本發(fā)明涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能是指太陽的熱輻射能，主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。

目前大多數(shù)的太陽能收集裝置沒有自動跟蹤收集陽光的功能，不能實時自動對準(zhǔn)太陽光線，嚴(yán)重影響太陽能收集效率。其次，傳統(tǒng)的太陽能控制器重點在于解決太陽能發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池的充放電管理問題，充放電損耗較大，縮短了蓄電池的使用壽命。由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)如太陽能路燈系統(tǒng)都是孤立的，無法進(jìn)行實時監(jiān)測和遠(yuǎn)程管理，導(dǎo)致太陽能發(fā)電系統(tǒng)的故障問題無法及時預(yù)防和治理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)能夠自動跟蹤太陽光束并最大效率地利用太陽能，實現(xiàn)了對蓄電池和太陽能收集裝置的實時監(jiān)測，預(yù)防了太陽能發(fā)電系統(tǒng)故障的產(chǎn)生。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括用于采集太陽光光束并將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能收集裝置，還包括：太陽能收集單元、控制器、負(fù)載電路、蓄電池、遠(yuǎn)程管理服務(wù)器；

太陽能收集單元包括：多個感光元件，用于感測太陽光束；微處理器，與多個感光元件電連接，用于根據(jù)感光元件的感測結(jié)果判斷太陽光束與太陽能收集裝置的夾角，并將夾角信號傳送至驅(qū)動模塊；驅(qū)動模塊，與微處理器電連接，用于接收夾角信號并驅(qū)動太陽能收集裝置移動，使得其與太陽光束保持垂直角度；

控制器，用于控制電能對負(fù)載電路進(jìn)行供電或?qū)π铍姵剡M(jìn)行充放電，對蓄電池和太陽能收集裝置的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并將監(jiān)控狀態(tài)信息發(fā)送至遠(yuǎn)程管理服務(wù)器；

蓄電池，與控制器電連接，用于儲存或釋放電能。

進(jìn)一步的，所述多個感光元件分別代表太陽光束與太陽能收集裝置的不同夾角，當(dāng)任意一個感光元件感測到太陽光束時，微處理器即可準(zhǔn)確判斷太陽光束與太陽能收集裝置的夾角。

進(jìn)一步的，所述感光元件為光敏電阻或電荷耦合元件。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動模塊包括：

第一驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動太陽能收集裝置東西方向上的轉(zhuǎn)動；

第二驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動太陽能收集裝置南北方向上的轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步的，所述控制器包括：

太陽能收集裝置接口，用于匹配太陽能收集裝置的輸出功率；

充放電控制單元，用于根據(jù)蓄電池的狀態(tài)對充放電過程進(jìn)行控制管理；

狀態(tài)采集單元，用于分別采集太陽能電池板和蓄電池的電壓和溫度；

通信單元，用于與遠(yuǎn)程管理服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程通信；

中央處理器，用于對太陽能收集裝置接口、充放電控制單元、狀態(tài)采集單元、通信單元進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

進(jìn)一步的，所述通信單元為無線通信組件。

進(jìn)一步的，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)還包括：

逆變器，與所述控制器和負(fù)載電路連接，用于提供給負(fù)載電路所需交流電源。

進(jìn)一步的，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)還包括：

負(fù)載調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)負(fù)載電路的狀況調(diào)整供電模式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1.本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，能夠自動跟蹤太陽光束并最大效率地利用太陽能，實現(xiàn)了對蓄電池和太陽能收集裝置的實時在線監(jiān)測，預(yù)防了太陽能發(fā)電系統(tǒng)故障的產(chǎn)生，方便了集中管理和組網(wǎng)通信，避免了發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。

2.本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，通過在太陽能收集單元上設(shè)置的多個感光元件，使其感測太陽光束，并通過微處理器依據(jù)感光元件的感測結(jié)果及位置判斷當(dāng)前太陽光束與太陽能收集裝置之間的夾角，通過驅(qū)動模塊驅(qū)動太陽能收集裝置，使其始終與太陽光束保持垂直，以便對準(zhǔn)陽光照射方向而以較高效率采集太陽能。精確度高，適合大力推廣。

3.本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，控制器能正確監(jiān)控和測量蓄電池的狀態(tài)，通過遠(yuǎn)程通信技術(shù)組網(wǎng)通信，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行集中遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，從而在系統(tǒng)發(fā)生問題時及時進(jìn)行干預(yù)，避免了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明的實施例做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例以及說明用于解釋本發(fā)明，但不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1.

如圖1所示，本實施例的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括用于采集太陽光光束并將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能收集裝置10、太陽能收集單元20、控制器30、負(fù)載電路40、蓄電池50、遠(yuǎn)程管理服務(wù)器60。

太陽能收集單元20包括：多個感光元件210，用于感測太陽光束。多個感光元件210分別代表太陽光束與太陽能收集裝置的不同夾角，當(dāng)任意一個感光元件感測到太陽光束時，微處理器220即可準(zhǔn)確判斷太陽光束與太陽能收集裝置的夾角。微處理器220，與多個感光元件210電連接，用于根據(jù)感光元件的感測結(jié)果判斷太陽光束與太陽能收集裝置的夾角，并將夾角信號傳送至驅(qū)動模塊230；驅(qū)動模塊230，與微處理器220電連接，用于接收夾角信號并驅(qū)動太陽能收集裝置10移動，使得其與太陽光束保持垂直角度。具體地，驅(qū)動模塊230包括：第一驅(qū)動模塊231，用于驅(qū)動太陽能收集裝置東西方向上的轉(zhuǎn)動；第二驅(qū)動模塊232，用于驅(qū)動太陽能收集裝置南北方向上的轉(zhuǎn)動。

