本發(fā)明一種充電器電路,特別是一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路。
背景技術(shù):
目前市場(chǎng)上擁有的太陽(yáng)能充電器大多數(shù)都具有以下缺點(diǎn):
1、功能單一。大部份太陽(yáng)能充電器大多數(shù)都只能對(duì)一定電壓的進(jìn)行供電,比如5V,功能欠佳。
2、成本較高。
3、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
4、缺乏自動(dòng)化控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)?jiān)谘芯扛鞒潆娖鞯墓ぷ髟淼幕A(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有電路的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),提供一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路,利用太陽(yáng)能電池板單一供能或者串聯(lián)供能,通過(guò)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)可以選擇不同的輸出電壓以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同充電對(duì)象(如手機(jī)、電動(dòng)車等蓄電池)的實(shí)際情況等進(jìn)行充電,以實(shí)現(xiàn)不同蓄電池的充電,克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路,包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池,該電路還包括充電控制和調(diào)節(jié)電路、充電保護(hù)電路和防止電流反向保護(hù)電路;
所述蓄電池的正極通過(guò)防止電流反向保護(hù)電路與太陽(yáng)能電池板的正極連接,蓄電池的負(fù)極與太陽(yáng)能電池板的負(fù)極連接;
充電控制和調(diào)節(jié)電路的一端與太陽(yáng)能電池板的正極連接,其另一端與太陽(yáng)能電池板的負(fù)極連接;
充電保護(hù)電路的一端與太陽(yáng)能電池板的正極連接,其另一端與太陽(yáng)能電池板的負(fù)極連接。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案是:該電路還包括傳感器模塊、微處理器模塊和電機(jī)控制模塊;
所述蓄電池分別與傳感器模塊、微處理器模塊和電機(jī)控制模塊相連接,用于給各模塊提供電源;
所述傳感器模塊與微處理器模塊連接,用于實(shí)時(shí)采集環(huán)境的太陽(yáng)直射光強(qiáng)和太陽(yáng)能電池板電壓輸出,并傳送到微處理器模塊;
所述電機(jī)控制模塊與微處理器模塊連接,受控于微處理器模塊發(fā)出的控制信號(hào),并通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池板隨著光照而轉(zhuǎn)動(dòng);
所述微處理器模塊,用于接收傳感器模塊傳來(lái)的信號(hào)并進(jìn)行處理,根據(jù)處理結(jié)果判斷此時(shí)太陽(yáng)能板是否有太陽(yáng)直射,并發(fā)出控制信號(hào)給電機(jī)控制模塊。
其更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述太陽(yáng)能電池板有兩塊,分別為太陽(yáng)能電池板SC1和太陽(yáng)能電池板SC2;所述太陽(yáng)能電池板SC1通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與太陽(yáng)能電池板SC2連接;所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)的活動(dòng)端與太陽(yáng)能電池板SC1的正極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)的一個(gè)不動(dòng)端與太陽(yáng)能電池板SC2的負(fù)極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)的另一個(gè)不動(dòng)端與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接;所述蓄電池的正極與電路的供電電壓端VCC連接,蓄電池的負(fù)極與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極接地。
所述充電控制和調(diào)節(jié)電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電位器R4、電容C2和并聯(lián)集成電路,所述電位器R4的一端通過(guò)與電阻R1串聯(lián)與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,電位器R4的另一端與并聯(lián)集成電路的參考端連接;電阻R2的一端與電容C2的正極連接后與并聯(lián)集成電路的參考端連接,電阻R2的另一端與電容C2的負(fù)極連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;所述并聯(lián)集成電路的負(fù)極通過(guò)電阻R3與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,并聯(lián)集成電路的正極與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接。
