一种太阳能应急馈电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种太阳能应急馈电系统，包括底座、旋转单元、太阳能电池板、蓄电池、方位探头、中央控制器和对外供电电路，所述太阳能电池板安装在所述旋转单元上；所述旋转单元固定在所述底座上，并能够带动所述太阳能电池板以水平方向或/和竖直方向为轴转动；所述方位探头固定在所述太阳能电池板上；所述蓄电池与所述太阳能电池板和所述对外供电电路连接；所述旋转单元和所述方位探头与所述中央控制器连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于公用照明系统领域，涉及一种太阳能应急馈电系统。
技术介绍
在出现停电或火灾等应急情况下，作为公共设施的楼宇公用照明、应急广播、楼宇对讲系统、监控系统、门禁系统等需要电力供应的设施将失去作用，这种情况下，往往需要启用应急照明。现有技术中应急照明等均采用蓄电池作为电源，蓄电池一般会在断电之前通过充电储存电能，以便在紧急断电情况下使用。但这种方法不够节约能源，而且需要消耗煤电资源进行充电，不利于环境保护和节能减排。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能应急馈电系统，旨在解决现有技术中的应急供电设施不够节能减排的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下:本专利技术提供了一种太阳能应急馈电系统，包括底座、旋转单元、太阳能电池板、蓄电池、方位探头、中央控制器和对外供电电路，所述太阳能电池板安装在所述旋转单元上；所述旋转单元固定在所述底座上，并能够带动所述太阳能电池板以水平方向或/和竖直方向为轴转动；所述方位探头固定在所述太阳能电池板上；所述蓄电池与所述太阳能电池板和所述对外供电电路连接；所述旋转单元和所述方位探头与所述中央控制器连接。进一步的，所述旋转单元包括竖直直流电机和竖直轴，所述底座上设有齿轮，所述竖直轴一端垂直于所述底座的水平面穿设于所述齿轮中，所述竖直直流电机的输出轴与所述齿轮啮合，当所述竖直直流电机工作时，能够通过所述齿轮带动所述竖直轴绕自身轴线旋转。进一步的，所述旋转单元还包括水平直流电机、支架、水平轴和联轴器，所述支架为U型支架，其水平段与所述竖直轴的另一端固定，其两个竖直段各设有开孔，所述开孔上均安装有轴承，所述水平轴贯穿所述两个轴承固定在所述支架上，所述水平轴一端通过所述联轴器与所述水平直流电机连接，所述太阳能电池板固定在所述水平轴上，所述水平轴沿所述太阳能电池板的宽度方向设置。进一步的，所述水平直流电机和所述竖直直流电机与所述中央控制器连接，所述中央控制器控制所述水平直流电机和所述竖直直流电机的工作。进一步的，所述太阳能应急馈电系统还包括触发装置，所述触发装置与所述中央控制器连接，当所述水平直流电机和竖直直流电机转动到设定角度时，所述触发装置被触发并将信号传递给所述中央控制器，所述中央控制器控制所述水平直流电机和竖直直流电机停止转动。进一步的，所述触发装置为四个，所述支架绕所述竖直轴分别沿两个方向转动到最大转角时，其相应与两个所述触发装置接触并触发两个所述触发装置;所述太阳能电池板绕所述水平轴沿两个方向转动到最大转角时，其相应与另外两个所述触发装置接触并触发另外两个所述触发装置。进一步的，所述太阳能电池板采用A级单晶硅材料，其还设有二极管，所述二极管的正极与所述太阳能电池板的正极相连，负极与所述蓄电池的正极相连。进一步的，所述中央控制器包括单片机和电机驱动器，所述电机驱动器的型号为L298，其中INl、IN2、IN3、IN4为所述电机驱动器的四路输入，其分别与所述单片机的P4.1、?4.2、？4.3、？4.4口相连，并对应所述电机驱动器的四路输出01]1'1、01712、01713、01714，01]1'1和0UT2与所述水平直流电机两端相连，0UT3和0UT4与所述竖直直流电机两端相连。