[实用新型]自动跟踪太阳的太阳能路灯系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术和控制系统技术领域，尤其涉及一种自动跟踪太阳的太阳能路灯系统，实现了太阳能电池板对太阳位置角度跟踪的控制。

背景技术

目前，世界上的化石能源储量越来越少，人类即将面临化石能源短缺的危机，寻找一种新型的可再生能源迫在眉睫，与此同时，使用传统的化石能源不可避免地会造成环境问题，特别是近年来我国多地雾霾天气越来越严重，全球气候变暖的问题，都是与化石能源的大量使用分不开的。太阳能作为一种新能源形式，取之不尽，用之不竭，而且不会带来环境污染等问题，将成为人类今后重点发展的能源。太阳能路灯的能源来自于太阳能，白天由太阳能电池板将光能转变为电能储存在蓄电池中，夜晚则由蓄电池向节能灯供电，每个路灯就可以构成一个独立的系统，因此不必铺设电缆，给施工和检修带来了极大的方便，同时也降低了投资。传统的太阳能路灯的电池板是固定在路灯的顶部，但是太阳每天东升西落，每个时刻太阳所处的位置都不相同，而固定式的太阳能电池板只能朝着一个方向，这样就造成了光能吸收效率不够高，造成了能源的浪费，由于光能利用率不高，当遇到连续的阴雨天气时，蓄电池中无法储存足够的能量维持系统的正常工作，为此，这里设计了自动跟踪太阳位置的太阳能路灯。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种太阳能电池能够自动跟踪太阳位置的太阳能路控制系统，解决了太阳能电池不能移动，采光效率低的问题。

 本实用新型的一种自动跟踪太阳的太阳能路灯系统，是由单片机、太阳能电池、充电电路、蓄电池及节能灯构成，所述的单片机、电机驱动电路、步进电动机、双轴传动机构和太阳能电池依次连接，太阳能电池输出连接充电电路至蓄电池、蓄电池输出连接至升压逆变电路；单片机输出分别连接充电电路和升压逆变电路；升压逆变电路输出连接至节能灯。

作为本实用新型的进一步改进，升压逆变电路连接了保护电路，单片机连接了光敏电阻。

本实用新型的一种自动跟踪太阳的太阳能路灯系统，当白天光线较强时，太阳能电池吸收阳光进行发电，并将所发出的电能储存在蓄电池中，发电时，太阳能电池板能够根据太阳的方位自动调节水平和竖直角度，并始终保持太阳能电池板正对着太阳，最大限度地提高光能的利用率，在夜晚或是光线昏暗的阴雨天气，蓄电池通过升压逆变电路为节能灯供电，照亮道路，同时相应的保护电路起到相应的保护作用。

本实用新型的一种自动跟踪太阳的太阳能路灯系统，在白天利用太阳能发电时，能够自动根据太阳的方位来调整太阳能电池板的角度，尽可能多地吸收光能，这样就可以在蓄电池中储存更多的电能，使得系统处于无光或者是光线较差的条件下工作更长的时间，与此同时太阳能路灯的充电与放电、太阳能电池的角度都由单片机进行控制，且配有相应的保护电路，并通过光敏电阻进行光线信号的检测，由电机带动水平轴与竖直轴的传动机构来实现。另外，本实用新型构思新颖，设计合理，易于实现并推广应用。

附图说明

图1是本实用新型结构框图；

图2是本实用新型中单片机接口电路图；

图3是本实用新型数据采集转换电路图；

图4是本实用新型数步进电机驱动电路图；

图5是本实用新型升压逆变电路图；

图6是本实用新型保护电路图。

具体实施方式

本实用新型的自动跟踪太阳的太阳能路灯系统，如图1所示，是由单片机、太阳能电池、充电电路、蓄电池及节能灯构成，所述的单片机、电机驱动电路、步进电动机、双轴传动机构和太阳能电池依次连接，太阳能电池输出连接充电电路至蓄电池、蓄电池输出连接至升压逆变电路；单片机输出分别连接充电电路和升压逆变电路；升压逆变电路输出连接至节能灯。升压逆变电路连接了保护电路，单片机连接了光敏电阻。

下面针对本实用新型的自动跟踪太阳的太阳能路灯系统中各电路进行说明。

1、单片机接口电路

    该系统单片机采用AT89C51芯片，如图2所示，除单片机所需最小系统连接引脚外，其中P0.2-P0.4为光敏电阻信号输入引脚，用来接收来自光敏电阻的信号；P0.7引脚与P06引脚分别为水平轴与竖直轴步进电机的选择引脚，P2.0-P2.3为步进电机转过角度的控制引脚，这样就可以控制步进电机在水平轴与竖直轴方向上的角度，使太阳能电池板正对太阳；P3.1-P3.3用来控制升压逆变电路的工作状态，P3.4-P3.5连接保护电路，实现对保护电路的信号传递与控制。

2、数据采集转换电路