一種太陽能應急饋電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于公用照明系統領域，涉及一種太陽能應急饋電系統。
【背景技術】
[0002]在出現停電或火災等應急情況下，作為公共設施的樓宇公用照明、應急廣播、樓宇對講系統、監控系統、門禁系統等需要電力供應的設施將失去作用，這種情況下，往往需要啟用應急照明。現有技術中應急照明等均采用蓄電池作為電源，蓄電池一般會在斷電之前通過充電儲存電能，以便在緊急斷電情況下使用。但這種方法不夠節約能源，而且需要消耗煤電資源進行充電，不利于環境保護和節能減排。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種太陽能應急饋電系統，旨在解決現有技術中的應急供電設施不夠節能減排的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案如下:
[0005]本發明提供了一種太陽能應急饋電系統，包括底座、旋轉單元、太陽能電池板、蓄電池、方位探頭、中央控制器和對外供電電路，
[0006]所述太陽能電池板安裝在所述旋轉單元上；
[0007]所述旋轉單元固定在所述底座上，并能夠帶動所述太陽能電池板以水平方向或/和豎直方向為軸轉動；
[0008]所述方位探頭固定在所述太陽能電池板上；
[0009]所述蓄電池與所述太陽能電池板和所述對外供電電路連接；
[0010]所述旋轉單元和所述方位探頭與所述中央控制器連接。
[0011]進一步的，所述旋轉單元包括豎直直流電機和豎直軸，所述底座上設有齒輪，所述豎直軸一端垂直于所述底座的水平面穿設于所述齒輪中，所述豎直直流電機的輸出軸與所述齒輪嚙合，當所述豎直直流電機工作時，能夠通過所述齒輪帶動所述豎直軸繞自身軸線旋轉。
[0012]進一步的，所述旋轉單元還包括水平直流電機、支架、水平軸和聯軸器，所述支架為U型支架，其水平段與所述豎直軸的另一端固定，其兩個豎直段各設有開孔，所述開孔上均安裝有軸承，所述水平軸貫穿所述兩個軸承固定在所述支架上，所述水平軸一端通過所述聯軸器與所述水平直流電機連接，所述太陽能電池板固定在所述水平軸上，所述水平軸沿所述太陽能電池板的寬度方向設置。
[0013]進一步的，所述水平直流電機和所述豎直直流電機與所述中央控制器連接，所述中央控制器控制所述水平直流電機和所述豎直直流電機的工作。
[0014]進一步的，所述太陽能應急饋電系統還包括觸發裝置，所述觸發裝置與所述中央控制器連接，當所述水平直流電機和豎直直流電機轉動到設定角度時，所述觸發裝置被觸發并將信號傳遞給所述中央控制器，所述中央控制器控制所述水平直流電機和豎直直流電機停止轉動。
[0015]進一步的，所述觸發裝置為四個，所述支架繞所述豎直軸分別沿兩個方向轉動到最大轉角時，其相應與兩個所述觸發裝置接觸并觸發兩個所述觸發裝置;所述太陽能電池板繞所述水平軸沿兩個方向轉動到最大轉角時，其相應與另外兩個所述觸發裝置接觸并觸發另外兩個所述觸發裝置。
[0016]進一步的，所述太陽能電池板采用A級單晶硅材料，其還設有二極管，所述二極管的正極與所述太陽能電池板的正極相連，負極與所述蓄電池的正極相連。
[0017]進一步的，所述中央控制器包括單片機和電機驅動器，所述電機驅動器的型號為L298，其中INl、IN2、IN3、IN4為所述電機驅動器的四路輸入，其分別與所述單片機的P4.1、?4.2、？4.3、？4.4口相連，并對應所述電機驅動器的四路輸出01]1'1、01712、01713、01714，01]1'1和0UT2與所述水平直流電機兩端相連，0UT3和0UT4與所述豎直直流電機兩端相連。
[0018]進一步的，所述方位探頭包括五個光敏電阻Rcl-Rc5、五個比較器CMP1-CMP5、三個電阻R5-R7和三個電位器W1-W3，其中:
[0019]光敏電阻Rcl和Rc2串聯后一端接電源(VCCl)，另一端接地(GNDl)，在Rcl和Rc2之間引出兩個端子，分別接入比較器CMPl的正輸入端和比較器CMP2的負輸入端，電位器Wl與光敏電阻Re I和Rc2并聯，電位器Wl的中間端同時與比較器CMPI的負輸入端和電阻R7—端連接，電阻R7另一端接到比較器CMP2的正輸入端；
