專利名稱：一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種提高太陽能光伏模組對太陽能的利用率的太陽跟蹤控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源和資源的消耗速度越來越快。傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，同時全球還有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為人類可持續(xù)發(fā)展的必要條件，人們的注意力正轉(zhuǎn)向可再生能源的利用和開發(fā)。這之中太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點(diǎn)。太陽能電池已經(jīng)開始走進(jìn)千家萬戶。但是太陽能的利用受地形、地勢、位置、云雨等自然條件的影響很大，由于太陽能電池的成本相對較高而轉(zhuǎn)化成電能的效率又太低，得不到普及利用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，功能完備，智能化程度高，實(shí)現(xiàn)了精確的陽光跟蹤性能，提高了太陽能電池發(fā)電效率，有效保護(hù)了太陽能電池裝置，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器、接在控制器輸入端的A/D轉(zhuǎn)換單元和接在控制器輸出端的D/A轉(zhuǎn)換單元，所述A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端接有輸出為模擬信號的綜合信息檢測模塊，所述綜合信息檢測模塊包括對風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時測量的風(fēng)速檢測傳感器、對太陽的方位和俯仰信息進(jìn)行檢測的陽光跟蹤傳感器、對太陽能光伏模組表面的積雪狀況進(jìn)行檢測的積雪識別傳感器和對天氣狀況進(jìn)行識別的天氣狀況識別傳感器，所述控制器接收綜合信息檢測模塊所檢測到并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換單元所轉(zhuǎn)換后的信號并經(jīng)過綜合分析處理后輸出相應(yīng)的控制信號給D/A轉(zhuǎn)換單元，所述D/A轉(zhuǎn)換單元接收控制器輸出的控制信號并經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出給接在其輸出端的兩個線性功放驅(qū)動電路，兩個線性功放驅(qū)動電路分別輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號給分別接在兩者輸出端的兩個直流電機(jī)，所述直流電機(jī)的輸出端接有太陽能光伏模組并根據(jù)線性功放驅(qū)動電路輸出的驅(qū)動信號對太陽能光伏模組的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述太陽能光伏模組上還接有用于檢測太陽能光伏模組位置的位置檢測模塊，所述位置檢測模塊由用于檢測太陽能光伏模組方位的方位檢測傳感器和用于檢測太陽能光伏模組俯仰角的俯仰檢測傳感器構(gòu)成，所述方位檢測傳感器和俯仰檢測傳感器的輸出信號均為數(shù)字信號且兩者的輸出端均與控制器的輸入端相接，所述控制器接收位置檢測模塊所檢測到的信號并與綜合信息檢測模塊所檢測到的信號進(jìn)行綜合后，對太陽能光伏模組的位置進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。上述的一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述積雪識別傳感器為壓力傳感器。上述的一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為單片機(jī)。上述的一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)為芯片AT89S52。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，通過陽光跟蹤傳感器采集太陽的方位、俯仰信號，再通過后續(xù)電路的處理，實(shí)現(xiàn)了精確的陽光跟蹤性能，從而大大提高了太陽能電池發(fā)電效率，同時也有效地保護(hù)了太陽能電池裝置；本實(shí)用新型的太陽光的跟蹤精度理論上可達(dá)0. Γ ；本實(shí)用新型通過天氣狀況識別傳感器，系統(tǒng)能夠大致識別出陰天、雨天，能夠準(zhǔn)確識別晚上，陰天或雨天時該系統(tǒng)屏蔽跟蹤功能；通過風(fēng)速檢測傳感器實(shí)時測量風(fēng)速，當(dāng)有較大風(fēng)速時，太陽能光伏模組自動轉(zhuǎn)成水平，使風(fēng)阻最小，保護(hù)光伏系統(tǒng)；積雪識別傳感器有效地檢測太陽能光伏模組表面的積雪狀況，系統(tǒng)可自動側(cè)翻太陽能光伏模組，使積雪自動滑落。系統(tǒng)可自動檢測陽光跟蹤傳感器的好壞，當(dāng)陽光跟蹤傳感器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會發(fā)出警告，并屏蔽跟蹤功能，本實(shí)用新型的功能完備且智能化程度高，使用效果好，便于推廣使用。 下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型的電路框圖,附圖標(biāo)記說明
