CN106410937A - 太阳能充电站及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能充电站，解决了现有技术的不足，技术方案为：包括转动底座、吸合式的无线充电板、封闭式透明固定座、太阳能板、蓄电池、DC‑DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器，所述转动底座整体呈矩形，所述转动底座的顶部开设有固定通槽，所述封闭式透明固定座的两端部内侧配设有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述固定通槽连接，所述吸合式的无线充电板、太阳能板、蓄电池、DC‑DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器均固定在封闭式透明固定座内。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏设备，特别涉及一种太阳能充电站及其控制方法。
背景技术
光伏设备包括逆变器、汇流箱、气象仪和升压站等各项设备，这些设备在监控中需要由电表数据采集，但是这些设备与电表的连接采集形式很少，同时，也缺少一种合适的方式进行远程的查询，这样就导致逆变器、汇流箱、气象仪和升压站等各项光伏设备在运行过程当中缺少足够的远程监控，必须要人工近地控制，提高了人工成本。
应用最多的光伏设备是太阳能电站，但是一般的太阳能电站为固定式，在恶劣环境：例如岛上、水中、狭窄地域，可以解决远距离输电的问题，但是有一定局限性，例如，在临时涉笔环境中进行一段无人值守的工作，一般的太阳能电站固定安装的形式就有较高的安装成本，运行一段时间又要进行拆除，成本较高不能满足要求了。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术在在低矮环境中进行一段无人值守的工作，一般的太阳能电站固定安装的形式就有较高的安装成本，运行一段时间又要进行拆除，成本较高不能满足要求了的问题，提供了一种太阳能充电站及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能充电站，包括转动底座、吸合式的无线充电板、封闭式透明固定座、太阳能板、蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器，所述转动底座整体呈矩形，所述转动底座的顶部开设有固定通槽，所述封闭式透明固定座的两端部内侧配设有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述固定通槽连接，所述吸合式的无线充电板、太阳能板、蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器均固定在封闭式透明固定座内，所述无线充电板布置在所述封闭式透明固定座的底部，所述蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器均布置在所述无线充电板的上方，所述太阳能板布置在所述封闭式透明固定座内部的顶端，所述太阳能板通过太阳能充电电路与所述蓄电池电连接，所述DC-DC隔离电源的输入端与蓄电池连接，DC-DC隔离电源的输出端分别与处理器和无线充电板电连接，所述处理器与DC-DC隔离电源和太阳能充电电路电连接，所述旋转电机的输入端与DC-DC隔离电源的输出端连接，所述旋转电机的控制端与处理器电连接。本发明适用于填设景观灯的沟底、埋设景观灯的露天舞台、临时设备等场景，行走式太阳能充电站充满电后移动至目标设备的下方，液压支撑件支撑起本发明对准充电板进行充电，充电完成后，脱离目标，回到阳光面进行充电或给其他设备进行充电，成本较低。
作为优选，所述太阳能充电站还包括驱动电机、驱动轮和若干个液压支撑件，所述驱动轮连接在所述转动底座的下方，且所述驱动轮位于固定通槽的外侧，所述驱动电机固定在转动底座内，所述驱动轮由驱动电机驱动，所述液压支撑件的固定在所述转动底座的下方且对准地面，所述驱动电机和若干个液压支撑件的供电端与所述DC-DC隔离电源的输出端连接，所述驱动电机和若干个液压支撑件的控制端与所述处理器电连接。
作为优选，所述太阳能充电站还包括驱动电机、驱动轮和若干个液压支撑件，所述驱动轮连接在所述转动底座的下方，且所述驱动轮位于固定通槽的外侧，所述驱动电机固定在转动底座内，所述驱动轮由驱动电机驱动，所述液压支撑件的固定在所述转动底座的下方且对准地面，所述驱动电机和若干个液压支撑件的供电端与所述DC-DC隔离电源的输出端连接，所述驱动电机和若干个液压支撑件的控制端与所述处理器电连接。
作为优选，所述处理器还电连接有无线通信芯片、定位芯片和串口通信接口，所述无线通信芯片、定位芯片和串口通信接口均与所述处理器电连接。
作为优选，所述液压支撑件为液压杆，所述处理器为arm处理器。
作为优选，所述处理器通过一个蓄电池管理单元与所述的蓄电池电连接，处理器还与电表的输入端连接，所述电表的输出端为红外输出端。
