的太陽能向蓄電池充電在蓄電池電量充足后只要用戶沒有切斷充電器輸入電源，充電器將會一直向電池充電，這樣會縮短充電器的壽命，增加了充電器的故障率，容易引發(fā)其他不安全事故，停止太陽能對蓄電池充電時，應(yīng)該先斷開充電控制器與太陽能電池板之間的連接，后斷開充電控制器與蓄電池之間的連接，否則容易引發(fā)充電器故障?，F(xiàn)有技術(shù)中還存在浪費電能的缺點。
[0004]同時，太陽能電池板的電壓一旦低于蓄電池電壓，充電過程將停止，直到太陽能電池板的電源恢復(fù)，在日常生活中，由于光照不停變化，因此對蓄電池的充電也是極不穩(wěn)定，如果對蓄電池的充電過于頻繁，容易減少蓄電池壽命，并且極大的降低了充電效率。
[0005]在提高太陽能利用率方面，太陽位置跟蹤已被證實成為主要手段。所謂太陽位置跟蹤，是指調(diào)整太陽能接收板的位置角度，使其受光面保持始終與太陽光線趨于垂直的關(guān)系，類似于向日葵的原理，目的是讓有效的受光面收集更多的太陽能。對于同一塊太陽能接收平板，當(dāng)其與太陽輻射方向垂直時接收的太陽能大致為將其朝南固定時接收到的太陽輻射能量的3倍。
[0006]在目前利用太陽能進行光伏發(fā)電、太陽能熱水等系統(tǒng)中，太陽能電池板的安裝方向一般是根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜照涨闆r進行固定安裝，因此絕大部分時間太陽光線與太陽能電池板的向光面并不完全垂直，太陽能的利用和轉(zhuǎn)換率較低。為提高太陽能電池板的吸收轉(zhuǎn)換效率，一些方法和技術(shù)被用于調(diào)節(jié)太陽能電池板，使太陽光線盡可能垂直射向太陽能電池板。傳統(tǒng)的方法多為記錄當(dāng)?shù)靥栠\行軌跡，然后根據(jù)記錄的信息按太陽的軌跡自動進行太陽能電池板的調(diào)整。例如中國專利號200910100808.6公布的主動式太陽能跟蹤方法及裝置和200910086319.X公布的基于地球太陽運行軌跡的齒形帶傳動群同步跟蹤太陽光自動跟蹤裝置，都是利用時間信號和太陽的運行軌跡進行跟蹤，這類方法存在的問題有:一是各地的太陽照射角度不同，因此不同地區(qū)必須記錄不同的太陽運行軌跡信息并按不同的信息進行運行，工作量大；二是記錄的信息多，運算比較復(fù)雜；三是陰雨天時太陽光線并沒有明顯的指向性，但電機系統(tǒng)仍然耗電進行工作。
實用新型內(nèi)容
[0007]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種充電效率更高，并且能夠延長蓄電池使用壽命的太陽能快速充電控制系統(tǒng)。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了 一種太陽能快速充電控制系統(tǒng)，
[0009]包括充電模塊和跟蹤控制模塊；所述充電模塊包括太陽能電池板和蓄電池；所述充電模塊的蓄電池向所述跟蹤控制模塊供電；
[0010]所述太陽能電池板通過關(guān)斷電路連接充電切換電路的第一輸入端，所述關(guān)斷電路與所述充電切換電路之間并聯(lián)有第一電壓檢測模塊，所述第一電壓檢測模塊用于檢測太陽能電池板的輸出電壓，所述第一電壓檢測模塊的輸出端連接所述充電切換電路的第二輸入端；所述充電切換電路的第一電源輸出端連接升壓控制電路的輸入端，所述充電切換電路的第二電源輸出端連接所述蓄電池的充電輸入端，所述充電切換電路的第三電源輸出端連接穩(wěn)壓電路的輸入端，所述穩(wěn)壓電路分別連接所述關(guān)斷電路的電源輸入端和升壓控制電路的第一電源輸入端，所述充電切換電路的信號輸出端連接所述升壓控制電路的信號輸入端；所述升壓控制電路的輸出端連接蓄電池的充電輸入端，所述蓄電池并聯(lián)有第二電壓檢測模塊，所述第二電壓檢測模塊用于檢測蓄電池兩端電壓，所述第二電壓檢測模塊的輸出端連接所述充電切換電路的第三輸入端；所述蓄電池連接有電量檢測電路，所述電量檢測電路用于檢測所述蓄電池的電量，所述電量檢測電路的控制信號輸出端連接所述關(guān)斷電路的控制信號輸入端。
[0011]所述太陽能電池板的電源輸出端通過所述關(guān)斷電路的第一電磁繼電器的開關(guān)末端連接所述充電切換電路；所述關(guān)斷電路還包括第一隔離二極管；所述第一隔離二極管的負極連接穩(wěn)壓二極管的負極；所述穩(wěn)壓二極管的正極通過第一電容連接第一 NPN型三極管的發(fā)射極；所述第一 NPN型三極管的發(fā)射極接地；所述第一 NPN型三極管的集電極通過所述第一電磁繼電器的電磁線圈連接第二隔離二極管的負極；所述第二隔離二極管的正極連接有第一電阻；所述第一 NPN型三極管的集電極與所述第一電磁繼電器的電磁線圈之間并聯(lián)有泄放二極管；所述泄放二極管的正極連接所述第一 NPN型三極管的集電極；所述泄放二極管的負極通過第二電容接地；所述第一 NPN型三極管的基極通過第二電阻連接PNP型三極管的集電極；所述PNP型三極管的發(fā)射極連接所述第一隔離二極管的負極；所述第一NPN型三極管的基極連接第第三隔離二極管的負極；所述第第三隔離二極管的正極連接第