所述充電保護(hù)電路包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、PNP型三極管和一個(gè)旋鈕開(kāi)關(guān),所述旋鈕開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與PNP型三極管的集電極連接,旋鈕開(kāi)關(guān)的第一靜觸點(diǎn)與電阻R5連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接,旋鈕開(kāi)關(guān)的第二靜觸點(diǎn)與電阻R6連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接,旋鈕開(kāi)關(guān)的第三靜觸點(diǎn)與電阻R7連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;所述PNP型三極管的發(fā)射極與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,PNP型三極管的基極與并聯(lián)集成電路的負(fù)極連接。
所述防止電流反向保護(hù)電路采用穩(wěn)壓二級(jí)管,穩(wěn)壓二級(jí)管的陽(yáng)極與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,其陰極與電路的供電電壓端VCC連接。
所述太陽(yáng)能電池板兩端還并聯(lián)有電容C1。
每塊太陽(yáng)能電池板開(kāi)路的電壓為18V,短路電流最大值為500mA。
所述并聯(lián)集成電路采用TL431AC芯片的集成電路;所述PNP型三極管采用TIP30B型號(hào)的晶體管;所述穩(wěn)壓二級(jí)管采用1N5818肖特基二極管。
在充電保護(hù)電路上安裝散熱片。
由于采取上述技術(shù)方案,本發(fā)明之一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路具有如下有益效果:
1、本發(fā)明的電路可以滿足目前手機(jī)、電動(dòng)車等蓄電池的充電需要;
本發(fā)明的一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路的太陽(yáng)能電池板S有兩塊,分別為太陽(yáng)能電池板SC1和太陽(yáng)能電池板SC2;所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的活動(dòng)端1與太陽(yáng)能電池板SC1的正極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的一個(gè)不動(dòng)端3與太陽(yáng)能電池板SC2的負(fù)極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的另一個(gè)不動(dòng)端2與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接;本發(fā)明利用兩塊太陽(yáng)能電池板通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1選擇單一供能或者串聯(lián)供能,通過(guò)撥動(dòng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1可以選擇不同的輸出電壓,以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同充電對(duì)象(如手機(jī)、電動(dòng)車等蓄電池)的實(shí)際情況等進(jìn)行充電,具有多用途性。目前本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)5V、12V和24V的蓄電池的充電。
2、本發(fā)明的電路所需要的元件少,成本低,效率較高,具有安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)便,性價(jià)比高的特點(diǎn);并且?guī)в谐潆娺^(guò)充保護(hù),有效延長(zhǎng)待充蓄電池壽命,使用安全,具體有:
(1)、本發(fā)明的電路通過(guò)手動(dòng)的方式旋轉(zhuǎn)旋鈕開(kāi)關(guān)SW2選擇不同的電阻用于保護(hù)電路,在對(duì)不同容量的蓄電池進(jìn)行充電時(shí),保證蓄電池有效的充電和保護(hù)電路。
(2)、本發(fā)明增加充電控制和調(diào)節(jié)電路,可以調(diào)節(jié)電位器R4的電阻值調(diào)整蓄電池充滿的電壓值使得電路用途更廣。
(3)、本發(fā)明電路中的充電保護(hù)電路和防止電流反向保護(hù)電路(穩(wěn)壓二極管D),在夜間防止反向電流流進(jìn)穩(wěn)壓電路,具有保護(hù)作用。
(4)、在充電保護(hù)電路B上適當(dāng)加裝散熱片,當(dāng)電流產(chǎn)生過(guò)高熱量時(shí)能加快熱量進(jìn)行散發(fā),保護(hù)了電路。
3、本發(fā)明的電路還包括傳感器模塊、微處理器模塊和電機(jī)控制模塊,利用傳感器模塊(光強(qiáng)和電壓傳感器)實(shí)時(shí)采集環(huán)境的直射光強(qiáng)和太陽(yáng)能電池板輸出的電壓信號(hào)傳給微處理器模塊,微處理器模塊判斷此時(shí)太陽(yáng)能電池板是否有太陽(yáng)直射,并以此控制電機(jī)控制模塊電路,通過(guò)控制電機(jī)控制模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)使安裝在電機(jī)上的太陽(yáng)能電池板隨著光照而轉(zhuǎn)動(dòng),以達(dá)到不斷獲取光照的效果,更大程度上保證太陽(yáng)能充電器的工作時(shí)間,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
