一种多功能光能供电储电装置的制作方法

1.本实用新型涉及能源供储电技术领域，具体涉及一种多功能光能供电储电装置。


背景技术：

2.大电网以大型发电、集中发电为主，电能输出稳定，但民用电和工业用电存在明显时间段差异，致使用电出现明显峰谷，夜间用户用电水平下降，电厂发不出电，白天供电能力不足，制约用户用电。太阳能作为一种新兴的绿色能源，正得到迅速发展与应用。太阳能电池吸收日照辐射能量，将太阳光能转化成为电能，为装置提供电源，一路通过控制器，用于直流负载；另一路通过控制器与逆变器将光伏输出的直流电转换为交流电给负载供电。太阳能进行电能转换的时候，太阳的位置是随着时间的变化而改变的，而现有技术中的太阳能光伏组件一般是固定的，无法根据太阳的位置进行位置或角度的调整，导致只能在固定时段内有效的吸收太阳能，而在其他时段的吸收效率就十分低下。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种多功能光能供电储电装置，实现在充分利用太阳能电池发电效能的基础上，使蓄电池快速充满电，提高能量利用率；且太阳能光伏组件可根据太阳光的光照强度调整方位和角度，从而更好地吸收光能并对蓄电池进行充电。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种多功能光能供电储电装置，包括箱体和太阳能光伏组件，太阳能光伏组件通过旋转支撑结构安装在箱体的顶部；所述箱体内设置有供电储电单元，箱体的前部设置有接线板，接线板上分别安装有供电电源接口和usb接口，且供电电源接口和usb接口均与供电储电单元相连接。
5.所述供电储电单元包括控制模块、蓄电池、逆变器和计量模块，蓄电池与太阳能光伏组件相连接，且蓄电池通过稳压电路与控制模块相连接；逆变器分别与控制模块、蓄电池和供电电源接口相连接，计量模块和usb接口均与控制模块相连接。
6.所述太阳能光伏组件包括太阳能光伏板、支架组和支撑板，太阳能光伏板通过支架组安装在支撑板上，支撑板固定在旋转支撑结构上；支撑板上设置有光照传感器，光照传感器与控制模块相连接，太阳能光伏板与蓄电池相连接。
7.所述支架组包括固定支架和升降支架，固定支架和升降支架的底部均固定在支撑板上，固定支架的顶部与太阳能光伏板的一端相铰接，升降支架的顶部与太阳能光伏板的另一端活动连接。
8.所述升降支架包括支杆、导轮和电控微型液压泵，微型气缸竖向固定在支撑板上，微型气缸与控制模块相连接，且微型气缸的伸缩杆固定连接支杆的底端，支杆的顶端转动连接导轮；太阳能光伏板上设置有与导轮相匹配的导槽，导轮活动安装在导槽内。
9.所述旋转支撑结构包括支撑转轴、从动齿轮、主动齿轮和驱动电机，箱体的内部上方水平固定有隔板，支撑转轴的上部与支撑板固定连接，支撑转轴的下部伸入箱体内并通
过轴承与隔板转动连接，驱动电机竖向固定在隔板上且位于支撑转轴的一侧，驱动电机与控制模块相连接，驱动电机的输出端固定连接主动齿轮，从动齿轮设置在支撑转轴上且与主动齿轮相啮合。
10.所述计量模块包括电压检测电路、电流检测电路和功率计算芯片，电压检测电路和电流检测电路均与功率计算芯片相连接，功率计算芯片与控制模块相连接。
11.所述箱体的前部设置有显示屏，显示屏与控制模块相连接。
12.所述箱体的侧壁上开设有检修窗口，箱体的底部设置有万向轮。
13.采用上述结构的本实用新型，利用太阳能光伏板吸收光能来转换成电能并存储到蓄电池内作为备用或应急电源使用，满足用户在停电或不便接入电源的情况下的用电需求；且通过设置旋转支撑结构并与太阳能光伏组件相连接，实现当太阳光光照位置发生变化时，太阳能光伏组件可根据光照位置调整朝向方位，保证太阳能光伏组件能够更好地吸收光能；所设置的升降支架可以根据太阳光的光照强度或位置来改变太阳能光伏板的倾斜角度，使太阳能光伏板的光照面积时刻达到最大化。本实用新型整体结构简单，使用方便，实现在充分利用太阳能电池发电效能的基础上，使蓄电池快速充满电，提高能量利用率。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型的整体结构示意图；
16.图2为图1中a处的剖视图；
17.图3为本实用新型旋转支撑结构的结构示意图；
18.图4为本实用新型的控制原理框图。
19.图中：箱体1；旋转支撑结构2，支撑转轴21，从动齿轮22，主动齿轮23，驱动电机24；太阳能光伏组件3，太阳能光伏板31，固定支架32，升降支架33，支杆33-1，导轮33-2，伸缩杆33-3，微型气缸33-4，支撑板34，光照传感器35；接线板4；供电电源接口5；usb接口6；控制模块7；蓄电池8；逆变器9；计量模块10；稳压电路11；显示屏12，隔板13。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1所示，本实用新型提供了一种多功能光能供电储电装置，包括箱体1和太阳能光伏组件3，太阳能光伏组件3通过旋转支撑结构2安装在箱体1的顶部，当太阳光光照位置发生变化时，旋转支撑结构2可用来调整太阳能光伏组件3的设置方位，以更好的吸收太阳光。所述箱体1内设置有供电储电单元，供电储电单元与太阳能光伏组件3相连接，太阳能光伏组件3吸收太阳光能并转换成电能储存到供电储电单元内以供用户使用。箱体1的前部
