[发明专利]一种小型太阳能自动追踪与智能供电装置

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种小型绿色能源系统，具体涉及的是一种小型太阳能自动追踪与智能供电装置。

背景技术：

目前，日常生活中的小型消费类电子产品(如手机、相机等)基本上都是靠市电进行充电的，耗电量看似不起眼，每年的电费累加起来价格不菲，同时发电站烧煤供电对环境也会产生污染；少数电子产品是靠太阳能供电的，但是太阳能电池板是固定不动的，只有中午的时候能达到标准光照条件，其光能利用率极其底下。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小型太阳能自动追踪与智能供电装置。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种小型太阳能自动追踪与智能供电装置，它由太阳能电池板、方位探头、水平直流电机、竖直直流电机、底座、支架、齿轮、水平轴、竖直轴、轴承、联轴器、触发装置组成；

竖直直流电机固定在底座的侧边，竖直轴固定在底座中间的轴承上，竖直直流电机通过齿轮与竖直轴咬合，支架固定在竖直轴上，支架的双侧各安装有一个轴承，轴承上穿有一根水平轴，太阳能电池板中心位置固定在水平轴上，在支架外侧的水平轴通过联轴器与水平固定的直流电机轴相连，支架上安装有四个触发装置，方位探头固定在太阳能电池板上；

竖直电机转动时，可以带动竖直轴左右转动；水平电机转动时，可以带动太阳能电池板上下转动；四个触发装置，控制系统在上下90度、左右350度范围内转动，当电机转到上下左右允许的最大转角时，会打到触碰开关，从而触发单片机控制电机停止转动；方位探头检测太阳的的方位，单片机采集方位信号，并作出相应指示，控制水平、竖直放置的电机转动，实现太阳能电池板始终正对着太阳，从而以最大面积高效吸收太阳能，并将能量储存在锂电池中，通过电压转换电路，给电子设备供电；同时采用AD转换器采集锂电池供电电压，若锂电池电量不足，单片机控制供电保护电路自动切断对外供电，以防止锂电池由于过度放电而损坏。

进一步的，所述的太阳能电池板为A级单晶硅材料，功率为5W，其中二极管D9的正极与太阳能电池板正极相连，负极与锂电池正极相连。

进一步的，所述的方位探头由五个光敏电阻、五个比较器、三个电阻、三个电位器组成；光敏电阻放在上、下、左、右、中五个位置固定，上下两个光敏电阻串联一起，一端接VCC，一端接地，中间引出两个端子，分别接向比较器CMP1的正输入端、比较器CMP2的负输入端，同时在VCC和GND之间接一个电位器W1，电位器W1中间端接到比较器CMP1的负输入端，电位器W1中间端再串接电阻R7接到比较器CMP2的正输入端；左右两个光敏电阻串联一起，一端接VCC，一端接地，中间引出两个端子，分别接向比较器CMP3的正输入端、比较器CMP4的负输入端，同时在VCC和GND之间接一个电位器W2，电位器W2中间端接到比较器CMP3的负输入端，电位器W2中间端再串接电阻R6接到比较器CMP4的正输入端；最中间的光敏电阻一端接VCC，另一端接电阻R5，然后再接地，光敏电阻和R5之间引出一个端子接到比较器CMP5的正输入端，电位器W3的上端接VCC，下端接GND，中间端接CMP5的负输入端；五个比较器输出端口COUT1、COUT2、COUT3、COUT4、COUT5分别接单片机的P5.0、P5.1、P5.2、P5.3、P5.4口。

进一步的，所述所述的直流电机为小型5V直流电机，用于控制和驱动直流电机的电机驱动器为L298，其中IN1、IN2、IN3、IN4分别与单片机的P4.1、P4.2、P4.3、P4.4口相连，OUT1和OUT2与水平电机相连，OUT3和OUT4与竖直电机相连，通过单片机输出PWM波来控制直流电机的转速快慢，二极管D1到D8起到续流作用。

进一步的，所述的触发装置由四个触碰开关、四个电阻组成，电阻R1、R2、R3、R4的一端与+3.3v相连，另一端分别与触碰开关S1、S2、S3、S4公共端相连，触碰开关的常开端与地相连，同时触碰开关S1、S2、S3、S4的公共端分别与单片机的IO口P2.0、P2.1、P2.2、P2.3相连。所述触发装置分别安放在支架上下左右最大转角处，防止电机因堵转而损坏。

进一步的，所述的锂电池为5V10000mA。