1-控制器；
4-綜合信息檢測模塊
4-3-積雪識別傳感器
6-直流電機(jī)； 8-1-方位檢測傳感器
3-D/A轉(zhuǎn)換單元；
4-2-陽光跟蹤傳感器；
5-線性功放驅(qū)動電路
2-A/D轉(zhuǎn)換單元； 4-1-風(fēng)速檢測傳感器； 4-4-天氣狀況識別傳感器；
7-太陽能光伏模組；8-位置檢測模塊；
8-2-俯仰檢測傳感器。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括控制器1、接在控制器1輸入端的A/D轉(zhuǎn)換單元2和接在控制器1輸出端的D/A轉(zhuǎn)換單元3，所述A/D轉(zhuǎn)換單元2的輸入端接有輸出為模擬信號的綜合信息檢測模塊4，所述綜合信息檢測模塊4包括對風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時測量的風(fēng)速檢測傳感器4-1、對太陽的方位和俯仰信息進(jìn)行檢測的陽光跟蹤傳感器4-2、對太陽能光伏模組表面的積雪狀況進(jìn)行檢測的積雪識別傳感器4-3和對天氣狀況進(jìn)行識別的天氣狀況識別傳感器4-4，所述控制器1接收綜合信息檢測模塊4所檢測到并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換單元2所轉(zhuǎn)換后的信號并經(jīng)過綜合分析處理后輸出相應(yīng)的控制信號給D/A轉(zhuǎn)換單元3，所述D/A轉(zhuǎn)換單元 3接收控制器1輸出的控制信號并經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出給接在其輸出端的兩個線性功放驅(qū)動電路5，兩個線性功放驅(qū)動電路5分別輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號給分別接在兩者輸出端的兩個直流電機(jī)6，所述直流電機(jī)6的輸出端接有太陽能光伏模組7并根據(jù)線性功放驅(qū)動電路5 輸出的驅(qū)動信號對太陽能光伏模組7的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述太陽能光伏模組7上還接有用于檢測太陽能光伏模組7位置的位置檢測模塊8，所述位置檢測模塊8由用于檢測太陽能光伏模組7方位的方位檢測傳感器8-1和用于檢測太陽能光伏模組7俯仰角的俯仰檢測傳感器8-2構(gòu)成，所述方位檢測傳感器8-1和俯仰檢測傳感器8-2的輸出信號均為數(shù)字信號且兩者的輸出端均與控制器1的輸入端相接，所述控制器1接收位置檢測模塊8所檢測到的信號并與綜合信息檢測模塊4所檢測到的信號進(jìn)行綜合后，對太陽能光伏模組7的位置進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。[0019]本實(shí)施例中，所述積雪識別傳感器4-3為壓力傳感器。所述控制器1為單片機(jī)。所述單片機(jī)為芯片AT89S52。如圖1所示，本實(shí)用新型的工作原理及工作過程是陽光跟蹤傳感器4-2將太陽的方位、俯仰信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換單元2傳送至控制器1中，控制器1通過D/A轉(zhuǎn)換單元4和線性功放驅(qū)動電路5控制兩組直流電機(jī)6進(jìn)行相應(yīng)的方位、俯仰轉(zhuǎn)動，使得太陽能光伏模組7 對太陽進(jìn)行實(shí)時跟蹤，同時，利用方位檢測傳感器8-1和俯仰檢測傳感器8-2實(shí)時檢測并反饋太陽能光伏模組7的位置信息，有效地克服了機(jī)械回轉(zhuǎn)死區(qū)。在控制器1中生成定時模塊，使該系統(tǒng)晚上處于休眠狀態(tài)以節(jié)約能量，白天定時器將系統(tǒng)激活開始工作，開關(guān)時間可通過人工手動設(shè)定。通過天氣狀況識別傳感器4-4，系統(tǒng)能夠大致識別出陰天、雨天，能夠準(zhǔn)確識別晚上，陰天或雨天時該系統(tǒng)屏蔽跟蹤功能。風(fēng)速檢測傳感器4-1實(shí)時測量風(fēng)速，當(dāng)有較大風(fēng)速時，太陽能光伏模組7自動轉(zhuǎn)成水平，使風(fēng)阻最小，保護(hù)光伏系統(tǒng)。積雪識別傳感器4-3有效地檢測太陽能光伏模組7表面的積雪狀況，系統(tǒng)可自動側(cè)翻太陽能光伏模組7， 使積雪自動滑落。