太阳能电池补充能源的感应控制阀
阅读：601发布：2020-07-14
专利汇可以提供太阳能电池补充能源的感应控制阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型是一种 太阳能 电池 补充 能源 的感应控制 阀 。其特征在于由非晶 硅 太阳能电池 (1)、镍氢 电池组 (2)和微功耗感应 控制器 (3)组成，非晶硅太阳能电池固装于感应 冲洗阀 外壳 或感应龙头本体上，非晶硅太阳能电池的正负极两端引出线与镍氢电池组的正负极两端并联，该并联端与微功耗感应控制器的电源输入端相连。本实用新型的感应 控制阀 ，综合了非晶硅太阳能电池、镍氢电池、微功耗感应控制器的优点，低成本、高效可靠地实现了自动补充能源。，下面是太阳能电池补充能源的感应控制阀专利的具体信息内容。
技术领域
本实用新型涉及自动控制技术，具体地说是由太阳能电池作为补充能 源的感应控制阀。
背景技术
新型的感应水龙头或感应冲洗阀均以电池作为动力源，为保证在任何 时刻均能感知龙头或冲洗阀的使用者，术感应龙头或感应冲洗阀必须24 小时不间断地处于工作状态，因此，感应龙头或感应冲洗阀守侯状态时的 静态电流指标是感应龙头和感应冲洗阀是否具有长寿命、是否能保持长时 间不更换电池的最主要指标。
为降低静态电流指标，以达到延长电池使用寿命的目的，大多数公知 的感应龙头和感应冲洗阀一方面采用了诸如使计算机休眠、选用低功耗器 件的方式来降低感应龙头和感应冲洗阀的静态电流，另一方面，通过选用 高容量电池来尽量延长更换电池的周期。然而，仅仅靠选用高容量电池并 不能从根本上解决能源消耗的问题，许多感应龙头或感应冲洗阀尽管选用 了高容量电池，其电池的更换周期也难以获得较大的延长，电池的频繁更 换，不仅提高了感应龙头或感应冲洗阀的使用成本，而且对环境保护极为 不利。
为解决以上问题，日本发明了利用自来水的动力进行自发电作为补充 动力源的感应龙头。然而，利用自来水作为动力发电，不仅需要成本较高 的发电机，同时还必须增加叶轮、轴承等机构，由于锂电池的使用，还必 需配备相应的充电管理模块，这些附属部件的增加，使得本来很简单的感 应龙头变得较为复杂，可靠性降低，成本增加。其次，由于靠水力发电， 仪仅在使用龙头的短暂瞬间才会补充电力，因此电力补充效果并不显著。
为降低静态电流指标，以达到延长电池使用寿命的目的，大多数公知 的感应龙头和感应冲洗阀一方面采用了诸如使计算机休眠、选用低功耗器 件的方式来降低感应龙头和感应冲洗阀的静态电流，另一方面，通过选用 高容量电池来尽量延长更换电池的周期。然而，仅仅靠选用高容量电池并 不能从根本上解决能源消耗的问题，许多感应龙头或感应冲洗阀尽管选用 了高容量电池，其电池的更换周期也难以获得较大的延长，电池的频繁更 换，不仅提高了感应龙头或感应冲洗阀的使用成本，而且对环境保护极为 不利。
为解决以上问题，日本发明了利用自来水的动力进行自发电作为补充 动力源的感应龙头。然而，利用自来水作为动力发电，不仅需要成本较高 的发电机，同时还必须增加叶轮、轴承等机构，由于锂电池的使用，还必 需配备相应的充电管理模块，这些附属部件的增加，使得本来很简单的感 应龙头变得较为复杂，可靠性降低，成本增加。其次，由于靠水力发电， 仪仅在使用龙头的短暂瞬间才会补充电力，因此电力补充效果并不显著。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种由太阳能电池作为补充能源的感应控 制阀，该感应控制阀既能随时补充电池所消耗的电力，同时还具备低成本、 高可靠、易于实现的特性。
本实用新型的技术方案为：用对光的频谱曲线和人眼视觉曲线相似 的，其峰值响应所对应的光的波长约在600纳米左右的非晶硅太阳能电池 固装于感应龙头或感应冲洗阀的外壳，非晶硅太阳能电池的正负极两端引 出线与镍氢电池组的正负极两端并联，该并联端与微功耗感应控制器的电 源输入端相连。