二NPN型三極管的發(fā)射極；所述第二 NPN型三極管的集電極通過第三電阻連接所述第一隔離二極管的正極；所述PNP型三極管的基極通過第四電阻連接所述第一隔離二極管的正極；所述第一隔離二極管的正極連接所述穩(wěn)壓電路的第二輸出端；所述第二隔離二極管通過第一電阻連接所述穩(wěn)壓電路的第二輸出端；所述第二 NPN型三極管的基極連接所述電量檢測電路的輸出端。
[0012]所述充電切換電路包括第十一比較器，所述第十一比較器的第一輸入端連接所述第一電壓檢測模塊的輸出端，所述第十一比較器的第二輸入端連接所述第二電壓檢測模塊的輸出端，所述第十一比較器的輸出端連接反向器的輸入端，所述反向器的輸出端連接第一場效應(yīng)晶體管的柵極，所述第一場效應(yīng)晶體管的源極通過所述第一電磁繼電器的開關(guān)末端連接所述太陽能電池板的正極，所述第一場效應(yīng)晶體管的漏極通過第一防反二極管連接所述升壓控制電路的第二電源輸人端；所述第十一比較器的輸出端還連接第二場效應(yīng)晶體管的柵極，所述第二場效應(yīng)晶體管的源極通過所述第一電磁繼電器的開關(guān)末端連接所述太陽能電池板的正極，所述第二場效應(yīng)晶體管的漏極通過第二防反二極管連接所述蓄電池的電源輸入端；所述第十一比較器的輸出端還連接所述升壓控制電路的信號輸入端；當(dāng)太陽能電池板的輸出電壓大于蓄電池兩端的電壓時，第i 比較器輸出電平信號控制第二場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通，太陽能電池板直接向蓄電池充電，當(dāng)太陽能電池板的輸出電壓低于蓄電池兩端的電壓時，第十一比較器輸出的電平信號經(jīng)反向器反向后輸出到第一場效應(yīng)晶體管，使其導(dǎo)通，太陽能電池板輸出的電能進行升壓后再向蓄電池充電。
[0013]所述升壓控制電路包括處理器、第一電感和第三電容，所述處理器的信號輸入端連接所述第十一比較器的輸出端，所述穩(wěn)壓電路還向所述處理器供電；所述第一場效應(yīng)晶體管的漏極通過第一防反二極管連接所述第一電感的一端，所述第一電感的另一端依次通過第二電感和第一二極管連接所述蓄電池的正極；所述第二電感和第一二極管并聯(lián)有第三電感和第二二極管；所述第三電感的一端連接在所述第一電感與第二電感之間的電路上，所述第三電感的另一端通過第二二極管連接在所述第一二極管與蓄電池之間的電路上，所述第二電感與所述第一二極管之間的電路通過第二電磁繼電器連接太陽能電池板的負極，所述處理器的第一輸出端連接所述第二電磁繼電器的控制信號輸入端；所述第三電感和第二二極管之間的電路通過第三電磁繼電器連接太陽能電池板的負極，所述處理器的第二輸出端連接所述第三電磁繼電器的控制信號輸入端；所述第三電容一端連接在所述第一二極管與蓄電池正極之間的電路上，所述第三電容的另一端連接太陽能電池板的負極并通過所述第三電磁繼電器的開關(guān)末端連接所述第三電感和第二二極管之間的電路；所述第三電容兩端并聯(lián)有電阻；所述蓄電池的負極連接所述太陽能電池板的負極。
[0014]所述跟蹤控制模塊包括單片機、第一光敏傳感器、第二光敏傳感器、第三光敏傳感器、第四光敏傳感器、第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器、第五比較器、第六比較器、第七比較器、第八比較器、第九比較器和第十比較器；所述第一光敏傳感器的輸出端連接所述第一比較器的第一輸入端，所述單片機的第一輸出端連接所述第一比較器的第二輸入端，所述第一比較器的輸出端連接所述單片機的第一輸入端；所述第二光敏傳感器的輸出端連接所述第二比較器的第一輸入端，所述單片機的第二輸出端連接所述第二比較器的第二輸入端，所述第二比較器的輸出端連接所述單片機的第二輸入端；所述第三光敏傳感器的輸出端連接所述第三比較器的第一輸入端，所述單片機的第三輸出端連接所述第三比較器的第二輸入端，所述第三比較器的輸出端連接所述單片機的第三輸入端；所述第四光敏傳感器的輸出端連接所述第四比較器的第一輸入端，所述單片機的第四輸出端連接所述第四比較器的第二輸入端，所述第四比較器的輸出端連接所述單片機的第四輸入端；所述第一光敏傳感器的輸出端還連接所述第五比較器的第一輸入端，所述第二光敏傳感器的輸出端還連