[发明专利]无人值守野外监测仪器的供电设备

说明书

技术领域     

本发明涉及一种太阳能供电设备，更具体的说，涉及一种为无人值守的野外监测仪器进行供电的太阳能供电设备。

背景技术

为了监测野外的环境、气象以及突发的灾害等情况，通常会在野外安装监测仪器或其他设备。这些监测仪器及设备需要一定的电能供其正常工作。但由于野外环境的特点，人迹罕至且条件恶劣，架设和维护电力线的成本太高，而且需要工作人员经常往返现场，这部分的花费不可小估。因此，最适合的解决方法是利用太阳能电板供电。但只有光线垂直照射在太阳能电板上时，太阳能电板接收到的能量才最大，对太阳光的利用率最高。但由于太阳和地球在不停的转动，照射在太阳能电板上的光线方向在不停的发生变化，使得太阳能电板对光线的利用率受到影响。  

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种无人值守野外监测仪器的供电设备，能够跟踪照射在太阳能电板上的光线，并对其方向进行检测和分析，自动控制和调整太阳能电板的位置，使其与光线保持垂直，从而提高太阳能的利用效率。适于并满足为无人值守野外环境的检测仪器和设备提供供电需要，从而节约成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

无人值守野外监测仪器的供电设备，包括太阳能电板及其支撑支架，其特征在于：所述支架下端安装有转轮，所述转轮可绕底座上设置的圆形轨道旋转；所述太阳能电板上还安装有一调整太阳能电板做俯仰转动的转轴；在太阳能电板的一侧并排安装有一光线跟踪装置，所述光线跟踪装置与太阳能电板同步运动；所述转轮和转轴分别由电机驱动，所述电机由单片机控制。

所述光线跟踪装置是一暗盒，暗盒在接受光线照射的顶板上开设一透光小孔，暗盒底板被分成N个区域，每一区域布满若干并联连接的光敏电阻，且在每一区域上安装一限流电阻串联在所述若干并联连接的光敏电阻上，所述限流电阻两端电压值由单片机采集和分析，其中                                                。

所述暗盒底板分成四个区域。

所述底座上设置的圆形轨道直径为太阳能电板的长度。

所述透光小孔的大小不小于N个所述光敏电阻的大小，N为暗盒底板被分成的区域数。

所述底座位于地面以下设置有一雨水储水箱，内置水泵。

所述电机包括一控制转轮的水平驱动电机和一控制转轴的垂直驱动电机。

本发明所采用的技术方案，在太阳能电板的一侧设置一个光线跟踪装置，随时监测照射在太阳能电板上的光线方向，并通过单片机来控制轨道上的转轮和太阳能电板上设置的转轴，从而调整太阳能电板在水平和垂直方向旋转，以使光线始终垂直于太阳能电板照射。保证采集到的太阳能量最大，利用率最高。该光线跟踪装置是一与太阳能电板并排安装的暗盒，暗盒的顶板上开设透光小孔，暗盒底板被分成若干区域，每区域安装一限流电阻和若干光敏电阻，通过单片机对每一区域上限流电阻的电压值采集和分析，来判断太阳光线通过透光小孔后照射在暗盒底板的光斑位置，并通过单片机自动控制太阳能电板的转动，使得光斑始终照射在暗盒中心，即光线始终垂直照射在太阳能电板上。暗盒顶板上透光小孔的大小不小于N个所述光敏电阻的大小，是因为单片机在同时对N个区域上的电压进行监控，当四个区域上的光敏电阻都有光线照射时，单片机采集到的区域电压均相同，即可以判断光线照射在暗盒底板的中心位置。                                                        

附图说明      

    以下通过附图对本发明技术方案做进一步详细的描述：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中暗盒结构示意图；

图3是图2中暗盒底板结构示意图；

图4是单片机采集的电压电路图。

具体实施方式