与传统公知技术实现的感应龙头或感应冲洗阀相比，采用本实用新型 的感应控制阀，综合了非晶硅太阳能电池、镍氢电池、微功耗感应控制器 的优点，低成本、高效可靠地实现了自动补充能源的感应控制阀。
本实用新型充分利用了非晶硅太阳能电池的特性，在可见光的范围 内，仅靠漫射光线就实现了光能到电能的转换，克服了太阳能电池一方面 要有较强光照，另一方面感应接收器又必须避免光线直射的矛盾；充分利 用了镍氢电池无记忆、可永久性进行微涓电流充电以及自放电率较高的特 性，使非晶硅太阳能电池输出的微弱电流能有效地得以聚集，由于用于具 有长时微功耗与瞬时高放电特征的感应控制阀领域，因而可免去成本较高 的充电电源管理电路，电池的更换周期取决于镍氢电池的使用寿命，在极 大地延长了电池更换周期的同时并不显著增加成本，为在更大范围内用自 动感应控制阀替换手动龙头、手动冲洗阀提供了新的选择。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例的基本原理图：
图2为太阳能电池补充能源的感应龙头侧面图：
图3为太阳能电池补充能源的感应冲洗阀正面图；
图4为太阳能电池补充能源的感应冲洗阀侧面图。
具体实施方案
实施例1：太阳能电池补充电力的感应龙头
如图1、图2所示，太阳能电池补充能源的感应龙头由对光的频谱响 应峰值为600nm左右，在光强为200LUX白色光、环境温度为25℃的条 件下，开路电压8V，短路电流不低于14uA的非晶硅太阳能电池1、镍氢 电池组2、微功耗感应阀控制器3、感应龙头本体4组成。非晶硅太阳能 电池1与感应龙头本体4紧固或胶性联接，非晶硅太阳能电池1的引出线 与4×1.2V＝4.8V镍氢电池组正负极引出线并联，该并联输出端与微功耗 感应控制器3(现有技术)的电源输入端相联接。
按以上方式组成的太阳能电池自动补充能源的感应控制阀，在白天漫 射光线或荧光灯或白炽灯的照射下，非晶硅太阳能电池将输出电压约为 5.5V，电流随着外界光线强弱在5至60微安之间变化的电流，在微功耗 感应控制器(静态电流低于14微安)的条件下，太阳能电池输出的电压 高于电池组的输出电压，因此，太阳能电池将作为主工作电源向控制器供 电，随着外界光线的强弱不同，太阳能电池输出的电流也不同，当太阳能 电池输出的电流高于微感应控制器所需的8微安电流时，剩余的电流向镍 氢电池组进行微涓电流充电，在避免阳光直射的情况下，该充电电流通常 维持在10至50微安之间；当感应控制器检测到有人使用龙头或冲洗阀时， 感应控制器驱动发光管和阀门启闭执行机构动作，需较多的供应电流，随 着负载的增加，太阳能电池的输出电压迅速跌落，当太阳能电池输出电压 低于镍氢电池组的输出电压时，自动转由镍氢电池组供电，由于镍氢电池 具有较低的内阻，因此能迅速提供驱动所需的电流以启闭阀门，启闭动作 完成后，感应控制器进入微功耗的守侯状态，由于负载减小，太阳能电池 的输出电压迅速上升，当该电压升至镍氢电池组的输出电压以上时，又自 动转换为太阳能电池向感应控制器供电，感应控制器消耗所剩余的部分， 仍然向镍氢电池组进行微涓流充电。当外界光线减弱，太阳能电池输出的 电压低于镍氢电池组提供的电压时，自动转为由镍氢电池组供电，当黑夜 降临且灯关闭之后，太阳能电池输出的电压、电流消失，由镍氢电池组供 电。
实施例2：太阳能电池补充电力的感应冲洗阀
如图3所示，将实施例1的感应龙头本体4换为感应冲洗阀的外罩5， 太阳能电池1固定于感应冲洗阀外罩5即可。