接所述第五比較器的第二輸入端，所述第五比較器的輸出端連接所述單片機的第五輸入端；所述第一光敏傳感器的輸出端還連接所述第六比較器的第一輸入端，所述第三光敏傳感器的輸出端還連接所述第六比較器的第二輸入端，所述第六比較器的輸出端連接所述單片機的第六輸入端；所述第一光敏傳感器的輸出端還連接所述第七比較器的第一輸入端，所述第四光敏傳感器的輸出端還連接所述第七比較器的第二輸入端，所述第七比較器的輸出端連接所述單片機的第七輸入端；所述第二光敏傳感器的輸出端還連接所述第八比較器的第一輸入端，所述第三光敏傳感器的輸出端還連接所述第八比較器的第二輸入端，所述第八比較器的輸出端連接所述單片機的第八輸入端；所述第二光敏傳感器的輸出端還連接所述第九比較器的第一輸入端，所述第四光敏傳感器的輸出端還連接所述第九比較器的第二輸入端，所述第九比較器的輸出端連接所述單片機的第九輸入端；所述第三光敏傳感器的輸出端還連接所述第十比較器的第一輸入端，所述第四光敏傳感器的輸出端還連接所述第十比較器的第二輸入端，所述第十比較器的輸出端連接所述單片機的第十輸入端；所述單片機的第五輸出端通過H橋電路模塊連接電機。
[0015]采用以上技術(shù)方案，充電切換電路采集第一電壓檢測模塊和第二電壓檢測模塊輸出的電壓信號，并根據(jù)比較兩個接收到的電壓信號，輸出電平信號來控制電源線路的導(dǎo)通，使得當(dāng)太陽能電池板的輸出電壓大于蓄電池電壓時，太陽能電池板直接向蓄電池供電，當(dāng)太陽能電池板的輸出電壓小于蓄電池電壓時，充電切換電路將太陽能電池板的輸出電源經(jīng)過升壓控制電路進行升壓后再向蓄電池充電，以此實現(xiàn)了縮短充電時間，提高太陽能電池板向蓄電池充電的效率。同時，在蓄電池充滿電后，電量檢測電路輸出控制信號給關(guān)斷電路斷開太陽能電池板和充電切換電路之間的連接，增加了充電器的壽命，降低了充電器的故障率，同時節(jié)約電能，環(huán)保且經(jīng)濟。在進行太陽能發(fā)電時，四個光敏傳感器設(shè)置在太陽能電池板上，用于檢測太陽光照強度，光敏傳感器將檢測到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，當(dāng)太陽光照變化時，四個光敏傳感器感受到的光照強度也不一樣，單片機分別輸出參考信號到第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，同時四個光敏傳感器也分別輸出信號到所述第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器分別對接收到的信號進行比較，來判斷太陽能電池板的光照強度是否到達預(yù)定值，單片機根據(jù)檢測結(jié)果通過H橋電路模塊來驅(qū)動電機，以進行調(diào)整太陽能電池板的方向或太陽能電池板與太陽光的角度。四個光敏傳感器之間還分別輸出信號到第五比較器至第十比較器，第五比較器至第十比較器分別比較個光敏傳感器之間的信號并輸出信號給單片機，單片機根據(jù)光敏傳感器之間的比較信號判斷太陽光照強度，然后通過H橋電路模塊來驅(qū)動電機進行微調(diào)。本實用新型能夠驅(qū)動傳動裝置以進行太陽能光照強度跟蹤，同時，本實用新型還能夠通過H橋電路模塊來驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和剎車，相較傳統(tǒng)的太陽能跟蹤裝置，本實用新型定位更加精準(zhǔn)，能夠使太陽能發(fā)電效率更高。本實用新型通過保持太陽能電池板長期位于光照強的方位，太陽能電池板能夠持續(xù)高效的發(fā)電，從而提高了發(fā)電效率和對蓄電池的充電效率，能夠?qū)Ω黝I(lǐng)域內(nèi)的電器進行穩(wěn)定持續(xù)供電，為社會進步作出了巨大貢獻。
[0016]為了進一步的提高充電效率，所述太陽能電池板設(shè)置在相變蓄能調(diào)溫材料板上，所述太陽能電池板的背光面與所述相變蓄能調(diào)溫材料板貼合。采用以上技術(shù)方案，當(dāng)光照溫度較高時相變蓄能調(diào)溫材料板可將光能吸收并存儲起來，一旦當(dāng)光照溫度下降低于太陽能電池板光電轉(zhuǎn)換溫度時，會釋放儲存的能量保證太陽能電池板正常進行光電轉(zhuǎn)換，大大提高了太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率，從而促進了太陽能電池板向蓄電池充電的效率。
[0017]進一步的，為了顯示蓄電池和太陽能電池板的電壓情況，以及向本太陽能充電控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令，本實用新型還包括觸摸屏，所述處理器與所述觸摸屏雙向連接。