作为优选，所述无线充电板呈方形，所述无线充电板上间隔设置有若干个相互并联的子充电板，每个子充电板的外侧均布置有电磁铁连接部，每组所述的电磁铁连接部均通过一组控制开关与所述DC-DC隔离电源电连接。
作为优选，每组所述的控制开关均包括控制开关三极管Q11、控制开关三极管Q12、控制开关二极管D11、控制开关二极管D12、控制开关二极管D13和控制开关二极管D14，所述DC-DC隔离电源的第一输出端通过控制开关二极管D11与控制开关三极管Q11的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第一输出端通过控制开关二极管D12与控制开关三极管Q12的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第二输出端通过控制开关二极管D13与控制开关三极管Q11的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第二输出端通过控制开关二极管D14与控制开关三极管Q12的集电极连接，控制开关三极管Q11和控制开关三极管Q12的基极均与处理器电连接，控制开关三极管Q11的发射极与电磁铁连接部的第一输入端连接，控制开关三极管Q12的发射极与电磁铁连接部的第二输入端连接。
一种太阳能充电站充电方法，包括以下步骤：
步骤一：太阳能充电站启动，太阳能板通过太阳能充电电路给蓄电池充电，蓄电池通过DC-DC隔离电源给处理器供电；
步骤二：蓄电池管理单元实时检测当前蓄电池状态并传输至处理器；
步骤三：处理器根据定位芯片获取当前位置，处理器通过无线通信芯片或串口通信接口接收包括目标位置和充电电量在内的控制命令，如有目标需要充电则，处理器根据当前位置和目标位置计算得出移动距离，处理器驱动转向器和推进器移动到目标位置，否则跳转执行步骤六；
步骤四：处理器输出信号至旋转电机和液压支撑件，液压支撑件先启动，固定槽升高，然后旋转电机动作，无线充电板转为向上，然后液压支撑件继续动作，无线充电板靠近充电目标，进行充电；
步骤五：处理器通过蓄电池管理单元监控充电过程，完成充电工作后，液压支撑件工作，无线充电板脱离充电目标，然后重复步骤三；
步骤六：旋转电机动作，无线充电板转为向上，然后液压支撑件继续动作，驱动轮着地，然后处理器控制驱动电机动作回到原位。
作为优选，在所述步骤四中，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达导通指令，电磁铁连接部通电，电磁铁连接部吸附住充电目标；在所述步骤五中，完成充电工作后，电磁铁连接部断电，电磁铁连接部离开充电目标。
作为优选，在所述步骤四中，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达正向导通指令，电磁铁连接部正向通电，电磁铁连接部吸附住充电目标；在所述步骤五中，完成充电工作后，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达反向导通指令，电磁铁连接部反向通电，电磁铁连接部排斥离开充电目标。
本发明的实质性效果是：本发明适用于填设景观灯的沟底、埋设景观灯的露天舞台、临时设备等场景，行走式太阳能充电站充满电后移动至目标设备的下方，液压支撑件支撑起本发明对准充电板进行充电，充电完成后，脱离目标，回到阳光面进行充电或给其他设备进行充电，成本较低。
附图说明
图1为本发明的一种整体电路示意图；
图2为本发明中控制开关的一种原理示意图；
图3为本发明外观的俯视示意图；
图4为本发明中配合使用的景观灯的一种示意图。
图中：A1、太阳能板，A2、太阳能充电电路，A3、蓄电池，A4、DC-DC隔离电源，A5、无线充电板，A6、蓄电池管理单元，A7、处理器，A8、无线通信芯片，A9、定位芯片，A10、串口通信接口，A11、驱动电机，A12、旋转电机，B5、电表，F1、转动底座，F2、封闭式透明固定座，F3、旋转电机的输出轴，G1、固定套，G2、灯体，G3、弹簧，G4、灯体蓄电池，G5、磁性部。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种太阳能充电站（参见附图1至图4），包括转动底座F1、吸合式的无线充电板A5、封闭式透明固定座F2、太阳能板A1、蓄电池A3、DC-DC隔离电源A4、太阳能充电电路A2和处理器A7，所述转动底座整体呈矩形，所述转动底座的顶部开设有固定通槽，所述封闭式透明固定座的两端部内侧配设有旋转电机A12，所述旋转电机的输出轴F3与所述固定通槽连接，所述吸合式的无线充电板、太阳能板、蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器均固定在封闭式透明固定座内，所述无线充电板布置在所述封闭式透明固定座的底部，所述蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器均布置在所述无线充电板的上方，所述太阳能板布置在所述封闭式透明固定座内部的顶端，所述太阳能板通过太阳能充电电路与所述蓄电池电连接，所述DC-DC隔离电源的输入端与蓄电池连接，DC-DC隔离电源的输出端分别与处理器和无线充电板电连接，所述处理器与DC-DC隔离电源和太阳能充电电路电连接，所述旋转电机的输入端与DC-DC隔离电源的输出端连接，所述旋转电机的控制端与处理器电连接。