4、本發(fā)明的電路無(wú)須消耗燃料,低碳環(huán)保:太陽(yáng)能作為一種可再生資源具有取之不盡、用之不竭和清潔安全等特點(diǎn),太陽(yáng)能充電器作為未來(lái)充電器具有廣闊的應(yīng)用前景。
下面,結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路的技術(shù)特征作進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
圖1:實(shí)施例一之一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路原理圖;
圖2:實(shí)施例二之一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路功能框圖;
圖3:實(shí)施例二之光強(qiáng)傳感器電路原理圖;
圖4:實(shí)施例二之電壓傳感器電路原理圖;
圖5:實(shí)施例二之微處理器模塊電路原理圖和電機(jī)控制模塊電路原理圖;
圖6:微處理模塊控制流程圖。
圖中:
A-充電控制和調(diào)節(jié)電路,B-充電保護(hù)電路,BT-蓄電池,S-太陽(yáng)能電池板,E-微處理模塊,F(xiàn)-電機(jī)控制模塊,G-傳感器模塊,U-并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路,Q-PNP型三極管,H-防止電流反向保護(hù)電路;SW1-單刀雙擲開(kāi)關(guān),旋鈕開(kāi)關(guān)SW2,1-單刀雙擲開(kāi)關(guān)的活動(dòng)端,2、3-單刀雙擲開(kāi)關(guān)的不動(dòng)端,4-旋鈕開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn),5-旋鈕開(kāi)關(guān)的第一靜觸點(diǎn),6-旋鈕開(kāi)關(guān)的第二靜觸點(diǎn),7-旋鈕開(kāi)關(guān)的第三靜觸點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一:
如圖1所示,一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路,包括太陽(yáng)能電池板S、蓄電池BT,充電控制和調(diào)節(jié)電路A、充電保護(hù)電路B和防止電流反向保護(hù)電路H;
所述太陽(yáng)能電池板S有兩塊,分別為太陽(yáng)能電池板SC1和太陽(yáng)能電池板SC2;每塊太陽(yáng)能電池板開(kāi)路的電壓為18V,短路電流最大值為500mA;太陽(yáng)能電池板SC1和太陽(yáng)能電池板SC2通過(guò)一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板單一供電或是串聯(lián)供電;所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的活動(dòng)端1與太陽(yáng)能電池板SC1的正極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的一個(gè)不動(dòng)端3與太陽(yáng)能電池板SC2的負(fù)極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的另一個(gè)不動(dòng)端2與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接;太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極接地。
所述充電控制和調(diào)節(jié)電路A包括電阻R1、電阻R2、電位器R4、電容C2和并聯(lián)集成電路U,所述電位器R4的一端通過(guò)與電阻R1串聯(lián)與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,電位器R4的另一端與并聯(lián)集成電路U的參考端r連接;電阻R2的一端與電容C2的正極連接后與并聯(lián)集成電路U的參考端r連接,電阻R2的另一端與電容C2的負(fù)極連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;所述并聯(lián)集成電路U的負(fù)極k通過(guò)電阻R3與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,并聯(lián)集成電路U的正極a與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接。
所述充電保護(hù)電路B包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、PNP型三極管Q和一個(gè)旋鈕開(kāi)關(guān)SW2,所述旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的動(dòng)觸點(diǎn)4與PNP型三極管Q的集電極c連接,旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的第一靜觸點(diǎn)5與電阻R5連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接,旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的第二靜觸點(diǎn)6與電阻R6連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接,旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的第三靜觸點(diǎn)7與電阻R7連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;所述PNP型三極管Q的發(fā)射極e與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,PNP型三極管Q的基極b與并聯(lián)集成電路U的負(fù)極k連接;在充電保護(hù)電路B上可以適當(dāng)安裝散熱片,即可以在PNP型晶體管Q和負(fù)載電阻上安裝,以便防止電流過(guò)大產(chǎn)生過(guò)高熱量時(shí)而燒壞器件并能加快熱量散發(fā),可以起到保護(hù)電路的作用。
