一種自動追光的太陽能充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種自動追光的太陽能充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。太陽能電池是利用太陽光和材料相互作用直接產(chǎn)生電能，不需要消耗燃料和水等物質(zhì)，使用中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的任何氣體，是對環(huán)境無污染的可再生能源。
[0003]太陽能充電器已經(jīng)成為太陽能利用中的一個重要環(huán)節(jié)，特別是對于野外工作者或旅游人士，其意義更為重大。現(xiàn)已公布的關(guān)于太陽能充電器的專利大多是減小充電器的體積(如中國專利申請?zhí)?01410437378.8公開的一種太陽能充電器)或者是改進(jìn)電路結(jié)構(gòu)(如中國專利申請?zhí)?01120002621.5公開的太陽能充電器)的研究。而在應(yīng)用充電器同時對自動追蹤太陽光的研究并不是很多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種自動追光的太陽能充電裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種自動追光的太陽能充電裝置，包括控制單元、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、充電系統(tǒng)；
[0006]偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括太陽光位置傳感器、步進(jìn)電機驅(qū)動單元、上驅(qū)動步進(jìn)電機、下驅(qū)動步進(jìn)電機；
[0007]充電系統(tǒng)包括太陽能電池板、蓄電池、穩(wěn)壓單元、充電指示燈、溫度檢測單元、報警單兀；
[0008]太陽光位置傳感器、步進(jìn)電機驅(qū)動單元與控制單元連接；
[0009]步進(jìn)電機驅(qū)動單元分別與上驅(qū)動步進(jìn)電機、下驅(qū)動步進(jìn)電機連接；
[0010]控制單元與蓄電池、穩(wěn)壓單元、充電指示燈、溫度檢測單元、報警單元連接；
[0011]太陽能電池板與穩(wěn)壓單元連接。
[0012]作為優(yōu)選，還包括U形架；U形架由下驅(qū)動步進(jìn)電機驅(qū)動其轉(zhuǎn)動；太陽能電池板兩側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)軸與U形架兩端連接；在匸形架的一端裝有上驅(qū)動步進(jìn)電機，上驅(qū)動步進(jìn)電機的輸出軸與太陽能電池板的轉(zhuǎn)軸連接并可驅(qū)動太陽能電池板繞其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
[0013]作為優(yōu)選，控制單元采用MSP430G2553為主控芯片。
[0014]作為優(yōu)選，太陽光位置傳感器包括設(shè)在太陽能電池板上的8個光敏電阻和中心圓桿；8個光敏電阻排列成間距均勻的圓環(huán)形；中心圓桿豎立于排列成圓環(huán)形的光敏電阻的圓心，中心圓桿的高度與光敏電阻排列的圓環(huán)形的直徑相適配，使得陽光斜射一定角度時中心圓桿所產(chǎn)生的陰影能夠遮蓋排列成為環(huán)形的光敏電阻。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選，構(gòu)成環(huán)形的8個光敏電阻中通過中心圓桿相對的每2個光敏電阻同為一組且共為四組，各組光敏電阻經(jīng)過分壓后連接到電壓跟隨器U2、U3，電壓跟隨器U2、U3輸出四組電壓，其中第一組電壓分別接到電壓比較器U5的第4、5引腳，第二組電壓分別接到電壓比較器U5的第6、7引腳，每三組電壓分別接到電壓比較器U5的第10、11引腳，每四組電壓后分別接到電壓比較器U5的第8、9引腳；電壓比較器U5判斷后通過第1，2，13，14引腳分別與控制單元的主控芯片MSP430G2553上Pl.2、Pl.3、Pl.4、Pl.51/0端口相連。
[0016]作為優(yōu)選，還包括充電控制芯片CN3063 ;蓄電池通過充電控制芯片CN3063升壓到5V后連接USB接口。
[0017]作為進(jìn)一步優(yōu)選，充電控制芯片CN3063的第7、8引腳分別與一個紅色LED發(fā)光二極管和一個綠色LED發(fā)光二極管連接，其中紅燈亮綠燈滅表示正在充電，紅燈滅綠燈亮表示充電完成，紅燈滅綠燈滅則充電連接有錯誤。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]能夠自動保持太陽能電池板正對入射陽光，可最大限度地利用太陽能進(jìn)行充電。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]圖1是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的電路系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖2是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的穩(wěn)壓單元電路圖。