设置有接线板4，接线板4上分别安装有供电电源接口5和usb接口6，且供电电源接口5和usb接口6均与供电储电单元相连接，供电电源接口5可接入交流电用电负载，usb接口6可接入直流电用电负载，供电储电单元用于为供电电源接口5和usb接口6供电。
22.如图4所示，所述供电储电单元包括控制模块7、蓄电池8、逆变器9和计量模块10，控制模块可采用stm32f103型号的控制器，蓄电池8与太阳能光伏组件3相连接，太阳能光伏组件3吸收光能转换成电能后为蓄电池8进行充电，即将转换的电能存储到蓄电池中。蓄电池8通过稳压电路11与控制模块7相连接。逆变器9分别与控制模块7、蓄电池8和供电电源接口5相连接，计量模块10和usb接口6均与控制模块7相连接。蓄电池8放电时一路直接为usb接口6供电，另一路经逆变器9转换成交流电后为供电电源接口5供电，用户可根据使用需求接入直流或交流用电设备，在停电或不便接入电源的情况下利用该多功能光能供电储电装置来进行供电，使用方便。
23.所述的计量模块10包括电压检测电路、电流检测电路和功率计算芯片，功率计量芯片的型号为hlw8032，电压检测电路和电流检测电路均与功率计算芯片相连接，功率计算芯片与控制模块7相连接。电压检测电路用于实时监测蓄电池8充电放电时的电压数据，电流检测电路用于实时监测蓄电池8充电放电时的电流数据，功率计算芯片接收电压、电流数据后计算出功率数据并传输给控制模块7，从而实现对蓄电池8充电及供电过程的实时监控。
24.由于太阳能进行电能转换的时候，太阳的位置是随着时间的变化而改变的，为了实现根据太阳的位置能实时调整太阳能光伏组件3的朝向方位，本实施例中利用旋转支撑结构2来实现此功能。具体如图3所示，所述旋转支撑结构2包括支撑转轴21、从动齿轮22、主动齿轮23和驱动电机24，箱体1的内部上方水平固定有隔板13，支撑转轴21的上部与支撑板34固定连接，支撑转轴21的下部伸入箱体1内并通过轴承与隔板13转动连接，驱动电机24竖向固定在隔板13上且位于支撑转轴21的一侧，驱动电机24与控制模块7相连接，驱动电机24的输出端固定连接主动齿轮23，从动齿轮22设置在支撑转轴21上且与主动齿轮23相啮合。此结构实现控制模块7启动驱动电机24，驱动电机24的输出端带动主动齿轮23转动，主动齿轮23带动从动齿轮22转动，从动齿轮22带动支撑转轴21转动，支撑转轴21带动太阳能光伏组件3转动，实现当太阳光光照位置发生变化时，太阳能光伏组件3可根据光照位置调整方位，从而保证太阳能光伏组件3能够更好地吸收光能并转换成电能进行储电供电。
25.所述太阳能光伏组件3包括太阳能光伏板31、支架组和支撑板34，太阳能光伏板31通过支架组安装在支撑板34上，且太阳能光伏板31与蓄电池8相连接，太阳能光伏板31吸收光能转换成电能后存储到蓄电池8中。支撑板34固定在旋转支撑结构2的支撑转轴21上，支撑转轴21转动时带动支撑板34转动，进而带动太阳能光伏板31随光照转动。
26.进一步地，所述的支架组包括固定支架32和升降支架33，固定支架32和升降支架33的底部均固定在支撑板34上，固定支架32的顶部与太阳能光伏板31的一端相铰接，升降支架33的顶部与太阳能光伏板31的另一端活动连接。即太阳能光伏板31一端的高度是固定的，另一端的高度是可以通过升降支架33进行调节的，从而改变太阳能光伏板31的倾斜角度。优选地，如图2所示，所述升降支架33包括支杆33-1、导轮33-2和电控微型液压泵33-4，微型气缸33-4竖向固定在支撑板34的u型凹槽内，微型气缸33-4与控制模块7相连接，且微型气缸33-4的伸缩杆33-3固定连接支杆33-1的底端，支杆33-1的顶端转动连接导轮33-2；
太阳能光伏板31上设置有与导轮33-2相匹配的导槽，导轮33-2活动安装在导槽内。此结构实现启动微型气缸33-4，微型气缸33-4的伸缩杆33-3将带动支杆33-1向上移动，导轮33-2会在导槽内平移一定距离，最终使得太阳能光伏板31顶端高度上升，从而调节太阳能光伏板31的倾斜角度。
27.所述支撑板34上设置有光照传感器35，光照传感器的型号为ha2003，光照传感器35与控制模块7相连接。光照传感器实时检测太阳光的光照强度并将信号发送给控制模块，控制模块接收信号后控制驱动电机转动，以调节太阳能光伏板的朝向方位使其转动到光照强度较强的位置处；同时启动微型气缸33-4来调节太阳能光伏板31的倾斜角度，使其光照面积达到最大化。
28.所述箱体1的前部设置有显示屏12，显示屏12与控制模块7相连接，控制模块7所接收的电压、电流、功率等数据以及太阳光照强度等均可反馈至显示屏12上，便于用户查看。
29.所述箱体1的侧壁上开设有检修窗口，便于检修箱体1内部的电元器件以及线路等。箱体1的底部设置有万向轮，方便移动箱体，使用方便。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。