一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，包括主控模塊、蓄電池組模塊、追光模塊、切換模塊、接口模塊；所述基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)包括主控模塊、蓄電池組模塊、追光模塊、切換模塊、接口模塊；主控模塊與切換模塊、追光模塊相連；所述主控模塊與所述追光模塊、切換模塊之間通過I\O口進(jìn)行通信。本實(shí)用新型主要應(yīng)用于對電源續(xù)航和切換不中斷電等要求的場合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠?qū)艽蟪潭壬希娱L電源系統(tǒng)工作時(shí)間和壽命，增強(qiáng)整個(gè)電源系統(tǒng)續(xù)航能力，同時(shí)提高雙電源系統(tǒng)切換過程、以及電源本身穩(wěn)定性，有效的提高了外部設(shè)備工作上限，增強(qiáng)電源系統(tǒng)穩(wěn)定性，可靠性好。
【專利說明】—種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能充電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能作為潔凈、可再生的新能源，一直是解決電源系統(tǒng)工作時(shí)間受限的熱門技術(shù)。目前，太陽能電池的應(yīng)用，多將太陽能電池板固定排列，只能在某一時(shí)刻接收最大的光強(qiáng)照射，采光效率低下。同時(shí)，現(xiàn)有應(yīng)用太陽能的外部設(shè)備大多配置基于太陽能充電的單一蓄電池的電源系統(tǒng)，這種電源系統(tǒng)能提高外部設(shè)備的工作時(shí)限，但是無法應(yīng)對多變的天氣和突發(fā)狀況，如持續(xù)陰雨等沒有陽光的天氣或者地方，無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將無法工作。
[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過檢測蓄電池組的工作電壓，在其中一組出現(xiàn)電壓低于額定輸出電壓時(shí)，切換模塊自動在不中斷欠壓蓄電池工作的情況下，啟動另外一組蓄電池供電，再中斷欠壓蓄電池組，同時(shí)由主控模塊控制追光模塊啟動，開始給欠壓蓄電池組充電；追光模塊在感光裝置的弓I導(dǎo)下，自動調(diào)節(jié)太陽能電池的角度，以獲取更強(qiáng)的光照。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有太陽能電源在電池切換、電源不穩(wěn)定和整個(gè)電源系統(tǒng)續(xù)航能力方面的問題，本實(shí)用新型提供一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠提高電池切換過程和電源本身穩(wěn)定性，而且很大程度上增強(qiáng)電源系統(tǒng)的續(xù)航能力。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，包括主控模塊、蓄電池組模塊、追光模塊、切換模塊、接口模塊；所述主控模塊在系統(tǒng)中作為控制使用，與所述切換系統(tǒng)、追光模塊相連，通過1\0 口與所述切換系統(tǒng)、追光模塊完成控制指令的傳輸；所述切換模塊在系統(tǒng)中切換不同蓄電池的工作狀態(tài)，除了通過主控模塊MCU的1\0與主控模塊相連，在系統(tǒng)中還與接口模塊相連；所述的接口模塊與切換模塊相連，受切換模塊控制，為外部設(shè)備提供不間斷的電源供應(yīng)。所述的追光模塊與主控模塊、蓄電池組模塊相連，接收主控模塊控制指令，啟動或停止追光系統(tǒng)，控制達(dá)到要求的光照時(shí)的太陽能電池角度。
[0006]所述主控模塊包括MCU模塊、電源模塊、控制端口模塊。所述主控模塊上的MCU模塊分別與所述主控模塊上的電源模塊、控制端口模塊相連接；所述的控制端口模塊，提供1\0 口組成控制端口，實(shí)現(xiàn)對追光系統(tǒng)和切換系統(tǒng)的控制。
[0007]所述蓄電池組包括兩組蓄電池，蓄電池組1、蓄電池組2，每組蓄電池之間相互獨(dú)立，均與切換系統(tǒng)、追光系統(tǒng)相連。
[0008]所述追光系統(tǒng)包括電機(jī)驅(qū)動模塊、充電電路模塊和檢測模塊。所述的檢測模塊分別與充電電路模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊相連。所述的檢測模塊采用運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓檢測單元，由穩(wěn)壓管組成電壓閾值，在電壓降低時(shí)，電路自動驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動模塊，使得橫向電機(jī)和縱向電機(jī)工作，調(diào)整太陽能電池與地面的角度，接收更強(qiáng)的光照，實(shí)現(xiàn)追蹤太陽光照的功能，產(chǎn)生穩(wěn)點(diǎn)相對電壓后，經(jīng)由充電電路模塊的降壓、整理處理，為欠壓蓄電池組充電。
[0009]所述的切換模塊包括充電管理模塊、雙電源切換管理模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊。所述切換模塊中的雙電源切換管理模塊分別與充電管理模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊相連。在本實(shí)用新型中，在進(jìn)行電源切換時(shí)，總是先啟動閑置的蓄電池組，再關(guān)閉正在為系統(tǒng)供電的蓄電池組，保證系統(tǒng)不會出現(xiàn)掉電。所述的充電管理模塊，在欠壓蓄電池組被關(guān)閉后，接收來自主控模塊的指令，開始為欠壓蓄電池組充電。
[0010]所述的接口模塊，受切換模塊控制，為外部設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓輸出，并提供接地端。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0012]1、本實(shí)用新型采用雙電源切換工作方式，大大提高了電源系統(tǒng)的工作壽命，同時(shí)，本實(shí)用新型的切換方式穩(wěn)定，增強(qiáng)了電源系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。
