[實用新型]太陽能充電系統

有效

• 申請號: 201320680693.4
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN203537021U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張鳳娟;蘇蓓蓓;王宇星
• 申請（專利權）人: 張鳳娟
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及太陽能利用領域，尤其涉及一種太陽能充電系統。

背景技術

太陽能是一種可再生能源，它自由豐富，無需運輸，對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。但當前太陽能電池對太陽光的利用率低，因此如何高效的利用太陽光具有一定的研究意義。

目前，許多專家學者在提高太陽能利用效率方面進行了大量的研究，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：尋找光電轉換新材料、革新太陽能電池加工工藝、最大功率點跟蹤和聚光技術。

實用新型內容

本實用新型的目的是：為了解決上述問題，提供一種太陽能充電系統，實時監測太陽能電池的位置，實現太陽能電池自動跟蹤太陽光，從而解決了目前太陽能電池不能實時正對太陽光問題。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種太陽能充電系統，包括光電傳感器、單片機、電機、太陽能電池、充電系統、鋰離子電池和液晶顯示器；所述光電傳感器傳輸信號給單片機；所述單片機控制所述電機驅動所述太陽能電池轉動；所述太陽能電池通過充電系統給鋰離子電池充電；所述單片機傳輸信號給所述液晶顯示器。

進一步的，所述單片機為MSP430F2012單片機。

進一步的，所述光電傳感器包括兩個光敏電阻。

進一步的，所述單片機實時檢測所述兩個光敏電阻之間的電壓值并判斷此時所述太陽能電池是否正對太陽光。

進一步的，所述充電系統為鋰電池充電管理芯片。

本實用新型由于采用了上述技術，使之與現有技術相比具有的積極效果是：

本實用新型在0～180度范圍內，根據光電傳感器確定陽光最強的角度，然后通過低功耗單片機控制電機轉動，實現太陽能電池實時跟蹤太陽，并調整到正對太陽的位置，使太陽能電池能夠接收到最強的陽光，以期最大效率的利用太陽能；本實用新型還設有基于太陽能電池的鋰離子電池充電系統，效率高、低功耗。

附圖說明

圖1是本實用新型太陽能充電系統的結構框圖。

圖2是本實用新型單片機檢測及顯示電路。

圖3是本實用新型直流電機驅動電路。

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。

請參見圖1所示，一種太陽能充電系統，包括光電傳感器、單片機、電機、太陽能電池、充電系統、鋰離子電池和液晶顯示器；所述光電傳感器傳輸信號給單片機；所述單片機控制所述電機驅動所述太陽能電池轉動；所述太陽能電池通過充電系統給鋰離子電池充電；所述單片機傳輸信號給所述液晶顯示器。

單片機采用MSP430F2012單片機，其主要特點為低功耗。當工作電壓為2.2V，時鐘頻率為1MHz時典型電流消耗為：活動模式為220μA、關閉模式僅為0.1μA。MSP430F2012自帶10位AD，因此不需要外加ADC模塊，可以簡化電路，節省成本。

光電傳感器采用兩個光敏電阻分壓，用單片機實時檢測其中心電壓值并判斷此時的太陽能電池是否正對太陽光，從而通過電機調整太陽能電池的位置。鑒于鋰離子電池的充電特點,采用專用充電芯片BQ2057對鋰離子電池充電，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等優點。

硬件電路如圖2所示,通過MSP430F2012自帶10位AD，利用AD檢測光敏電阻中心電壓可以轉換到對太陽的檢測。通過P1.4口輸出穩定的2.5V的內部參考電壓給串聯的兩個光敏電阻PW1和PW1提供電壓。當太陽光正對太陽能電池板時，理論上測得的兩個光敏電阻中心電壓值為1.25V由P1.3口輸出。實際測量中，中心電壓值為1.24V～1.26V時，電機保持穩定狀態。如果P1.3口輸出電壓在此范圍之外，控制電機正轉或反轉。顯示部分采用低功耗16位段碼液晶，LCD液晶驅動為HT1621，顯示內容為光敏電阻的中心電壓值和太陽能電池的實時電壓。

直流電機驅動電路，電機選擇5V直流電機，為實現電機的正向和反向轉動，采用H橋驅動電路，如圖3所示。H橋式電機驅動電路包括4個三極管和一個電機。要使電機運轉，必須導通對角線上的一對三極管。當Q1?8050三極管和Q4?8050三極管導通時，電流將從電源正極經Q1從左至右穿過電機，然后再經Q4回到電源負極；當Q2?8050三極管和Q3?8050三極管導通時，電流將從右至左流過電機。因此，根據不同三極管對的導通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉向。通過單片機對光敏電路檢測判斷以及對Ｈ橋進行控制，即可實現跟蹤太陽光的目的。