本实用新型的技术方案为：用对光的频谱曲线和人眼视觉曲线相似 的，其峰值响应所对应的光的波长约在600纳米左右的非晶硅太阳能电池 固装于感应龙头或感应冲洗阀的外壳，非晶硅太阳能电池的正负极两端引 出线与镍氢电池组的正负极两端并联，该并联端与微功耗感应控制器的电 源输入端相连。
与传统公知技术实现的感应龙头或感应冲洗阀相比，采用本实用新型 的感应控制阀，综合了非晶硅太阳能电池、镍氢电池、微功耗感应控制器 的优点，低成本、高效可靠地实现了自动补充能源的感应控制阀。
本实用新型充分利用了非晶硅太阳能电池的特性，在可见光的范围 内，仅靠漫射光线就实现了光能到电能的转换，克服了太阳能电池一方面 要有较强光照，另一方面感应接收器又必须避免光线直射的矛盾；充分利 用了镍氢电池无记忆、可永久性进行微涓电流充电以及自放电率较高的特 性，使非晶硅太阳能电池输出的微弱电流能有效地得以聚集，由于用于具 有长时微功耗与瞬时高放电特征的感应控制阀领域，因而可免去成本较高 的充电电源管理电路，电池的更换周期取决于镍氢电池的使用寿命，在极 大地延长了电池更换周期的同时并不显著增加成本，为在更大范围内用自 动感应控制阀替换手动龙头、手动冲洗阀提供了新的选择。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例的基本原理图：
图2为太阳能电池补充能源的感应龙头侧面图：
图3为太阳能电池补充能源的感应冲洗阀正面图；
图4为太阳能电池补充能源的感应冲洗阀侧面图。
具体实施方案
实施例1：太阳能电池补充电力的感应龙头
如图1、图2所示，太阳能电池补充能源的感应龙头由对光的频谱响 应峰值为600nm左右，在光强为200LUX白色光、环境温度为25℃的条 件下，开路电压8V，短路电流不低于14uA的非晶硅太阳能电池1、镍氢 电池组2、微功耗感应阀控制器3、感应龙头本体4组成。非晶硅太阳能 电池1与感应龙头本体4紧固或胶性联接，非晶硅太阳能电池1的引出线 与4×1.2V＝4.8V镍氢电池组正负极引出线并联，该并联输出端与微功耗 感应控制器3(现有技术)的电源输入端相联接。
按以上方式组成的太阳能电池自动补充能源的感应控制阀，在白天漫 射光线或荧光灯或白炽灯的照射下，非晶硅太阳能电池将输出电压约为 5.5V，电流随着外界光线强弱在5至60微安之间变化的电流，在微功耗 感应控制器(静态电流低于14微安)的条件下，太阳能电池输出的电压 高于电池组的输出电压，因此，太阳能电池将作为主工作电源向控制器供 电，随着外界光线的强弱不同，太阳能电池输出的电流也不同，当太阳能 电池输出的电流高于微感应控制器所需的8微安电流时，剩余的电流向镍 氢电池组进行微涓电流充电，在避免阳光直射的情况下，该充电电流通常 维持在10至50微安之间；当感应控制器检测到有人使用龙头或冲洗阀时， 感应控制器驱动发光管和阀门启闭执行机构动作，需较多的供应电流，随 着负载的增加，太阳能电池的输出电压迅速跌落，当太阳能电池输出电压 低于镍氢电池组的输出电压时，自动转由镍氢电池组供电，由于镍氢电池 具有较低的内阻，因此能迅速提供驱动所需的电流以启闭阀门，启闭动作 完成后，感应控制器进入微功耗的守侯状态，由于负载减小，太阳能电池 的输出电压迅速上升，当该电压升至镍氢电池组的输出电压以上时，又自 动转换为太阳能电池向感应控制器供电，感应控制器消耗所剩余的部分， 仍然向镍氢电池组进行微涓流充电。当外界光线减弱，太阳能电池输出的 电压低于镍氢电池组提供的电压时，自动转为由镍氢电池组供电，当黑夜 降临且灯关闭之后，太阳能电池输出的电压、电流消失，由镍氢电池组供 电。
实施例2：太阳能电池补充电力的感应冲洗阀
如图3所示，将实施例1的感应龙头本体4换为感应冲洗阀的外罩5， 太阳能电池1固定于感应冲洗阀外罩5即可。
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