[0018]進一步的，本實用新型還包括語音芯片；所述處理器的第三輸出端連接所述語音芯片的輸入端，所述語音芯片的輸出端通過濾波電路連接喇叭的信號輸入端。采用以上技術(shù)方案，本實用新型能夠根據(jù)檢測電壓值的不同發(fā)出語音提示。
[0019]本實用新型的有益效果是:本實用新型縮短了充電時間，提高太陽能電池板向蓄電池充電的效率，同時，增加了充電器的壽命，降低了充電器的故障率，同時本實用新型能夠驅(qū)動傳動裝置以進行太陽能光照強度跟蹤，使太陽能發(fā)電效率更高，能夠?qū)Ω黝I(lǐng)域內(nèi)的電器進行穩(wěn)定持續(xù)供電，為社會進步作出了巨大貢獻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型中充電模塊和跟蹤控制模塊的電路原理示意圖。
[0021]圖2是本實用新型充電模塊的電路連接示意圖。
[0022]圖3是本實用新型中蓄電池充電的具體電路連接示意圖。
[0023]圖4是本實用新型中跟蹤控制模塊的電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0025]如圖1至圖4所示，一種太陽能快速充電控制系統(tǒng)，包括充電模塊201和跟蹤控制模塊202 ;所述充電模塊201包括太陽能電池板I和蓄電池2 ;所述充電模塊201的蓄電池2向單片機、H橋電路模塊和電機供電；
[0026]所述太陽能電池板I通過關(guān)斷電路3連接充電切換電路4的第一輸入端，所述關(guān)斷電路3與所述充電切換電路4之間并聯(lián)有第一電壓檢測模塊5，所述第一電壓檢測模塊5的信號輸出端連接所述充電切換電路4的第二輸入端；所述充電切換電路4的第一電源輸出端連接升壓控制電路6的輸入端，所述充電切換電路4的第二電源輸出端連接所述蓄電池2的充電輸入端，所述充電切換電路4的第三電源輸出端連接穩(wěn)壓電路7的輸入端，所述穩(wěn)壓電路7分別連接所述關(guān)斷電路3的電源輸入端和升壓控制電路6的第一電源輸入端，所述充電切換電路4的信號輸出端連接所述升壓控制電路6的信號輸入端；所述升壓控制電路6的輸出端連接蓄電池2的充電輸入端，所述蓄電池2并聯(lián)有第二電壓檢測模塊8，所述第二電壓檢測模塊8的信號輸出端連接所述充電切換電路4的第三輸入端；所述蓄電池2連接有電量檢測電路9，所述電量檢測電路9用于檢測所述蓄電池2的電量，所述電量檢測電路9的控制信號輸出端連接所述關(guān)斷電路3的控制信號輸入端；
[0027]所述太陽能電池板I的電源輸出端通過所述關(guān)斷電路3的第一電磁繼電器10的開關(guān)末端連接所述充電切換電路4 ;所述關(guān)斷電路3還包括第一隔離二極管Dl ;所述第一隔離二極管Dl的負極連接穩(wěn)壓二極管D2的負極；所述穩(wěn)壓二極管D2的正極通過第一電容Cl連接第一 NPN型三極管Ql的發(fā)射極；所述第一 NPN型三極管Ql的發(fā)射極接地；所述第一 NPN型三極管Ql的集電極通過所述第一電磁繼電器10的電磁線圈連接第二隔離二極管D3的負極；所述第二隔離二極管D3的正極連接有第一電阻Rl ;所述第一 NPN型三極管Ql的集電極與所述第一電磁繼電器10的電磁線圈之間并聯(lián)有泄放二極管D4 ;所述泄放二極管D4的正極連接所述第一 NPN型三極管Ql的集電極；所述泄放二極管D4的負極通過第二電容C2接地；所述第一 NPN型三極管Ql的基極通過第二電阻R2連接PNP型三極管Q2的集電極；所述PNP型三極管Q2的發(fā)射極連接所述第一隔離二極管Dl的負極；所述第一 NPN型三極管Ql的基極連接第第三隔離二極管D5的負極；所述第第三隔離二極管D5的正極連接第二 NPN型三極管Q3的發(fā)射極；所述第二 NPN型三極管Q3的集電極通過第三電阻R3連接所述第一隔離二極管Dl的正極；所述PNP型三極管Q2的基極通過第四電阻R4連接所述第一隔離二極管Dl的正極；所述第一隔離二極管Dl的正極連接所述穩(wěn)壓電路7的第二輸出端；所述第二隔離二極管D3通過第一電阻Rl連接所述穩(wěn)壓電路7的第二輸出端；所述第
二NPN型三極管Q3的基極連接所述電量檢測電路9的輸出端；