[0013]2、本系統(tǒng)實(shí)用新型采用太陽能充電技術(shù)和追光技術(shù)，提高了太陽能的利用效率，增強(qiáng)了電源系統(tǒng)應(yīng)對多變復(fù)雜環(huán)境的能力，擴(kuò)大了設(shè)備的使用范圍，更有利于設(shè)備的推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型主控模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型切換模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型追光模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型充電電路模塊原理圖；
[0019]圖6為本實(shí)用新型檢測模塊電路原理圖；
[0020]圖7為本實(shí)用新型充電管理模塊電路原理圖；
[0021]圖8為本實(shí)用新型雙電源切換管理模塊電路原理圖；

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]如圖1至4所示，本實(shí)施例提供一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，包括主控模塊、蓄電池組模塊、追光模塊、切換模塊、接口模塊。在主控模塊中，包括電源模塊、MCU模塊和控制端口模塊。在主控模塊中，MCU模塊分別與電源模塊、控制端口模塊連接。所述的電源模塊，由蓄電池組模塊中兩組蓄電池提供電力。所述主控模塊中的MCU模塊，提供相應(yīng)的接口，構(gòu)成所述的控制端口模塊，實(shí)現(xiàn)對追光模塊和切換模塊的檢測和控制。
[0024]本實(shí)施例中，蓄電池組模塊包括兩組蓄電池，同一組蓄電池只能工作在充電和供電其中一種狀態(tài)。在本實(shí)施例中，蓄電池組模塊與追光模塊、切換模塊相連。
[0025]本實(shí)施例中，如圖5所示的充電電路模塊采用芯片U1，其型號為美國UNITR0DE公司生產(chǎn)的專業(yè)電池充電控制器UC3906。如圖5所示的充電電路，將太陽能電池板所產(chǎn)生的電流，通過穩(wěn)壓、整流后，形成穩(wěn)定的充電電流，對蓄電池組進(jìn)行充電。
[0026]本實(shí)施例中，如圖6所示檢測模塊電路原理圖，采用運(yùn)算放大器組成電壓比較器，同時(shí)由穩(wěn)壓器組成穩(wěn)定的電源供電電壓閾值，對蓄電池組形成穩(wěn)定的電壓檢測。在兩組蓄電池均是充足電壓時(shí)，由與非門所傳輸?shù)某潆娦盘枮榈碗娖?，后續(xù)充電電路不會啟動；否貝U，兩組蓄電池中有一組電壓欠壓都會產(chǎn)生高電平充電信號，同時(shí)會有相應(yīng)的電池欠壓信號，傳輸至后續(xù)電路。
[0027]本實(shí)施例中，如圖7所示的充電管理模塊電路原理圖，由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓比較器，實(shí)現(xiàn)對電池狀態(tài)信號的檢測，并對不同信號做出不同反應(yīng)。在兩組蓄電池均為充足電壓時(shí)，電壓比較器不觸發(fā)，后面的三極管開關(guān)不導(dǎo)通；反之，其中一組蓄電池欠壓會導(dǎo)致相應(yīng)的三極管電路導(dǎo)通，充電電流進(jìn)入蓄電池充電，實(shí)現(xiàn)對蓄電池充電的控制。
[0028]本實(shí)施例中，如圖8所示的雙電源切換管理模塊，由光電耦合器構(gòu)成的驅(qū)動電路，在兩組蓄電池中一組出現(xiàn)欠壓時(shí)，驅(qū)動電路會啟動另外一組蓄電池，為外部設(shè)備供電。
[0029]本實(shí)施例中，所述的雙電源切換管理模塊，采用光電耦合器構(gòu)成驅(qū)動電路，隔離了前后電路電源之間的互相干擾。在完成雙電源短暫同時(shí)供電后，由所述的主控模塊中MCU模塊，發(fā)出控制指令，中相應(yīng)欠壓蓄電池組的輸出行為，并進(jìn)入充電模式。
[0030]上述結(jié)合附圖對本實(shí)用新例進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)或等同替換，或未經(jīng)改進(jìn)直接用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，其特征在于:所述基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)包括主控模塊、蓄電池組模塊、追光模塊、切換模塊、接口模塊；主控模塊與切換模塊、追光模塊相連；所述主控模塊與所述追光模塊、切換模塊之間通過1\0 口進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊包括MCU模塊、電源模塊、控制端口模塊，所述主控模塊上的MCU模塊分別與所述主控模塊上的電源模塊、控制端口模塊相連接；所述電源模塊由所述蓄電池組模塊供電；所述MCU模塊提供相應(yīng)接口組成所述控制端口模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄電池組包括兩組蓄電池，蓄電池組1、蓄電池組2，每組蓄電池之間相互獨(dú)立，均與切換系統(tǒng)、追光系統(tǒng)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，其特征在于:所述追光系統(tǒng)包括電機(jī)驅(qū)動模塊、充電電路模塊和檢測模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，其特征在于:所述的切換模塊包括充電管理模塊、雙電源切換管理模塊和電壓轉(zhuǎn)換模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4至5中任一項(xiàng)所述的一種基于太陽能的追光式雙電源系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓比較器由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成。
【文檔編號】H02J7/36GK204046207SQ201420347175
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】江明, 李云飛, 高文根, 牛明強(qiáng), 胡天水, 吳文江 申請人:安徽工程大學(xué)