[0020]光敏電阻Rc3和Rc4串聯后一端接電源(￥0:1)，另一端接地(6仰1)，在1^3和1^4之間引出兩個端子，分別接入比較器CMP3的正輸入端和比較器CMP4的負輸入端，電位器W2與光敏電阻Rc3和Rc4并聯，電位器W2的中間端同時與比較器CMP3的負輸入端和電阻R6—端連接，電阻R6另一端接到比較器CMP4的正輸入端；
[0021]光敏電阻R c 5 —端接電源(V C CI )，另一端與電阻R 5 —端連接，R 5另一端接地(GNDI)，光敏電阻Rc5和R5之間引出一個端子接到比較器CMP5的正輸入端，電位器W3與光敏電阻Rc3和電阻Rc5并聯，其中間端接CMP5的負輸入端；
[0022]五個比較器的輸出端口⑶UT5、⑶UT6、⑶UT7、⑶UT8、⑶UT9分別接所述單片機的Ρ5.0、Ρ5.1、Ρ5.2、Ρ5.3、Ρ5.4Ρ。
[0023]進一步的，所述觸發裝置包括四個觸碰開關S1-S4和四個電阻R1-R4，其中四個電阻R1-R4的一端均與電源相連，另一端分別與所述觸碰開關S1、S2、S3、S4公共端相連，所述觸碰開關的常開端接地，同時，所述觸碰開關S1、S2、S3、S4的公共端分別與所述單片機的1口 Ρ2.0、Ρ2.1、Ρ2.2、Ρ2.3 相連。
[0024]進一步的，所述太陽能應急饋電系統還包括電壓采集模塊，所述電壓采集模塊包括串聯連接的電阻R8和R9，電阻R8的一端與所述蓄電池的正極相連，另一端與R9相連，R9另一端與所述蓄電池的負極相連，R8和R9之間引出一個端子接到單片機上的AD采集輸入口Ρ6.0 上。
[0025]進一步的，所述太陽能應急饋電系統還包括對外供電保護電路，所述對外供電保護電路包括繼電器、電壓轉換芯片和USB輸出口，所述電壓轉化芯片的輸入端與所述蓄電池的正極相連、接地端與所述蓄電池的負極相連、其輸出端為3.3V電壓，給所述中央控制器和方位探頭供電;所述繼電器的公共端與所述蓄電池的正極相連，其常開端與所述USB輸出口的正極相連;所述USB輸出口與所述對外供電電路連接。
[0026]進一步的，所述太陽能應急饋電系統的程序設計流程為:
[0027]步驟一:開機；
[0028]步驟二:系統初始化；
[0029]步驟三:所述方位探頭檢測是否有光照:
[0030]若有光照，則讀取太陽方位信號，然后輸入中央控制器，中央控制器通過旋轉單元調整太陽能電池板位置，直至太陽能電池板正對太陽，調整完畢后，休眠設定時間；
[0031 ]如無光照，則休眠設定時間；
[0032]步驟四:休眠完畢后，重復步驟三。
[0033]進一步的，所述太陽能應急饋電系統的程序設計流程還包括中斷程序流程，中斷開始后，所述電壓采集模塊采集所述蓄電池電壓，并將信號傳遞給所述中央控制器，所述中央控制器判斷所述蓄電池是否欠壓，若是，則切斷對外供電電路，中斷結束;若不是，直接執"?丁中斷結束。
[0034]與現有技術相比，本發明的優勢在于:
[0035]本發明太陽能應急饋電系統實現了對太陽能的利用，克服了現有技術中應急照明系統對于煤電的需求，實現了綠色環保，節能減排；
[0036]本發明采用雙軸自動追蹤設計，可以使太陽能電池板始終正對太陽，大大提高了對太陽能的利用率；
[0037]本發明利用電壓采集模塊結合單片機檢測蓄電池的電壓，防止蓄電池因為過度放電而損壞，實現了智能化；
[0038]本發明太陽能應急饋電系統的輸出電源通過USB口引出，可以實現給手機、相機等充電，簡單、方便。
[0039]本發明的太陽能應急饋電系統使用簡單，直接將系統放在建筑物樓頂，即可以實現自啟動，只要有光，便能自動追光，高效實用。
【附圖說明】
[0040]圖1是本發明實施例提供的一種太陽能應急饋電系統的模塊示意圖；
[0041]圖2是本發明實施例提供的一種太陽能應急饋電系統的結構示意圖；
[0042]圖3是本發明實施例提供的一種太陽能應急饋電系統的局部示意圖；
[0043]圖4是本發明實施例提供的一種太陽能應急饋電系統的中央控制器示意圖；
[0044]圖5是本發明實施例提供的一種太陽能應急饋電系統的方位探頭的示意圖；
[0045]圖6是本發明實施例提供的一種太陽能應急饋電系統的觸發裝置的示意圖；
[0046]圖7是本發明實施例提供的一種太陽能應急饋電系統的電壓采集模塊和對外供電保護電路的電路示意圖；
[0047]圖8