[0028]所述充電切換電路4包括第十一比較器11，所述第十一比較器11的第一輸入端連接所述第一電壓檢測模塊5的信號輸出端，所述第十一比較器11的第二輸入端連接所述第二電壓檢測模塊8的信號輸出端,所述第^ 比較器11的輸出端連接反向器12的輸入端，所述反向器12的輸出端連接第一場效應(yīng)晶體管13的柵極，所述第一場效應(yīng)晶體管13的源極通過所述第一電磁繼電器10的開關(guān)末端連接所述太陽能電池板I的正極，所述第一場效應(yīng)晶體管13的漏極通過第一防反二極管14連接所述升壓控制電路6的第二電源輸人端；所述第十一比較器11的輸出端還連接第二場效應(yīng)晶體管15的柵極，所述第二場效應(yīng)晶體管15的源極通過所述第一電磁繼電器10的開關(guān)末端連接所述太陽能電池板I的正極，所述第二場效應(yīng)晶體管15的漏極通過第二防反二極管16連接所述蓄電池2的電源輸入端；所述第十一比較器11的輸出端還連接所述升壓控制電路6的信號輸入端；
[0029]所述升壓控制電路6包括處理器23、第一電感17和第三電容，所述處理器23的信號輸入端連接所述第十一比較器11的輸出端，所述穩(wěn)壓電路7還向所述處理器23供電；所述第一場效應(yīng)晶體管13的漏極通過第一防反二極管14連接所述第一電感17的一端，所述第一電感17的另一端依次通過第二電感18和第一二極管19連接所述蓄電池2的正極；所述第二電感18和第一二極管19并聯(lián)有第三電感20和第二二極管21 ;所述第三電感20的一端連接在所述第一電感17與第二電感18之間的電路上，所述第三電感20的另一端通過第二二極管21連接在 所述第一二極管19與蓄電池2之間的電路上，所述第二電感18與所述第一二極管19之間的電路通過第二電磁繼電器22連接太陽能電池板I的負極，所述處理器23的第一輸出端連接所述第二電磁繼電器22的控制信號輸入端；所述第三電感20和第二二極管21之間的電路通過第三電磁繼電器24的開關(guān)末端連接太陽能電池板I的負極，所述處理器23的第二輸出端連接所述第三電磁繼電器24的控制信號輸入端；所述第三電容25 —端連接在所述第一二極管19與蓄電池2正極之間的電路上，所述第三電容25的另一端連接太陽能電池板I的負極并通過所述第三電磁繼電器24的開關(guān)末端連接所述第三電感20和第二二極管21之間的電路；所述第三電容電容25兩端并聯(lián)有電阻26 ;所述蓄電池2的負極連接所述太陽能電池板I的負極；
[0030]所述跟蹤控制模塊202包括單片機51、第一光敏傳感器52、第二光敏傳感器53、第三光敏傳感器54、第四光敏傳感器55、第一比較器56、第二比較器57、第三比較器58、第四比較器59、第五比較器510、第六比較器511、第七比較器512、第八比較器513、第九比較器514和第十比較器515 ;所述第一光敏傳感器52的輸出端連接所述第一比較器56的第一輸入端，所述單片機51的第一輸出端連接所述第一比較器56的第二輸入端，所述第一比較器56的輸出端連接所述單片機51的第一輸入端；所述第二光敏傳感器53的輸出端連接所述第二比較器57的第一輸入端，所述單片機51的第二輸出端連接所述第二比較器57的第二輸入端，所述第二比較器57的輸出端連接所述單片機51的第二輸入端；所述第三光敏傳感器54的輸出端連接所述第三比較器58的第一輸入端,所述單片機51的第三輸出端連接所述第三比較器58的第二輸入端，所述第三比較器58的輸出端連接所述單片機51的第三輸入端；所述第四光敏傳感器55的輸出端連接所述第四比較器59的第一輸入端，所述單片機51的第四輸出端連接所述第四比較器59的第二輸入端，所述第四比較器59的輸出端連接所述單片機51的第四輸入端；所述第一光敏傳感器52的輸出端還連接所述第五比較器510的第一輸入端,所述第二光敏傳感器53的輸出端還連接所述第五比較器510的第二輸入端，所述第五比較器510的輸出端連接所述單片機51的第五輸入端；所述第一光敏傳感器52的輸出端還連接所述第六比較器511的第一輸入端,所述第三光敏傳感器54的輸出端還連接所述第六比較器511的第二輸入端，所述第六比較器511的輸出端連接所述單片機51的第六輸入端；所述第一光敏傳感器52的輸出端還連接所述第七比較器512的第一輸入端，所述第四光敏傳感器55的輸出端還連接所述第七比較器512的第二輸入端，所述第七比較器512的輸出端連接所述單片機51的第七輸入端；所述第二光敏傳感器53的輸出端還連接所述第八比較器513的第一輸入端，所述第三光敏傳感器54的輸出端還連接所述第八比較器513的第二輸入端，所述第八比較器513的輸出端連接所述單片機51的第八輸入端；所述第二光敏傳感器53的輸出端還連接所述第九比較器514的第一輸入端，所述第四光敏傳感器55的輸出端還連接所述第九比較器514的第二輸入端，所述第九比較器514的輸出端連接所述單片機51的第九輸入端；所述第三光敏傳感器54的輸出端還連接所述第十比較器515的第一輸入端，所述第四光敏傳感器55的輸出端還連接所述第十比較器515的第二輸入端，所述第十比較器515的輸出端連接所述單片機51的第十輸入端；所述單片機51的第五輸出端通過H橋電路模塊516連接電機517。