[0024]圖4是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的報警單元電路圖。
[0025]圖5是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的充電控制芯片CN3063及外圍電路圖。
[0026]圖6是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的太陽光位置傳感器位置圖。
[0027]圖7是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的太陽光位置傳感器電路中第一、二組與電壓跟隨器連接電路圖。
[0028]圖8是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的太陽光位置傳感器電路中第三、四組與電壓跟隨器連接電路圖。
[0029]圖9是本實用新型自動追光的太陽能充電裝置實施例的太陽光位置傳感器電路圖。
[0030]圖2中標(biāo)記=1-USB接口，2-溫度檢測單元，3-太陽光位置傳感器，4-太陽能電池板，5-穩(wěn)壓單元，6-控制單元，7-步進(jìn)電機驅(qū)動單元，8-報警單元，9-蓄電池，10-上驅(qū)動步進(jìn)電機，11-下驅(qū)動步進(jìn)電機，12-充電指示燈，13-控制相關(guān)電路。
【具體實施方式】
[0031]圖1是一種自動追光的太陽能充電裝置，包括控制單元6、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、充電系統(tǒng)；
[0032]偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括太陽光位置傳感器3、步進(jìn)電機驅(qū)動單元7、上驅(qū)動步進(jìn)電機10、下驅(qū)動步進(jìn)電機11。
[0033]充電系統(tǒng)包括太陽能電池板4、蓄電池9、穩(wěn)壓單元5、充電指示燈12、溫度檢測單元2、報警單元8。
[0034]太陽光位置傳感器3、步進(jìn)電機驅(qū)動單元7與控制單元6連接。步進(jìn)電機驅(qū)動單元7分別與上驅(qū)動步進(jìn)電機10、下驅(qū)動步進(jìn)電機11連接。
[0035]控制單元6與蓄電池9、穩(wěn)壓單元5、充電指示燈12、溫度檢測單元2、報警單元8連接。
[0036]太陽能電池板4與穩(wěn)壓單元5連接。
[0037]圖2是整體結(jié)構(gòu)，在一個立方體形狀的殼體中安裝了蓄電池9、穩(wěn)壓單元5、充電指示燈12、溫度檢測單元2、報警單元8、步進(jìn)電機驅(qū)動單元7。
[0038]在殼體頂部固定裝有下驅(qū)動步進(jìn)電機11，下驅(qū)動步進(jìn)電機11驅(qū)動一個U形架轉(zhuǎn)動。太陽能電池板4兩側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)軸與U形架兩端連接。在U形架的一端裝有上驅(qū)動步進(jìn)電機10，其輸出軸與太陽能電池板4的轉(zhuǎn)軸連接并可驅(qū)動太陽能電池板4轉(zhuǎn)動。
[0039]太陽光位置傳感器3固定在太陽能電池板4的中間。
[0040]充電指示燈12設(shè)在殼體的側(cè)壁，并設(shè)有USB接口 I。
[0041]在殼體中，將溫度檢測單元2中的溫度傳感器靠近蓄電池9放置。
[0042]控制單元6采用主控芯片MSP430G2553。
[0043]當(dāng)蓄電池9的溫度過高時，溫度檢測單元2給控制單元6發(fā)送信號使其自動切斷充電電路以保護(hù)電路并觸發(fā)報警裝置8。
[0044]在圖3的穩(wěn)壓單元5中，將LM2940 —端與太陽能電池板4連接，另一端連接到充電控制單元CN3063上，再將蓄電池9接到CN3063充電引腳處實現(xiàn)5V電壓充電。
[0045]為得到更高精確的溫度，采用溫度傳感器AM2302，這是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的傳感器，其內(nèi)部集成了高精度測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接，具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性，并且連接簡單，將溫度檢測單元2引腳直接與控制單元6連接即可。
[0046]在圖4的報警單元8電路中，三極管的基集與控制單元MSP430G2553的Pl.7引腳相連，三極管的集電極與蜂鳴器相連，蜂鳴器另一端連接到開關(guān)上，開關(guān)再與5V電源連接，連接開關(guān)是當(dāng)蜂鳴器發(fā)聲時，可以手動關(guān)閉聲音。
[0047]在圖5中，充電控制芯片CN3063的第7、8引腳分別與一個紅色LED發(fā)光二極管和一個綠色LED發(fā)光二極管連接。用紅色和綠色LED指示燈