进一步的，所述方位探头包括五个光敏电阻Rcl-Rc5、五个比较器CMP1-CMP5、三个电阻R5-R7和三个电位器W1-W3，其中:光敏电阻Rcl和Rc2串联后一端接电源(VCCl)，另一端接地(GNDl)，在Rcl和Rc2之间引出两个端子，分别接入比较器CMPl的正输入端和比较器CMP2的负输入端，电位器Wl与光敏电阻Re I和Rc2并联，电位器Wl的中间端同时与比较器CMPI的负输入端和电阻R7—端连接，电阻R7另一端接到比较器CMP2的正输入端；光敏电阻Rc3和Rc4串联后一端接电源(￥0:1)，另一端接地(6仰1)，在1^3和1^4之间引出两个端子，分别接入比较器CMP3的正输入端和比较器CMP4的负输入端，电位器W2与光敏电阻Rc3和Rc4并联，电位器W2的中间端同时与比较器CMP3的负输入端和电阻R6—端连接，电阻R6另一端接到比较器CMP4的正输入端；光敏电阻R c 5 —端接电源(V C CI )，另一端与电阻R 5 —端连接，R 5另一端接地(GNDI)，光敏电阻Rc5和R5之间引出一个端子接到比较器CMP5的正输入端，电位器W3与光敏电阻Rc3和电阻Rc5并联，其中间端接CMP5的负输入端；五个比较器的输出端口⑶UT5、⑶UT6、⑶UT7、⑶UT8、⑶UT9分别接所述单片机的Ρ5.0、Ρ5.1、Ρ5.2、Ρ5.3、Ρ5.4Ρ。进一步的，所述触发装置包括四个触碰开关S1-S4和四个电阻R1-R4，其中四个电阻R1-R4的一端均与电源相连，另一端分别与所述触碰开关S1、S2、S3、S4公共端相连，所述触碰开关的常开端接地，同时，所述触碰开关S1、S2、S3、S4的公共端分别与所述单片机的1口 Ρ2.0、Ρ2.1、Ρ2.2、Ρ2.3 相连。进一步的，所述太阳能应急馈电系统还包括电压采集模块，所述电压采集模块包括串联连接的电阻R8和R9，电阻R8的一端与所述蓄电池的正极相连，另一端与R9相连，R9另一端与所述蓄电池的负极相连，R8和R9之间引出一个端子接到单片机上的AD采集输入口Ρ6.0 上。进一步的，所述太阳能应急馈电系统还包括对外供电保护电路，所述对外供电保护电路包括继电器、电压转换芯片和USB输出口，所述电压转化芯片的输入端与所述蓄电池的正极相连、接地端与所述蓄电池的负极相连、其输出端为3.3V电压，给所述中央控制器和方位探头供电;所述继电器的公共端与所述蓄电池的正极相连，其常开端与所述USB输出口的正极相连;所述USB输出口与所述对外供电电路连接。进一步的，所述太阳能应急馈电系统的程序设计流程为:步骤一:开机；步骤二:系统初始化；步骤三:所述方位探头检测是否有光照:若有光照，则读取太阳方位信号，然后输入中央控制器，中央控制器通过旋转单元调整太阳能电池板位置，直至太阳能电池板正对太阳，调整完毕后，休眠设定时间；如无光照，则休眠设定时间；步骤四:休眠完毕后，重复步骤三。进一步的，所述太阳能应急馈电系统的程序设计流程还包括中断程序流程，中断开始后，所述电压采集模块采集所述蓄电池电压，并将信号传递给所述中央控制器，所述中央控制器判断所述蓄电池是否欠压，若是，则切断对外供电电路，中断结束;若不是，直接执"?丁中断结束。与现有技术相比，本专利技术的优势在于:本专利技术太阳能应急馈电系统实现了对太阳能的利用，克服了现有技术中应急照明系统对于煤电的需求，实现了绿色环保，节能减排；本专利技术采用双轴自动追踪设计，可以使太阳能电池板始终正对太阳，大大提高了对太阳能的利用率；本专利技术利用电压采集模块结合单片机检测蓄电池的电压，防止蓄电池因为过度放电而损坏，实现了智能化；本专利技术太阳能应急馈电系统的输出电源通过USB口引出，可以实现给手机、相机等充电，简单、方便。本专利技术的太阳能应急馈电系统使用简单，直接将系统放在建筑物楼顶，即可以实现自启动，只要有光，便能自动追光，高效实用。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的一种太阳能应急馈电系统的模块示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能应急馈电系统，其特征在于，包括底座、旋转单元、太阳能电池板、蓄电池、方位探头、中央控制器和对外供电电路，所述太阳能电池板安装在所述旋转单元上；所述旋转单元固定在所述底座上，并能够带动所述太阳能电池板以水平方向或/和竖直方向为轴转动；所述方位探头固定在所述太阳能电池板上；所述蓄电池与所述太阳能电池板和所述对外供电电路连接；所述旋转单元和所述方位探头与所述中央控制器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛冬梅，贾虹，高宏，王利军，
申请(专利权)人：上海达实联欣科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31