所述太阳能充电站还包括驱动电机A11、驱动轮和若干个液压支撑件，所述驱动轮连接在所述转动底座的下方，且所述驱动轮位于固定通槽的外侧，所述驱动电机固定在转动底座内，所述驱动轮由驱动电机驱动，所述液压支撑件的固定在所述转动底座的下方且对准地面，所述驱动电机和若干个液压支撑件的供电端与所述DC-DC隔离电源的输出端连接，所述驱动电机和若干个液压支撑件的控制端与所述处理器电连接。所述处理器还电连接有无线通信芯片A8、定位芯片A9和串口通信接口A10，所述无线通信芯片、定位芯片和串口通信接口均与所述处理器电连接。所述液压支撑件为液压杆，所述处理器为arm处理器。所述处理器通过一个蓄电池管理单元A6与所述的蓄电池电连接，处理器还与电表B5的输入端连接，所述电表的输出端为红外输出端。所述无线充电板呈方形，所述无线充电板上间隔设置有若干个相互并联的子充电板，每个子充电板的外侧均布置有电磁铁连接部，每组所述的电磁铁连接部均通过一组控制开关与所述DC-DC隔离电源电连接。每组所述的控制开关均包括控制开关三极管Q11、控制开关三极管Q12、控制开关二极管D11、控制开关二极管D12、控制开关二极管D13和控制开关二极管D14，所述DC-DC隔离电源的第一输出端通过控制开关二极管D11与控制开关三极管Q11的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第一输出端通过控制开关二极管D12与控制开关三极管Q12的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第二输出端通过控制开关二极管D13与控制开关三极管Q11的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第二输出端通过控制开关二极管D14与控制开关三极管Q12的集电极连接，控制开关三极管Q11和控制开关三极管Q12的基极均与处理器电连接，控制开关三极管Q11的发射极与电磁铁连接部的第一输入端连接，控制开关三极管Q12的发射极与电磁铁连接部的第二输入端连接。配套使用的景观灯可以安装在固定杆上，景观灯外罩为一个与固定杆连接的固定套G1，固定套的底部连接有平板，平板上通过弹簧G3与灯体G2连接，灯体下部为带有充电电路的灯体蓄电池G4，灯体的两边固定有与电磁铁连接部大小相等的磁性部G5。
一种太阳能充电站充电方法，适用于如上所述的太阳能充电站，
步骤一：太阳能充电站启动，太阳能板通过太阳能充电电路给蓄电池充电，蓄电池通过DC-DC隔离电源给处理器供电；
步骤二：蓄电池管理单元实时检测当前蓄电池状态并传输至处理器；
步骤三：处理器根据定位芯片获取当前位置，处理器通过无线通信芯片或串口通信接口接收包括目标位置和充电电量在内的控制命令，如有目标需要充电则，处理器根据当前位置和目标位置计算得出移动距离，处理器驱动转向器和推进器移动到目标位置，否则跳转执行步骤六；
步骤四：处理器输出信号至旋转电机和液压支撑件，液压支撑件先启动，固定槽升高，然后旋转电机动作，无线充电板转为向上，然后液压支撑件继续动作，无线充电板靠近充电目标，进行充电；
步骤五：处理器通过蓄电池管理单元监控充电过程，完成充电工作后，液压支撑件工作，无线充电板脱离充电目标，然后重复步骤三；
步骤六：旋转电机动作，无线充电板转为向上，然后液压支撑件继续动作，驱动轮着地，然后处理器控制驱动电机动作回到原位。
在所述步骤四中，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达导通指令，电磁铁连接部通电，电磁铁连接部吸附住充电目标；在所述步骤五中，完成充电工作后，电磁铁连接部断电，电磁铁连接部离开充电目标。
实施例2：
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：在所述步骤四中，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达正向导通指令，电磁铁连接部正向通电，电磁铁连接部吸附住充电目标；在所述步骤五中，完成充电工作后，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达反向导通指令，电磁铁连接部反向通电，电磁铁连接部排斥离开充电目标。