系統(tǒng)可自動檢測陽光跟蹤傳感器4-2的好壞，當(dāng)陽光跟蹤傳感器4-2出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會發(fā)出警告，并屏蔽跟蹤功能。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了精確的陽光跟蹤性能，從而大大提高了太陽能電池發(fā)電效率，同時也有效地保護(hù)了太陽能電池裝置；本實(shí)用新型的太陽光的跟蹤精度理論上可達(dá)0. 1°。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器(1)、接在控制器(1)輸入端的A/ D轉(zhuǎn)換單元(2)和接在控制器(1)輸出端的D/A轉(zhuǎn)換單元(3)，所述A/D轉(zhuǎn)換單元(2)的輸入端接有輸出為模擬信號的綜合信息檢測模塊(4)，所述綜合信息檢測模塊(4)包括對風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時測量的風(fēng)速檢測傳感器(4-1)、對太陽的方位和俯仰信息進(jìn)行檢測的陽光跟蹤傳感器(4-2)、對太陽能光伏模組表面的積雪狀況進(jìn)行檢測的積雪識別傳感器(4-3)和對天氣狀況進(jìn)行識別的天氣狀況識別傳感器(4-4)，所述控制器(1)接收綜合信息檢測模塊 (4)所檢測到并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換單元(2)所轉(zhuǎn)換后的信號并經(jīng)過綜合分析處理后輸出相應(yīng)的控制信號給D/A轉(zhuǎn)換單元(3)，所述D/A轉(zhuǎn)換單元(3)接收控制器(1)輸出的控制信號并經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出給接在其輸出端的兩個線性功放驅(qū)動電路(5)，兩個線性功放驅(qū)動電路(5)分別輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號給分別接在兩者輸出端的兩個直流電機(jī)(6)，所述直流電機(jī)(6)的輸出端接有太陽能光伏模組(7)并根據(jù)線性功放驅(qū)動電路(5)輸出的驅(qū)動信號對太陽能光伏模組(7)的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述太陽能光伏模組(7)上還接有用于檢測太陽能光伏模組(7)位置的位置檢測模塊(8)，所述位置檢測模塊(8)由用于檢測太陽能光伏模組 (7)方位的方位檢測傳感器(8-1)和用于檢測太陽能光伏模組(7)俯仰角的俯仰檢測傳感器(8-2)構(gòu)成，所述方位檢測傳感器(8-1)和俯仰檢測傳感器(8-2)的輸出信號均為數(shù)字信號且兩者的輸出端均與控制器(1)的輸入端相接，所述控制器(1)接收位置檢測模塊(8) 所檢測到的信號并與綜合信息檢測模塊(4)所檢測到的信號進(jìn)行綜合后，對太陽能光伏模組(7)的位置進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述積雪識別傳感器 (4-3)為壓力傳感器。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(1)為單片機(jī)。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)為芯片 AT89S52。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽跟蹤控制系統(tǒng)，包括控制器、接在控制器輸入端的A/D轉(zhuǎn)換單元和接在控制器輸出端的D/A轉(zhuǎn)換單元，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端接有綜合信息檢測模塊，綜合信息檢測模塊包括風(fēng)速檢測傳感器、陽光跟蹤傳感器、積雪識別傳感器和天氣狀況識別傳感器，D/A轉(zhuǎn)換單元的輸出端接有兩個線性功放驅(qū)動電路，兩個線性功放驅(qū)動電路的輸出端分別接有兩個直流電機(jī)，直流電機(jī)的輸出端接有太陽能光伏模組，太陽能光伏模組上還接有由方位檢測傳感器和俯仰檢測傳感器構(gòu)成的位置檢測模塊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，功能完備，智能化程度高，實(shí)現(xiàn)了精確的陽光跟蹤性能，提高了太陽能電池發(fā)電效率，有效保護(hù)了太陽能電池裝置，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號H02N6/00GK201947203SQ20102064473
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者張超, 胡劍峰 申請人:西安大昱光電科技有限公司