[发明专利]一种安全高效的小型太阳能发电装置

摘要

本发明提供了一种安全高效的小型太阳能发电装置，包括底座，底座上表面正中固定有水平电机，底座上还固定有测风单元，用于检测环境当前风速，水平电机与主轴啮合，主轴通过水平电机相对于底座转动，主轴上面固定安装有转动支架，俯仰电机固定安装在转动支架一侧，转动支架顶部安装有光伏电池，光伏电池通过俯仰电机相对于转动支架转动，底座正面还设有RS485接口；光伏电池上表面设有感光单元。本发明通过水平和竖直的两组光敏电阻分别追踪太阳的方位角和高度角，调整水平电机和俯仰电机使光伏电池始终面向太阳光线最强的方向，同时白天由光伏电池为系统供电并为蓄电池充电，而晚上和阴天由蓄电池放电供电并带动LED负载。

主权项

一种安全高效的小型太阳能发电装置，其特征在于：包括底座，所述底座上表面正中固定有水平电机，所述底座上还固定有测风单元，用于检测环境当前风速，所述水平电机与主轴啮合，所述主轴通过所述水平电机相对于所述底座转动，所述主轴上面固定安装有转动支架，所述俯仰电机固定安装在所述转动支架一侧，所述转动支架顶部安装有光伏电池，所述光伏电池通过所述俯仰电机相对于所述转动支架转动，所述底座正面还设有RS485接口；所述光伏电池上表面设有感光单元，所述感光单元包括第一～第四光线传感器和第一～第四电阻，所述第一～第四光线传感器均匀分布在所述光伏电池上表面的东、南、西、北四个位置，所述第一和第三光线传感器构成水平感光部，检测太阳由东往西运动的偏转角即方位角，所述第二和第四光线传感器构成竖直感光部，检测太阳的视高度即高度角；所述底座内部设有控制电路板，所述控制电路板分别与所述水平电机、所述测风单元、所述俯仰电机、所述光伏电池、所述RS485接口和所述感光单元电性连接；所述控制电路板包括控制单元、驱动单元、DC‑DC变换单元、充放电控制单元、RS485通信单元和蓄电池；所述感光单元输出电平变化值，送入所述控制单元的A/D口进行模数转换，所述控制单元输出PWM脉冲信号，与所述驱动单元的输入端相连接；所述驱动单元包括第一和第二光电耦合器、电机驱动器、水平电机和俯仰电机，其中所述第一和第二光电耦合器选用TLP521‑4，所述电机驱动器选用八路NPN达林顿管驱动器ULN2803，所述水平电机为57BYG007，所述俯仰电机为GSP‑24RW‑046，所述驱动单元接收所述控制单元的驱动信号，分别控制所述水平电机和所述俯仰电机正反转，从而实现所述光伏电池正反转；所述DC‑DC变换单元包括第一～第三二极管、第一电感、第一和第二电容、第五和第六电阻，其中所述第二电容为电解电容，所述DC‑DC变换单元的输入端连接所述光伏电池，将所述光伏电池的输出电压变换为所述蓄电池的充电电压；所述充放电控制单元包括稳压器、第三和第四光电耦合器、第一和第二继电器、第四和第五二极管、第二电感、第三～第五电容和第七～第九电阻，其中所述稳压器选用三端稳压器7805，所述第三和第四光电耦合器为TLP521‑2，所述第三和第四电容为电解电容，所述充放电控制电路接收所述控制单元的控制信号，通过所述第一和第二继电器的开关切换，控制所述蓄电池充放电；所述RS485通信单元与所述RS485接口电连接，所述控制单元通过所述RS485通信单元与上位机进行数据交换，对装置运行参数进行修改和设定。