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种太阳能充电站，其特征在于：包括转动底座、吸合式的无线充电板、封闭式透明固定座、太阳能板、蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器，所述转动底座整体呈矩形，所述转动底座的顶部开设有固定通槽，所述封闭式透明固定座的两端部内侧配设有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述固定通槽连接，所述吸合式的无线充电板、太阳能板、蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器均固定在封闭式透明固定座内，所述无线充电板布置在所述封闭式透明固定座的底部，所述蓄电池、DC-DC隔离电源、太阳能充电电路和处理器均布置在所述无线充电板的上方，所述太阳能板布置在所述封闭式透明固定座内部的顶端，所述太阳能板通过太阳能充电电路与所述蓄电池电连接，所述DC-DC隔离电源的输入端与蓄电池连接，DC-DC隔离电源的输出端分别与处理器和无线充电板电连接，所述处理器与DC-DC隔离电源和太阳能充电电路电连接，所述旋转电机的输入端与DC-DC隔离电源的输出端连接，所述旋转电机的控制端与处理器电连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能充电站，其特征在于：所述太阳能充电站还包括驱动电机、驱动轮和若干个液压支撑件，所述驱动轮连接在所述转动底座的下方，且所述驱动轮位于固定通槽的外侧，所述驱动电机固定在转动底座内，所述驱动轮由驱动电机驱动，所述液压支撑件的固定在所述转动底座的下方且对准地面，所述驱动电机和若干个液压支撑件的供电端与所述DC-DC隔离电源的输出端连接，所述驱动电机和若干个液压支撑件的控制端与所述处理器电连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能充电站，其特征在于：所述处理器还电连接有无线通信芯片、定位芯片和串口通信接口，所述无线通信芯片、定位芯片和串口通信接口均与所述处理器电连接。
4.根据权利要求2所述的太阳能充电站，其特征在于：所述液压支撑件为液压杆，所述处理器为arm处理器。
5.根据权利要求3所述的太阳能充电站，其特征在于：所述处理器通过一个蓄电池管理单元与所述的蓄电池电连接，处理器还与电表的输入端连接，所述电表的输出端为红外输出端。
6.根据权利要求3所述的太阳能充电站，其特征在于：所述无线充电板呈方形，所述无线充电板上间隔设置有若干个相互并联的子充电板，每个子充电板的外侧均布置有电磁铁连接部，每组所述的电磁铁连接部均通过一组控制开关与所述DC-DC隔离电源电连接。
7.根据权利要求13所述的太阳能充电站，其特征在于：每组所述的控制开关均包括控制开关三极管Q11、控制开关三极管Q12、控制开关二极管D11、控制开关二极管D12、控制开关二极管D13和控制开关二极管D14，所述DC-DC隔离电源的第一输出端通过控制开关二极管D11与控制开关三极管Q11的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第一输出端通过控制开关二极管D12与控制开关三极管Q12的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第二输出端通过控制开关二极管D13与控制开关三极管Q11的集电极连接，所述DC-DC隔离电源的第二输出端通过控制开关二极管D14与控制开关三极管Q12的集电极连接，控制开关三极管Q11和控制开关三极管Q12的基极均与处理器电连接，控制开关三极管Q11的发射极与电磁铁连接部的第一输入端连接，控制开关三极管Q12的发射极与电磁铁连接部的第二输入端连接。
8.一种太阳能充电站充电方法，适用于如权利要求7所述的太阳能充电站，其特征在于：
步骤一：太阳能充电站启动，太阳能板通过太阳能充电电路给蓄电池充电，蓄电池通过DC-DC隔离电源给处理器供电；
步骤二：蓄电池管理单元实时检测当前蓄电池状态并传输至处理器；
步骤三：处理器根据定位芯片获取当前位置，处理器通过无线通信芯片或串口通信接口接收包括目标位置和充电电量在内的控制命令，如有目标需要充电则，处理器根据当前位置和目标位置计算得出移动距离，处理器驱动转向器和推进器移动到目标位置，否则跳转执行步骤六；
步骤四：处理器输出信号至旋转电机和液压支撑件，液压支撑件先启动，固定槽升高，然后旋转电机动作，无线充电板转为向上，然后液压支撑件继续动作，无线充电板靠近充电目标，进行充电；
步骤五：处理器通过蓄电池管理单元监控充电过程，完成充电工作后，液压支撑件工作，无线充电板脱离充电目标，然后重复步骤三；
步骤六：旋转电机动作，无线充电板转为向上，然后液压支撑件继续动作，驱动轮着地，然后处理器控制驱动电机动作回到原位。
9.根据权利要求8所述的太阳能充电站控制方法，其特征在于：在所述步骤四中，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达导通指令，电磁铁连接部通电，电磁铁连接部吸附住充电目标；在所述步骤五中，完成充电工作后，电磁铁连接部断电，电磁铁连接部离开充电目标。
10.根据权利要求8所述的太阳能充电站控制方法，其特征在于：在所述步骤四中，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达正向导通指令，电磁铁连接部正向通电，电磁铁连接部吸附住充电目标；在所述步骤五中，完成充电工作后，处理器对无线充电板上的电磁铁连接部下达反向导通指令，电磁铁连接部反向通电，电磁铁连接部排斥离开充电目标。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170215 |