[0031]所述太陽能電池板I設(shè)置在相變蓄能調(diào)溫材料板27上，所述太陽能電池板I的背光面與所述相變蓄能調(diào)溫材料板27貼合。
[0032]本實用新型還包括觸摸屏28，所述處理器23與所述觸摸屏28雙向連接。
[0033]本實用新型還包括語音芯片29 ;所述處理器23的第三輸出端連接所述語音芯片29的輸入端，所述語音芯片29的輸出端通過濾波電路31連接喇叭30的信號輸入端。
[0034]采用以上技術(shù)方案，在進行太陽能發(fā)電時，四個光敏傳感器單片機分別設(shè)置在太陽能電池板上來檢測太陽光照強度，由于市面上的太陽能電池板多為方形，優(yōu)選地，將四個光敏傳感器分別設(shè)置在太陽能電池板的頂點上，當(dāng)然也可以將光敏傳感器設(shè)置在太陽能電池板的四邊，其均為檢測太陽光照強度，因此其具體安裝位置不應(yīng)受限制。光敏傳感器將檢測到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，當(dāng)太陽光照變化時，四個光敏傳感器感受到的光照強度也不一樣，單片機分別輸出參考信號到第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，同時四個光敏傳感器也分別輸出信號到所述第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器分別對接收到的信號進行比較，來判斷太陽能電池板的光照強度是否到達預(yù)定值，單片機根據(jù)檢測結(jié)果通過H橋電路模塊來驅(qū)動電機，以進行調(diào)整太陽能電池板的方向或太陽能電池板與太陽光的角度。四個光敏傳感器之間還分別輸出信號到第五比較器至第十比較器，第五比較器至第十比較器分別比較個光敏傳感器之間的信號并輸出信號給單片機，單片機根據(jù)光敏傳感器之間的比較信號判斷太陽光照強度，然后通過H橋電路模塊來驅(qū)動電機進行微調(diào)。通過按鍵輸入裝置進行模式設(shè)定，選擇不同的太陽光照跟蹤模式，本實用新型可以通過光敏傳感器之間的檢測信號進行比較，或者通過不同的光敏傳感器的檢測信號與單片機提供的參考信號進行比較，或者既通過光敏傳感器之間進行比較又通過光敏傳感器與單片機提供的參考信號進行比較來跟蹤太陽光照強度；例如第一光敏傳感器與第四光敏傳感器的檢測信號進行比較，或者第一光敏傳感器、第二光敏傳感器、第三傳感器和第四傳感器分別與單片機的參考信號進行比較等等。選擇最后一種模式時，能夠先通過判斷四個點的光照強度進行粗調(diào)，即單片機控制電機以較快的速度轉(zhuǎn)動，以節(jié)約太陽能強度跟蹤時間；然后再通過光敏傳感器之間的比較情況進行微調(diào)，即單片機控制電機以較慢的速度轉(zhuǎn)動，當(dāng)光敏傳感器檢測到合格的光照強度單片機控制電機停止轉(zhuǎn)動有延遲時間，采用微調(diào)方式能夠避免因轉(zhuǎn)動過快而出現(xiàn)的誤差。本實用新型能夠支持多種方式來準(zhǔn)確跟蹤太陽光照強度，更加靈活多變，適用各種不同的發(fā)電環(huán)境。本實用新型還能夠通過H橋電路模塊來驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和剎車，相較傳統(tǒng)的太陽能跟蹤控制裝置，本實用新型定位更加精準(zhǔn)，使得太陽能發(fā)電效率更高。
[0035] 以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能快速充電控制系統(tǒng)，其特征在于: 包括充電模塊(201)和跟蹤控制模塊(202);所述充電模塊(201)包括太陽能電池板(I)和蓄電池(2);所述充電模塊(201)的蓄電池(2)向所述跟蹤控制模塊(202)供電； 所述太陽能電池板(I)通過關(guān)斷電路(3 )連接充電切換電路(4 )的第一輸入端，所述關(guān)斷電路(3)與所述充電切換電路(4)之間并聯(lián)有第一電壓檢測模塊(5)，所述第一電壓檢測模塊(5)的信號輸出端連接所述充電切換電路(4)的第二輸入端；所述充電切換電路(4)的第一電源輸出端連接升壓控制電路(6)的輸入端，所述充電切換電路(4)的第二電源輸出端連接所述蓄電池(2)的充電輸入端，所述充電切換電路(4)的第三電源輸出端連接穩(wěn)壓電路(7 )的輸入端，所述穩(wěn)壓電路(7 )分別連接所述關(guān)斷電路(3 )的電源輸入端和升壓控制電路(6)的第一電源輸入端，所述充電切換電路(4)的信號輸出端連接所述升壓控制電路(6)的信號輸入端；所述升壓控制電路(6)的輸出端連接蓄電池(2)的充電輸入端，所述蓄電池(2 )并聯(lián)有第二電壓檢測模塊(8 )，所述第二電壓檢測模塊(8 )的信號輸出端連接所述充電切換電路(4)的第三輸入端；所述蓄電池(2)連接有電量檢測電路(9)，所述電量檢測電路(9 )用于檢測所述蓄電池(2 )的電量，所述電量檢測電路(9 )的控制信號輸出端連接所述關(guān)斷電路(3)的控制信號輸入端； 所述太陽能電池板(I)的電源輸出端通過所述關(guān)斷電路(3 )的第一電磁繼電器(10 )的開關(guān)末端連接所述充電切換電路(4);所述關(guān)斷電路(3)還包括第一隔離二極管(Dl);所述第一隔離二極管(Dl)的負極連接穩(wěn)壓二極管(D2)的負極；所述穩(wěn)壓二極管(D2)的正極通過第一電容(Cl)連接第一 NPN型三極管(Ql)的發(fā)射極；所述第一 NPN型三極管(Ql)的發(fā)射極接地；所述第一 NPN型三極管(Ql)的集電極通過所述第一電磁繼電器(10)的電磁線圈連接第二隔離二極管(D3)的負極；所述第二隔離二極管(D3)的正極連接有第一電阻(Rl);所述第一 NPN型三極管(Ql)的集電極與所述第一電磁繼電器(10)的電磁線圈之間并聯(lián)有泄放二極管(D4);所述泄放二極管(D4)的正極連接所述第一 NPN型三極管(Ql)的集電極；所述泄放二極管(D4)的負極通過第二電容(C2)接地；所述第一 NPN型三極管(Ql)的基極通過第二電阻(R2)連接PNP型三極管(Q2)的集電極；所述PNP型三極管(Q2)的發(fā)射極連接所述第一隔離二極管(Dl)的負極；所述第一 NPN型三極管(Ql)的基極連接第第三隔離二極管(D5)的負極；所述第第三隔離二極管(D5)的正極連接第二 NPN型三極管(Q3)的發(fā)射極；所述第二 NPN型三極管(Q3)的集電極通過第三電阻(R3)連接所述第一隔離二極管(Dl)的正極；所述PNP型三極管(Q2)的基極通過第四電阻(R4)連接所述第一隔離二極管(Dl)的正極；所述第一隔離二極管(Dl)的正極連接所述穩(wěn)壓電路(7)的第二輸出端；所述第二隔離二極管(D3)通過第一電阻(Rl)連接所述穩(wěn)壓電路(7)的第二輸出端；所述第二NPN型三極管(Q3)的基極連接所述電量檢測電路(9)的輸出端； 所述充電切換電路(4)包括第十一比較器(11)，所述第十一比較器(11)的第一輸入端連接所述第一電壓檢測模塊(5)的信號輸出端，所述第十一比較器(11)的第二輸入端連接所述第二電壓檢測模塊(8)的信號輸出端，所述第十一比較器(11)的輸出端連接反向器(12)的輸入端，所述反向器(12)的輸出端連接第一場效應(yīng)晶體管(13)的柵極，所述第一場效應(yīng)晶體管(13)的源極通過所述第一電磁繼電器(10)的開關(guān)末端連接所述太陽能電池板(I)的正極，所述第一場效應(yīng)晶體管(13)的漏極通過第一防反二極管(14)連接所述升壓控制電路(6)的第二電源輸人端；所述第十一比較器(11)的輸出端還連接第二場效應(yīng)晶體管(15)的柵極，所述第二場效應(yīng)晶體管(15)的源極通過所述第一電磁繼電器(10)的開關(guān)末端連接所述太陽能電池板(I)的正極，所述第二場效應(yīng)晶體管(15)的漏極通過第二防反二極管(16 )連接所述蓄電池(2 )的電源輸入端；所述第十一比較器(11)的輸出端還連接所述升壓控制電路(6)的信號輸入端； 所述升壓控制電路(6)包括處理器(23)、第一電感(17)和第三電容，所述處理器(23)的信號輸入端連接所述第十一比較器(11)的輸出端，所述穩(wěn)壓電路(7)還向所述處理器(23)供電；所述第一場效應(yīng)晶體管(13)的漏極通過第一防反二極管(14)連接所述第一電感(17)的一端，所述第一電感(17)的另一端依次通過第二電感(18)和第一二極管(19)連接所述蓄電池(2)的正極；所述第二電感(18)和第一二極管(19)并聯(lián)有第三電感(20)和第二二極管(21);所述第三電感(20)的一端連接在所述第一電感(17)與第二電感(18)之間的電路上，所述第三電感(20)的另一端通過第二二極管(21)連接在所述第一二極管(19)與蓄電池(2 )之間的電路上，所述第二電感(18 )與所述第一二極管(19 )之間的電路通過第二電磁繼電器(22)連接太陽能電池板(I)的負極，所述處理器(23)的第一輸出端連接所述第二電磁繼電器(22)的控制信號輸入端；所述第三電感(20)和第二二極管(21)之間的電路通過第三電磁繼電器(24)的開關(guān)末端連接太陽能電池板(I)的負極，所述處理器(23)的第二輸出端連接所述第三電磁繼電器(24)的控制信號輸入端；所述第三電容(25) —端連接在所述第一二極管(19)與蓄電池(2)正極之間的電路上，所述第三電容(25)的另一端連接太陽能電池板(I)的負極并通過所述第三電磁繼電器(24)的開關(guān)末端連接所述第三電感(20)和第二二極管(21)之間的電路；所述第三電容(25)兩端并聯(lián)有電阻(26);所述蓄電池(2)的負極連接所述太陽能電池板(I)的負極； 