太陽能充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種太陽能充電系統(tǒng)，包括光電傳感器、單片機(jī)、電機(jī)、太陽能電池、充電系統(tǒng)、鋰離子電池和液晶顯示器；所述光電傳感器傳輸信號(hào)給單片機(jī)；所述單片機(jī)控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述太陽能電池轉(zhuǎn)動(dòng)；所述太陽能電池通過充電系統(tǒng)給鋰離子電池充電；所述單片機(jī)傳輸信號(hào)給所述液晶顯示器。本實(shí)用新型能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽能電池的位置，實(shí)現(xiàn)太陽能電池自動(dòng)跟蹤太陽光，從而解決了目前太陽能電池不能實(shí)時(shí)正對(duì)太陽光問題。
【專利說明】太陽能充電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能利用領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種可再生能源，它自由豐富，無需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會(huì)及人類進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。但當(dāng)前太陽能電池對(duì)太陽光的利用率低，因此如何高效的利用太陽光具有一定的研究意義。
[0003]目前，許多專家學(xué)者在提高太陽能利用效率方面進(jìn)行了大量的研究，這些研究主要集中在如何提高太陽能電池的效率，主要方法有:尋找光電轉(zhuǎn)換新材料、革新太陽能電池加工工藝、最大功率點(diǎn)跟蹤和聚光技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是:為了解決上述問題，提供一種太陽能充電系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽能電池的位置，實(shí)現(xiàn)太陽能電池自動(dòng)跟蹤太陽光，從而解決了目前太陽能電池不能實(shí)時(shí)正對(duì)太陽光問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]—種太陽能充電系統(tǒng),包括光電傳感器、單片機(jī)、電機(jī)、太陽能電池、充電系統(tǒng)、鋰離子電池和液晶顯示器；所述光電傳感器傳輸信號(hào)給單片機(jī)；所述單片機(jī)控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述太陽能電池轉(zhuǎn)動(dòng)；所述太陽能電池通過充電系統(tǒng)給鋰離子電池充電；所述單片機(jī)傳輸信號(hào)給所述液晶顯示器。
[0007]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)為MSP430F2012單片機(jī)。
[0008]進(jìn)一步的，所述光電傳感器包括兩個(gè)光敏電阻。
[0009]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)所述兩個(gè)光敏電阻之間的電壓值并判斷此時(shí)所述太陽能電池是否正對(duì)太陽光。
[0010]進(jìn)一步的，所述充電系統(tǒng)為鋰電池充電管理芯片。
[0011]本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是:
[0012]本實(shí)用新型在O?180度范圍內(nèi)，根據(jù)光電傳感器確定陽光最強(qiáng)的角度，然后通過低功耗單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)太陽能電池實(shí)時(shí)跟蹤太陽，并調(diào)整到正對(duì)太陽的位置，使太陽能電池能夠接收到最強(qiáng)的陽光，以期最大效率的利用太陽能；本實(shí)用新型還設(shè)有基于太陽能電池的鋰離子電池充電系統(tǒng)，效率高、低功耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型太陽能充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型單片機(jī)檢測(cè)及顯示電路。
[0015]圖3是本實(shí)用新型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0017]請(qǐng)參見圖1所示，一種太陽能充電系統(tǒng)，包括光電傳感器、單片機(jī)、電機(jī)、太陽能電池、充電系統(tǒng)、鋰離子電池和液晶顯示器；所述光電傳感器傳輸信號(hào)給單片機(jī)；所述單片機(jī)控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述太陽能電池轉(zhuǎn)動(dòng)；所述太陽能電池通過充電系統(tǒng)給鋰離子電池充電；所述單片機(jī)傳輸信號(hào)給所述液晶顯示器。
[0018]單片機(jī)采用MSP430F2012單片機(jī)，其主要特點(diǎn)為低功耗。當(dāng)工作電壓為2.2V，時(shí)鐘頻率為IMHz時(shí)典型電流消耗為:活動(dòng)模式為220 μ Α、關(guān)閉模式僅為0.1 μ A。MSP430F2012自帶10位AD，因此不需要外加ADC模塊，可以簡化電路，節(jié)省成本。