所述防止電流反向保護(hù)電路H采用穩(wěn)壓二級(jí)管D,穩(wěn)壓二級(jí)管D的陽(yáng)極與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,其陰極與電路的供電電壓端VCC連接。
所述蓄電池BT的正極與電路的供電電壓端VCC連接,蓄電池BT的負(fù)極與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接。
作為本實(shí)施例的一種變換,所述太陽(yáng)能電池板的兩端還可以并聯(lián)一個(gè)電容C1,可以對(duì)太陽(yáng)能電池板輸出的電壓起到穩(wěn)壓的作用;所述太陽(yáng)能電池板SC2的正極與電容C1的正極連接,電容C1的負(fù)極與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接。
本實(shí)施例中的所述并聯(lián)集成電路U優(yōu)選采用TL431AC芯片的集成電路;所述PNP型三極管Q優(yōu)選采用TIP30B型號(hào)的晶體管;所述穩(wěn)壓二級(jí)管D優(yōu)選采用1N5818肖特基二極管;電容C1的耐壓值為25V、容量為100nF的有極性電容;電容C2可采用的耐壓值為25V、容量為100nF的有極性電容;電阻R1的阻值可選為39KΩ;電阻R2的阻值可選為10KΩ。
本實(shí)施例的一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路的工作過(guò)程舉例如下:太陽(yáng)能電池板在光照的照射下,輸出相應(yīng)電壓,此電壓經(jīng)過(guò)充電控制和調(diào)節(jié)電路和充電保護(hù)電路,給蓄電池進(jìn)行充電。
(1)首先根據(jù)電路原理圖(圖1),計(jì)算調(diào)整需要的相關(guān)電阻和電壓參數(shù)值。根據(jù)需要充電的蓄電池的容量,分別計(jì)算出電阻R5、R6和R7的電阻值R,計(jì)算電阻值R的公式如下公式(1):
其中:R或是R5的阻值,或是R6的阻值,或是R7的阻值;BATNominal value是蓄電池BT正常值的電壓,Imax是電路中的最大的電流值,即太陽(yáng)能電池板的短路電流,即500mA。
(2)其次調(diào)整電路中的電位器R4,即調(diào)整TL431AC芯片輸入引腳(參考電壓端r)的輸入電壓,直到TIB30B導(dǎo)通為止。計(jì)算可變電阻Rx的電阻值的公式如下公式(2):
其中Rx是電位器R4(可變電阻)的部分值,BATmax是蓄電池BT的最大電壓值(即蓄電池充滿電時(shí)的電壓),Vinput-TL431AC是TL431AC芯片的輸入電壓等于2.5V,R3的電阻值為1.5KΩ,R4的電阻值為20KΩ。
(3)接入待充的蓄電池BT,根據(jù)所要充電的蓄電池的容量選擇不同的檔位,蓄電池主要有5V、12V和24V的蓄電池。如果蓄電池為5V、12V,可以使用單一太陽(yáng)能電池板(開(kāi)路電壓是18V),把單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1撥到2位置(即單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的活動(dòng)端1與不動(dòng)端2接通),如果是24V蓄電池,需要串聯(lián)兩塊電池板,把單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1撥到3位置(即單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的活動(dòng)端1與不動(dòng)端3接通)。同時(shí),旋鈕開(kāi)關(guān)SW2也跟著變化。5V蓄電池時(shí),旋鈕開(kāi)關(guān)SW2旋轉(zhuǎn)到7位置(即旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的動(dòng)觸點(diǎn)4與第三靜觸點(diǎn)7接通),12V蓄電池時(shí),開(kāi)關(guān)SW2旋轉(zhuǎn)到6位置(即旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的動(dòng)觸點(diǎn)4與第二靜觸點(diǎn)6接通),24V蓄電池時(shí),開(kāi)關(guān)SW2旋轉(zhuǎn)到5位置(即旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的動(dòng)觸點(diǎn)4與第一靜觸點(diǎn)5接通),以適應(yīng)不同的充電電壓,避免被燒壞。
(4)電路接好后,電流從太陽(yáng)能電池板流出,通過(guò)IN5818肖特基二極管給蓄電池充電。
(5)隨著時(shí)間的推移,蓄電池兩端的電壓升高,當(dāng)蓄電池達(dá)到浮充設(shè)定值時(shí),同時(shí)也達(dá)到TL431AC的輸入電壓調(diào)節(jié)點(diǎn)(即達(dá)到TIP30B導(dǎo)通的電壓)時(shí),TIP30B導(dǎo)通。