控制器30，用于控制電能對負(fù)載電路40進(jìn)行供電或?qū)π铍姵?0進(jìn)行充放電，對蓄電池50和太陽能收集裝置10的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并將監(jiān)控狀態(tài)信息發(fā)送至遠(yuǎn)程管理服務(wù)器60。

蓄電池50，與控制器30電連接，用于儲存或釋放電能。

本實施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，能夠自動跟蹤太陽光束并最大效率地利用太陽能，實現(xiàn)了對蓄電池和太陽能收集裝置的實時在線監(jiān)測，預(yù)防了太陽能發(fā)電系統(tǒng)故障的產(chǎn)生，方便了集中管理和組網(wǎng)通信，避免了發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。

實施例2.

如圖2所示，本實施例的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括用于采集太陽光光束并將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能收集裝置10、太陽能收集單元20、控制器30、負(fù)載電路40、蓄電池50、遠(yuǎn)程管理服務(wù)器60、逆變器70、負(fù)載調(diào)節(jié)單元80。

太陽能收集單元20包括：多個感光元件210，用于感測太陽光束；多個感光元件210分別代表太陽光束與太陽能收集裝置的不同夾角，當(dāng)任意一個感光元件感測到太陽光束時，微處理器220即可準(zhǔn)確判斷太陽光束與太陽能收集裝置的夾角。感光元件為光敏電阻或電荷耦合元件。微處理器220，與多個感光元件210電連接，用于根據(jù)感光元件的感測結(jié)果判斷太陽光束與太陽能收集裝置的夾角，并將夾角信號傳送至驅(qū)動模塊230；驅(qū)動模塊230，與微處理器220電連接，用于接收夾角信號并驅(qū)動太陽能收集裝置10移動，使得其與太陽光束保持垂直角度。具體地，驅(qū)動模塊230包括：第一驅(qū)動模塊231，用于驅(qū)動太陽能收集裝置東西方向上的轉(zhuǎn)動；第二驅(qū)動模塊232，用于驅(qū)動太陽能收集裝置南北方向上的轉(zhuǎn)動。

控制器30，用于控制電能對負(fù)載電路40進(jìn)行供電或?qū)π铍姵?0進(jìn)行充放電，對蓄電池50和太陽能收集裝置10的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并將監(jiān)控狀態(tài)信息發(fā)送至遠(yuǎn)程管理服務(wù)器60。

具體地，控制器30包括：太陽能收集裝置接口310，用于匹配太陽能收集裝置的輸出功率；充放電控制單元320，用于根據(jù)蓄電池的狀態(tài)對充放電過程進(jìn)行控制管理；狀態(tài)采集單元330，用于分別采集太陽能電池板和蓄電池的電壓和溫度；通信單元340，用于與遠(yuǎn)程管理服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程通信；中央處理器350，用于對太陽能收集裝置接口310、充放電控制單元320、狀態(tài)采集單元330、通信單元340進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

蓄電池50，與控制器30電連接，用于儲存或釋放電能。逆變器70，與所述控制器30和負(fù)載電路40連接，用于提供給負(fù)載電路40所需交流電源。負(fù)載調(diào)節(jié)單元80，用于根據(jù)負(fù)載電路40的狀況調(diào)整供電模式。

本實施例中，太陽能收集裝置的伏安特性具有很強(qiáng)的非線性，即當(dāng)日照強(qiáng)度改變時，其開路電壓不會有太大的改變，但所產(chǎn)生的最大電流會有相當(dāng)大的變化，所以其輸出功率與最大功率點會隨之改變；然而當(dāng)光強(qiáng)度一定時，可以認(rèn)為是恒流源，因此，太陽能板接口電路可以自動匹配電池板輸出功率，提高了太陽能的利用效率。

對蓄電池充電，通常采用的方法是在初期、中期快速充電，恢復(fù)蓄電池的容量，在充電末期采用小電流長期補(bǔ)充電池因自放電而損失的電量；蓄電池放電過程開始階段電壓下降較快；中期電壓緩慢下降且延續(xù)較長的時間，在最后階段后，放電電壓急劇下降，應(yīng)立即停止放電，否則將會給蓄電池造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞，因此，對蓄電池充放電進(jìn)行合理控制，提高充電效率，增加蓄電池的狀態(tài)采集單元所采集的電壓和溫度等參數(shù)為中央處理器提供系統(tǒng)電池等設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)提供實時信息，是系統(tǒng)進(jìn)行充放電管理、太陽能電板模組選擇和負(fù)載控制決策的依據(jù)。

本實施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，通過在太陽能收集單元上設(shè)置的多個感光元件，使其感測太陽光束，并通過微處理器依據(jù)感光元件的感測結(jié)果及位置判斷當(dāng)前太陽光束與太陽能收集裝置之間的夾角，通過驅(qū)動模塊驅(qū)動太陽能收集裝置，使其始終與太陽光束保持垂直，以便對準(zhǔn)陽光照射方向而以較高效率采集太陽能。精確度高，適合大力推廣?？刂破髂苷_監(jiān)控和測量蓄電池的狀態(tài)，通過遠(yuǎn)程通信技術(shù)組網(wǎng)通信，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行集中遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，從而在系統(tǒng)發(fā)生問題時及時進(jìn)行干預(yù)，避免了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。