一種方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能充電器，具體涉及一種方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器。
【背景技術】
[0002]相比化石能源，太陽能是一種綠色清潔、無污染、無限使用的能源，應用前景非常廣闊。當前的太陽能電池板一般都固定設置于某一方向，不能自動調(diào)節(jié)方位，太陽能獲取不足，充電效率不高。無線充電是一個新的發(fā)展領域，方便使用者充電。因此，有必要設計一種方向能夠自適應調(diào)節(jié)的太陽能充電器，同時具有無線和有線兩種充電模式，以滿足不同使用者的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，使太陽能電池板能最大化的吸收太陽能。
[0004]本實用新型所述的方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，包括太陽能電池板、AD轉換器、微控制器、濾波穩(wěn)壓電路、蓄電池、過充過放保護電路、穩(wěn)壓電路和第二 USB接口，其特征在于:所述太陽能電池板與AD轉換器連接，AD轉換器、濾波穩(wěn)壓電路分別與微控制器連接，濾波穩(wěn)壓電路還分別與過充過放保護電路、蓄電池連接，蓄電池、第二 USB接口分別與穩(wěn)壓電路連接；
[0005]還包括PLC控制器、變頻器、三相電機、第一減速器、伺服放大器、伺服電機、第二減速器、角度調(diào)節(jié)裝置以及分別設置在太陽能電池板的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣的光敏傳感器，PLC控制器分別與太陽能電池板、各光敏傳感器、變頻器、伺服放大器連接，三相電機分別與變頻器、第一減速器連接，伺服電機分別與伺服放大器、第二減速器連接，第一減速器、第二減速器分別與角度調(diào)節(jié)裝置連接。
[0006]所述角度調(diào)節(jié)裝置包括U形支架，在U形支架下端的中部設有第一轉動軸，該第一轉動軸與第一減速器連接；在U形支架的左右兩邊分別設有第二轉軸，太陽能電池板的左右兩邊的中部分別通過第二轉軸與U形支架的左右兩邊連接，該第二轉軸與第二減速器連接。
[0007]還包括與穩(wěn)壓電路連接的無線充電電路，用于實現(xiàn)無線充電。
[0008]還包括與AD轉換器連接的第一 USB接口，用于蓄電池沒電等緊急情況下的臨時充電接口，或用于與第二 USB接口進行充電性能效率的比較。
[0009]還包括分別與微處理器連接的按鍵控制器及顯示電路，通過按鍵控制器調(diào)節(jié)輸出電流的大小，以滿足不同用電設備的充電需求；通過顯示電路來顯示電壓、電流和充電時間等，便于用戶了解充電情況。
[0010]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0011](I)太陽能電池板根據(jù)太陽的方位自適應的調(diào)節(jié)水平角度和俯仰角度，使太陽能電池板能夠最大化的吸收太陽能，采用成熟的PLC控制器進行控制，可靠性好；
[0012](2)當遇到陰天、夜間等光線條件較差時，可利用充電器內(nèi)部的蓄電池通過穩(wěn)壓電路后為用電設備充電；
[0013](3)能通過按鍵控制器調(diào)節(jié)輸出電流的大小，以滿足不同用電設備的充電需求；
[0014](3)具有過充、過放等自我保護功能，能夠更好地保護蓄電池的安全；
[0015](4)具有有線充電模式和無線充電模式，滿足了不同用戶的充電需求；
[0016](5)通過顯示電路來顯示電壓、電流和充電時間等，便于用戶了解充電情況。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的電路結構圖(包括用電設備)；
[0018]圖2為本實用新型中角度調(diào)節(jié)裝置和太陽能電池板的連接關系圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0020]如圖1和2所示的方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，包括太陽能電池板2、AD轉換器5、按鍵控制器8、顯示電路10、微控制器9、濾波穩(wěn)壓電路13、蓄電池18、過充過放保護電路14、穩(wěn)壓電路20和第二 USB接口 19、無線充電電路21、第一 USB接口 1、PLC控制器6、變頻器11、三相電機12、第一減速器7、伺服放大器15、伺服電機16、第二減速器17、角度調(diào)節(jié)裝置4以及分別設置在太陽能電池板2的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣的光敏傳感器
3。以上各模塊電路均為現(xiàn)有技術，其中，微控制器采用單片機AT89S51。以上各模塊電路的具體連接關系如下:
[0021]太陽能電池板2與AD轉換器5連接，AD轉換器5、按鍵控制器8、顯示電路10、濾波穩(wěn)壓電路13分別與微控制器9連接，濾波穩(wěn)壓電路13還分別與過充過放保護電路14、蓄電池18連接，蓄電池18、第二 USB接口 19分別與穩(wěn)壓電路20連接；無線充電電路21與穩(wěn)壓電路20連接；第一 USB接口 I與AD轉換器5連接。
[0022]PLC控制器6分別與太陽能電池板2、各光敏傳感器3、變頻器11、伺服放大器15連接，三相電機12分別與變頻器11、第一減速器7連接，伺服電機16分別與伺服放大器15、第二減速器17連接，第一減速器7、第二減速器17分別與角度調(diào)節(jié)裝置4連接。這部分與角度調(diào)節(jié)裝置4組成了基于PLC控制器6的太陽能電池追光系統(tǒng)。
[0023]如圖2所示，所述角度調(diào)節(jié)裝置4包括U形支架4b，在U形支架4b下端的中部設有第一轉動軸4c，該第一轉動軸4c與第一減速器7連接；在U形支架4b的左右兩邊分別設有第二轉軸4a，太陽能電池板2的左右兩邊的中部分別通過第二轉軸4a與U形支架4b的左右兩邊連接，該第二轉軸4a與第二減速器17連接。