(6)TIP30B導(dǎo)通,充電保護(hù)電路將消耗所有的太陽(yáng)能電量,這是由于TIP30B連接R5或R6或R7的電阻到太陽(yáng)能電池板兩端,可以將過(guò)剩的充電電流轉(zhuǎn)移到R5或R6或R7負(fù)載電阻,以保持恒定的電壓,消耗部分的能量,從而起到充電過(guò)充保護(hù)的作用;此時(shí)充電保護(hù)電路消耗掉的太陽(yáng)能電源,將產(chǎn)生熱量,通過(guò)安裝散熱片加速散熱。
(7)當(dāng)太陽(yáng)光偏移,太陽(yáng)能電池板輸出的電壓低于蓄電池兩端的電壓,由于設(shè)置有防止電流反向保護(hù)電路H,防止蓄電池的電流反向流進(jìn)穩(wěn)壓電路,起到了保護(hù)電路的作用。
實(shí)施例二:
一種家用多檔位太陽(yáng)能充電器電路,與實(shí)施例一的電路基本相同,它們的區(qū)別在于,本實(shí)施例的電路還包括傳感器模塊、微處理器模塊和電機(jī)控制模塊(參見(jiàn)圖2);本實(shí)施例的電路具體的包括包括太陽(yáng)能電池板S、蓄電池BT,充電控制和調(diào)節(jié)電路A、充電保護(hù)電路B、電容C1、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1、防止電流反向保護(hù)電路H、傳感器模塊、微處理器模塊和電機(jī)控制模塊;
所述太陽(yáng)能電池板S有兩塊,分別為太陽(yáng)能電池板SC1和太陽(yáng)能電池板SC2;每塊太陽(yáng)能電池板開(kāi)路的電壓為18V,短路電流最大值為500mA;所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的活動(dòng)端1與太陽(yáng)能電池板SC1的正極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的一個(gè)不動(dòng)端3與太陽(yáng)能電池板SC2的負(fù)極連接,單刀雙擲開(kāi)關(guān)SW1的另一個(gè)不動(dòng)端2與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接;
所述充電控制和調(diào)節(jié)電路A包括電阻R1、電阻R2、電位器R4、電容C2和并聯(lián)集成電路U,所述電位器R4的一端通過(guò)與電阻R1串聯(lián)與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,電位器R4的另一端與并聯(lián)集成電路U的參考端r連接;電阻R2的一端與電容C2的正極連接后與并聯(lián)集成電路U的參考端r連接,電阻R2的另一端與電容C2的負(fù)極連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;所述并聯(lián)集成電路U的負(fù)極k通過(guò)電阻R3與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,并聯(lián)集成電路U的正極a與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;
所述充電保護(hù)電路B包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、PNP型三極管Q和一個(gè)旋鈕開(kāi)關(guān)SW2,所述旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的動(dòng)觸點(diǎn)4與PNP型三極管Q的集電極c連接,旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的第一靜觸點(diǎn)5與電阻R5連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接,旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的第二靜觸點(diǎn)6與電阻R6連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接,旋鈕開(kāi)關(guān)SW2的第三靜觸點(diǎn)7與電阻R7連接后與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;所述PNP型三極管Q的發(fā)射極e與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,PNP型三極管Q的基極b與并聯(lián)集成電路U的負(fù)極k連接;在充電保護(hù)電路B上可以適當(dāng)安裝散熱片,以便防止電流過(guò)大產(chǎn)生過(guò)高熱量時(shí)而燒壞器件并能加快熱量散發(fā),可以起到保護(hù)電路的作用。
所述防止電流反向保護(hù)電路H采用穩(wěn)壓二級(jí)管D,穩(wěn)壓二級(jí)管D的陽(yáng)極與太陽(yáng)能電池板SC2的正極連接,其陰極與電路的供電電壓端VCC連接;
所述蓄電池BT的正極與電路的供電電壓端VCC連接,蓄電池BT的負(fù)極與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接;
所述太陽(yáng)能電池板SC2的正極還與電容C1的正極連接,電容C1的負(fù)極與太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極連接,太陽(yáng)能電池板SC1的負(fù)極接地。
所述蓄電池BT分別與傳感器模塊、微處理器模塊和電機(jī)控制模塊連接,用于各模塊提供電源;
所述傳感器模塊與微處理器模塊連接,該傳感器安裝在太陽(yáng)能電池板上;用于實(shí)時(shí)采集環(huán)境的太陽(yáng)直射光強(qiáng)和太陽(yáng)能電池板電壓輸出,并傳送到微處理器模塊;