[0019]光電傳感器采用兩個(gè)光敏電阻分壓，用單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)其中心電壓值并判斷此時(shí)的太陽能電池是否正對(duì)太陽光，從而通過電機(jī)調(diào)整太陽能電池的位置。鑒于鋰離子電池的充電特點(diǎn)，采用專用充電芯片BQ2057對(duì)鋰離子電池充電，此充電芯片具有效率高、低功耗以及顯示鋰子電池充電狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)。
[0020]硬件電路如圖2所示，通過MSP430F2012自帶10位AD，利用AD檢測(cè)光敏電阻中心電壓可以轉(zhuǎn)換到對(duì)太陽的檢測(cè)。通過Pl.4 口輸出穩(wěn)定的2.5V的內(nèi)部參考電壓給串聯(lián)的兩個(gè)光敏電阻PWl和PWl提供電壓。當(dāng)太陽光正對(duì)太陽能電池板時(shí)，理論上測(cè)得的兩個(gè)光敏電阻中心電壓值為1.25V由Pl.3 口輸出。實(shí)際測(cè)量中，中心電壓值為1.24V?1.26V時(shí)，電機(jī)保持穩(wěn)定狀態(tài)。如果Pl.3 口輸出電壓在此范圍之外，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。顯示部分采用低功耗16位段碼液晶，LCD液晶驅(qū)動(dòng)為ΗΤ1621，顯示內(nèi)容為光敏電阻的中心電壓值和太陽能電池的實(shí)時(shí)電壓。
[0021]直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)選擇5V直流電機(jī)，為實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，采用H橋驅(qū)動(dòng)電路，如圖3所示。H橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括4個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。當(dāng)Ql 8050三極管和Q4 8050三極管導(dǎo)通時(shí)，電流將從電源正極經(jīng)Ql從左至右穿過電機(jī)，然后再經(jīng)Q4回到電源負(fù)極；當(dāng)Q2 8050三極管和Q38050三極管導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過電機(jī)。因此，根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。通過單片機(jī)對(duì)光敏電路檢測(cè)判斷以及對(duì)H橋進(jìn)行控制，即可實(shí)現(xiàn)跟蹤太陽光的目的。
[0022]充電系統(tǒng)選用美國TI公司生產(chǎn)的先進(jìn)鋰電池充電管理芯片BQ2057[7]對(duì)鋰子電池充電。其特點(diǎn)是高效率、低功耗、顯示鋰子電池充電狀態(tài)以及外圍電路簡單。BQ2057可以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償鋰電池組的內(nèi)阻以減少充電時(shí)間，帶有可選的電池溫度監(jiān)測(cè)，利用電池組溫度傳感器連續(xù)檢測(cè)電池溫度，當(dāng)電池溫度超出設(shè)定范圍時(shí)BQ2057關(guān)閉對(duì)電池充電。內(nèi)部集成的恒壓恒流器帶有高/低邊電流感測(cè)和可編程充電電流，充電狀態(tài)識(shí)別可由輸出的LED指示燈，具有自動(dòng)重新充電、最小電流終止充電、低功耗睡眠等特性。充電分為三個(gè)階段:預(yù)充狀態(tài)、恒流充電和恒壓充電階段。具有智能充電功能，當(dāng)鋰子電池的電壓低于2V以下，BQ2057會(huì)啟動(dòng)充電。
[0023]綜上所述，本實(shí)用新型能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽能電池的位置，實(shí)現(xiàn)太陽能電池自動(dòng)跟蹤太陽光，從而解決了目前太陽能電池不能實(shí)時(shí)正對(duì)太陽光問題。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能充電系統(tǒng)，其特征在于:包括光電傳感器、單片機(jī)、電機(jī)、太陽能電池、充電系統(tǒng)、鋰離子電池和液晶顯示器；所述光電傳感器傳輸信號(hào)給單片機(jī)；所述單片機(jī)控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述太陽能電池轉(zhuǎn)動(dòng)；所述太陽能電池通過充電系統(tǒng)給鋰離子電池充電；所述單片機(jī)傳輸信號(hào)給所述液晶顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能充電系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)為MSP430F2012單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能充電系統(tǒng)，其特征在于:所述光電傳感器包括兩個(gè)光敏電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能充電系統(tǒng)，其特征在于:所述充電系統(tǒng)為鋰電池充電管理芯片。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203537021SQ201320680693
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】張鳳娟, 蘇蓓蓓, 王宇星 申請(qǐng)人:張鳳娟