[0024]本實用新型通過太陽能電池板2對整個硬件電路進行供電，當太陽光線條件適宜時，通過太陽能電池板2吸收太陽光，將光能轉換為電能。由于太陽光角度時刻都在變化，因而在太陽能電池板2的基礎上加入了一個基于PLC控制器6的太陽能電池追光系統(tǒng)。在太陽能電池板2的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣均安裝有光敏傳感器3，通過光敏傳感器3將太陽能電池板2與太陽光的相對位置發(fā)送給PLC控制器6，經(jīng)PLC控制器6處理后向變頻器11和伺服放大器15發(fā)出控制信號，變頻器11接收到控制信號后傳輸給三相電機12，通過第一減速器7帶動角度調(diào)節(jié)裝置水平轉動，以改變太陽能電池板2的水平角度；伺服放大器15接收到控制信號后輸出給伺服電機16，通過第二減速器17來改變角度調(diào)節(jié)裝置的俯仰角；從而實現(xiàn)了太陽能電池板2的追光過程，達到方向自適應調(diào)節(jié)的功效。
[0025]本實用新型能利用按鍵控制器8調(diào)整輸出電流的大小，以滿足不同用電設備的充電需求。微控制器9輸出過程中通過定時器定時檢測輸出電流或電壓，與設定值比較后調(diào)節(jié)，使輸出趨于設定值。在充電過程中，通過檢測電流大小而確定充電多少，從而改變充電方式或決定是否停止充電。
[0026]將輸入能量通過濾波穩(wěn)壓電路13給蓄電池18進行充電。其中的過充過放保護電路14包括繼電器電路子模塊，主要是利用繼電器電路子模塊檢測蓄電池18的電量，當檢測到蓄電池18過充時，斷開充電主回路停止充電；當蓄電池18的電壓降到預設范圍時，接通充電主回路，對蓄電池18進行充電；當檢測到蓄電池18過放的時候，斷開用電設備，防止過充、過放，對蓄電池18起到保護作用；蓄電池18通過穩(wěn)壓電路20后對用電設備22進行充電。
[0027]本實用新型分為無線充電和有線充電兩種模式，兩種充電模式的切換通過微控制器9及按鍵控制器8來實現(xiàn)。其中的無線充電模式主要采用電磁感應原理，通過線圈進行能量耦合實現(xiàn)能量的傳遞。有線充電模式則是通過第二 USB接口 19為用電設備22充電。
[0028]第一 USB接口 I用于蓄電池18沒電等緊急情況下的臨時充電接口，或用于與第二USB接口 19進行充電性能效率的比較。顯示電路10用來顯示電壓、電流和充電時間等，便于用戶了解充電情況。
【主權項】
1.一種方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，包括太陽能電池板(2)、AD轉換器(5)、微控制器(9)、濾波穩(wěn)壓電路(13)、蓄電池(18)、過充過放保護電路(14)、穩(wěn)壓電路(20)和第二 USB接口( 19 )，其特征在于:所述太陽能電池板(2 )與AD轉換器(5 )連接，AD轉換器(5 )、濾波穩(wěn)壓電路(13)分別與微控制器(9)連接，濾波穩(wěn)壓電路(13)還分別與過充過放保護電路(14)、蓄電池(18)連接，蓄電池(18)、第二 USB接口( 19)分別與穩(wěn)壓電路(20)連接； 還包括PLC控制器(6)、變頻器(11)、三相電機(12)、第一減速器(7)、伺服放大器(15)、伺服電機(16)、第二減速器(17)、角度調(diào)節(jié)裝置(4)以及分別設置在太陽能電池板(2)的上邊緣、下邊緣、左邊緣及右邊緣的光敏傳感器(3)，PLC控制器(6)分別與太陽能電池板(2)、各光敏傳感器(3)、變頻器(11)、伺服放大器(15)連接，三相電機(12)分別與變頻器(11)、第一減速器(7)連接，伺服電機(16)分別與伺服放大器(15)、第二減速器(17)連接，第一減速器(7)、第二減速器(17)分別與角度調(diào)節(jié)裝置(4)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，其特征在于:所述角度調(diào)節(jié)裝置(4)包括U形支架(4b)，在U形支架(4b)下端的中部設有第一轉動軸(4c)，該第一轉動軸(4c)與第一減速器(7)連接；在U形支架(4b)的左右兩邊分別設有第二轉軸(4a)，太陽能電池板(2 )的左右兩邊的中部分別通過第二轉軸(4a)與U形支架(4b )的左右兩邊連接，該第二轉軸(4a)與第二減速器(17)連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，其特征在于:還包括與穩(wěn)壓電路(20)連接的無線充電電路(21)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，其特征在于:還包括與AD轉換器(5 )連接的第一 USB接口( I)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，其特征在于:還包括分別與微處理器(9)連接的按鍵控制器(8)及顯示電路(10)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種方向自適應調(diào)節(jié)無線太陽能充電器，太陽能電池板與AD轉換器連接，AD轉換器、濾波穩(wěn)壓電路分別與微控制器連接，濾波穩(wěn)壓電路還分別與過充過放保護電路、蓄電池連接，蓄電池、第二USB接口分別與穩(wěn)壓電路連接；PLC控制器分別與太陽能電池板、光敏傳感器、變頻器、伺服放大器連接，三相電機分別與變頻器、第一減速器連接，伺服電機分別與伺服放大器、第二減速器連接，第一減速器、第二減速器分別與角度調(diào)節(jié)裝置連接。本實用新型使太陽能電池板能夠最大化的吸收太陽能。
【IPC分類】H02S20-32, H02J7-00, H02J9-04
【公開號】CN204407978
【申請?zhí)枴緾N201520132446
【發(fā)明人】楊波, 李雪梅, 劉瑛琪
【申請人】西南大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月9日