所述跟蹤控制模塊(202)包括單片機(51)、第一光敏傳感器(52)、第二光敏傳感器(53)、第三光敏傳感器(54)、第四光敏傳感器(55)、第一比較器(56)、第二比較器(57)、第三比較器(58)、第四比 較器(59)、第五比較器(510)、第六比較器(511)、第七比較器(512)、第八比較器(513)、第九比較器(514)和第十比較器(515);所述第一光敏傳感器(52)的輸出端連接所述第一比較器(56)的第一輸入端，所述單片機(51)的第一輸出端連接所述第一比較器(56)的第二輸入端，所述第一比較器(56)的輸出端連接所述單片機(51)的第一輸入端；所述第二光敏傳感器(53)的輸出端連接所述第二比較器(57)的第一輸入端，所述單片機(51)的第二輸出端連接所述第二比較器(57)的第二輸入端，所述第二比較器(57)的輸出端連接所述單片機(51)的第二輸入端；所述第三光敏傳感器(54)的輸出端連接所述第三比較器(58)的第一輸入端，所述單片機(51)的第三輸出端連接所述第三比較器(58 )的第二輸入端，所述第三比較器(58 )的輸出端連接所述單片機(51)的第三輸入端；所述第四光敏傳感器(55)的輸出端連接所述第四比較器(59)的第一輸入端，所述單片機(51)的第四輸出端連接所述第四比較器(59)的第二輸入端，所述第四比較器(59)的輸出端連接所述單片機(51)的第四輸入端；所述第一光敏傳感器(52)的輸出端還連接所述第五比較器(510)的第一輸入端,所述第二光敏傳感器(53)的輸出端還連接所述第五比較器(510)的第二輸入端，所述第五比較器(510)的輸出端連接所述單片機(51)的第五輸入端；所述第一光敏傳感器(52)的輸出端還連接所述第六比較器(511)的第一輸入端，所述第三光敏傳感器(54)的輸出端還連接所述第六比較器(511)的第二輸入端，所述第六比較器(511)的輸出端連接所述單片機(51)的第六輸入端；所述第一光敏傳感器(52)的輸出端還連接所述第七比較器(512)的第一輸入端，所述第四光敏傳感器(55)的輸出端還連接所述第七比較器(512)的第二輸入端，所述第七比較器(512)的輸出端連接所述單片機(51)的第七輸入端；所述第二光敏傳感器(53)的輸出端還連接所述第八比較器(513)的第一輸入端，所述第三光敏傳感器(54)的輸出端還連接所述第八比較器(513)的第二輸入端，所述第八比較器(513)的輸出端連接所述單片機(51)的第八輸入端；所述第二光敏傳感器(53)的輸出端還連接所述第九比較器(514)的第一輸入端，所述第四光敏傳感器(55)的輸出端還連接所述第九比較器(514)的第二輸入端，所述第九比較器(514)的輸出端連接所述單片機(51)的第九輸入端；所述第三光敏傳感器(54)的輸出端還連接所述第十比較器(515)的第一輸入端，所述第四光敏傳感器(55)的輸出端還連接所述第十比較器(515)的第二輸入端，所述第十比較器(515)的輸出端連接所述單片機(51)的第十輸入端；所述單片機(51)的第五輸出端通過H橋電路模塊(516)連接電機(517)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能快速充電控制系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能電池板(I)設(shè)置在相變蓄能調(diào)溫材料板(27)上，所述太陽能電池板(I)的背光面與所述相變蓄能調(diào)溫材料板(27)貼合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能快速充電控制系統(tǒng)，其特征是:還包括觸摸屏(28)，所述處理器(23)與所述觸摸屏(28)雙向連接。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽能快速充電控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括語音芯片(29);所述處理器(23)的第三輸出 端連接所述語音芯片(29)的輸入端，所述語音芯片(29)的輸出端通過濾波電路(31)連接喇叭(30)的信號輸入端。
【文檔編號】G05D3/12GK203690980SQ201320828461
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月15日
【發(fā)明者】沈正華 申請人:重慶輝騰光電有限公司