所述電機(jī)控制模塊與微處理器模塊連接,受控于微處理器模塊的發(fā)出的控制信號(hào),并通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池板隨著光照而轉(zhuǎn)動(dòng);所述太陽(yáng)能電池板安裝在電機(jī)上并能隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述微處理器模塊,用于接收傳感器模塊傳來(lái)的信號(hào)并進(jìn)行處理,根據(jù)處理結(jié)果判斷此時(shí)太陽(yáng)能板是否有太陽(yáng)直射,并發(fā)出控制信號(hào)給電機(jī)控制模塊。
所述傳感器模塊包括光強(qiáng)傳感器和電壓傳感器。
本實(shí)施例的微處理器模塊、傳感器模塊與電機(jī)控制模塊電路原理圖參見(jiàn)圖3、圖4、圖5;其中,光強(qiáng)傳感器的電路圖如圖3所示,電壓傳感器電路如圖4所示,微處理器模塊與電機(jī)控制模塊電路如圖5所示,因?yàn)槲⑻幚砥髂K、傳感器模塊和電機(jī)控制模塊電路都是公知技術(shù),所以在此不再贅述它們的工作原理和相互的連接關(guān)系。
本實(shí)施例的電路系統(tǒng)的控制方法,該方法是傳感器模塊實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能電池板上的光照強(qiáng)度和輸出電壓,并將數(shù)據(jù)傳送至微處理器模塊,微處理器模塊將數(shù)據(jù)處理后,根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果控制電機(jī)控制模塊轉(zhuǎn)運(yùn),以適應(yīng)要求。
上述的電路系統(tǒng)的控制方法包括以下步驟(參見(jiàn)圖6):
A1、數(shù)據(jù)采集:
傳感器模塊實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能電池板上的光照強(qiáng)度和輸出電壓,并將數(shù)據(jù)傳送至微處理器模塊。
A2、數(shù)據(jù)處理:
微處理器模塊接收到傳感器模塊傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,具體內(nèi)容為:
微處理器模塊根據(jù)采集太陽(yáng)能電池板上的光照強(qiáng)度和輸出電壓,判定此時(shí)太陽(yáng)能電池板是不是正對(duì)著太陽(yáng)。如果不是,則向電機(jī)控制模塊發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。
A3、數(shù)據(jù)傳輸:
微處理器模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到電機(jī)控制模塊上。
A4、電機(jī)控制:
電機(jī)控制模塊接收到微處理器模塊傳送來(lái)的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)的情況或發(fā)出指令控制電機(jī)的移動(dòng),以適應(yīng)光照的變化。
具體情況如下:
(1)當(dāng)微處理器工作時(shí),每隔一定時(shí)間(1s)會(huì)給電機(jī)控制模塊發(fā)出旋轉(zhuǎn)指令和數(shù)據(jù)采集指令,實(shí)時(shí)采集光照強(qiáng)度和輸出電壓的數(shù)值,并把當(dāng)前采集光照強(qiáng)度和輸出電壓的數(shù)值與上一時(shí)刻的光照強(qiáng)度和輸出電壓的數(shù)值進(jìn)行比較,找出光照強(qiáng)度和輸出電壓的數(shù)值的最大值,此時(shí)說(shuō)明太陽(yáng)能電池板實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),是最佳的位置。同時(shí),并把一天當(dāng)中不同時(shí)刻的光照強(qiáng)度和輸出電壓的數(shù)值的最大值保存并計(jì)算出設(shè)定的參考值,并把這一參考值作為標(biāo)準(zhǔn)值。這一標(biāo)準(zhǔn)值會(huì)隨著季節(jié)或天氣情況而改變。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作,計(jì)算出固定的參考值和標(biāo)準(zhǔn)值。
(2)當(dāng)微處理器模塊接受到的太陽(yáng)能電池板上的光照強(qiáng)度和輸出電壓的數(shù)值大于預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),微處理器模塊不給電機(jī)控制發(fā)出任何指令;這時(shí),太陽(yáng)能電池板對(duì)準(zhǔn)了太陽(yáng),不需要轉(zhuǎn)動(dòng)。
(3)當(dāng)微處理器模塊接受到的太陽(yáng)能電池板上的光照強(qiáng)度和輸出電壓的數(shù)值小于預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),微處理器模塊給電機(jī)控制模塊發(fā)出自動(dòng)跟隨太陽(yáng)光接收方向轉(zhuǎn)動(dòng)指令,能夠使太陽(yáng)能電池板實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),提高了太陽(yáng)能接收功率,有效縮短了電池的充電時(shí)間。
(4)當(dāng)微處理器模塊接收到的太陽(yáng)能電池板上的光照強(qiáng)度和輸出電壓接近為零時(shí),微處理器模塊給電機(jī)控制模塊發(fā)出不工作指令。這時(shí),如果白天蓄電池已充好電沒(méi)有取出,夜晚時(shí)微處理器模塊會(huì)發(fā)出不工作的指令不讓電機(jī)控制模塊工作,由于傳感器工作功耗比較低,不會(huì)消耗蓄電池全部的電量。