智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，特別是一種智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是資源豐富、無污染的能源替代品，近年來太陽(yáng)能的開發(fā)利用受到很大重視，為提高太陽(yáng)能的收集效率，出現(xiàn)一種太陽(yáng)能收集設(shè)備的輔助設(shè)備，太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)能跟蹤太陽(yáng)的方向，使太陽(yáng)能收集設(shè)備跟隨太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，保持太陽(yáng)能收集設(shè)備隨時(shí)正對(duì)太陽(yáng)，使陽(yáng)光的光線隨時(shí)垂直照射太陽(yáng)能電池板，與固定式相比光能的收集效率大大提高。而利用太陽(yáng)能的關(guān)鍵是提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。常規(guī)的太陽(yáng)能發(fā)電的方式是將太陽(yáng)能電池板固定在某一位置，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行采集。但是，隨著時(shí)間偏移，太陽(yáng)高度的變化，太陽(yáng)能電池板一天中接收到的光強(qiáng)度也在不停的發(fā)生變化，因此這種方式就不能充分利用太陽(yáng)能資源，轉(zhuǎn)換效率較低，成本高。據(jù)研究，在太陽(yáng)能光發(fā)電中，相同條件下，采用自動(dòng)跟蹤控制發(fā)電設(shè)備要比固定發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量提高30%。本發(fā)明提出以AMR7處理器為主控芯片的嵌入式太陽(yáng)光伏發(fā)電跟蹤控制方案，就能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整二維角度，使太陽(yáng)能電池板接收到的光強(qiáng)度始終保持最大的光強(qiáng)度，保持最大的轉(zhuǎn)換效率，有效地提高了太陽(yáng)能的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板對(duì)太陽(yáng)光的自動(dòng)跟蹤和電池板的最大功率輸出。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
由傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)裝置、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板、蓄電池組組成，其中傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板依次相連，傳動(dòng)裝置、充電控制器、蓄電池組依次相連。
[0005]而且，所述的傳感器包括位置傳感器、風(fēng)速傳感器、光控傳感器。
[0006]而且，所述的定位檢測(cè)單元采用多點(diǎn)定位測(cè)試儀數(shù)控技術(shù)。
[0007]而且，所述的主控模塊主控芯片采用以ARM7處理器為主控芯片的嵌入式太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)。
[0008]而且，所述的指揮控制主機(jī)內(nèi)置一種新型智能型光伏雙軸跟蹤系統(tǒng)。
[0009]而且，所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電板由多個(gè)太陽(yáng)能電池片、太陽(yáng)能電池板組成。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
1、本發(fā)明自動(dòng)跟蹤信號(hào)來自傳感器，系統(tǒng)無需起始定位，適應(yīng)各種天氣情況，只要有陽(yáng)光，系統(tǒng)就會(huì)在范圍內(nèi)自動(dòng)跟蹤，在任何方位再啟動(dòng)都不會(huì)迷失方向。白天光照不足時(shí)，電路自動(dòng)休眠等待，不會(huì)盲目跟蹤一旦日出，無論此時(shí)傳感器與太陽(yáng)的角度是多少，都會(huì)即刻追蹤。傍晚，系統(tǒng)夜停在西方次日清晨日出，系統(tǒng)會(huì)在分鐘內(nèi)調(diào)整到位，轉(zhuǎn)向東方，實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)電。
[0011]2、本發(fā)明智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)通過增加了水平面和垂直面的定位檢測(cè)單元和轉(zhuǎn)動(dòng)用的馬達(dá)，使太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)位置，始終朝向太陽(yáng)的方向，從而有效的利用了全時(shí)段的日光，能夠最大效率的采集太陽(yáng)能。同時(shí)雙極性步進(jìn)電機(jī)和太陽(yáng)傾角傳感器的使用能夠更快捷而準(zhǔn)確的完成定位和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，使太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備更快的對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)。
3、本發(fā)明為了保護(hù)構(gòu)件不被大風(fēng)吹壞，設(shè)計(jì)了風(fēng)停電路。風(fēng)速傳感器輸出信號(hào)，太陽(yáng)電池方陣自動(dòng)收帆，停止跟蹤，大風(fēng)過后分鐘恢復(fù)自動(dòng)跟蹤。風(fēng)速傳感器可以對(duì)多個(gè)太陽(yáng)電池方陣進(jìn)行群控。夜停是指當(dāng)照度降低到一定值時(shí)，系統(tǒng)休眠，停止跟蹤。因天氣情況，每天夜停位置不固定，只要光線弱至不能發(fā)電，隨時(shí)夜停，減少了無效運(yùn)行，節(jié)省系統(tǒng)耗電。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述:
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，由傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)裝置、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板、蓄電池組組成，其中傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板依次相連，傳動(dòng)裝置、充電控制器、蓄電池組依次相連。
[0014]本發(fā)明將單片機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)原理、DA/AD技術(shù)、模擬放大及逆變升壓技術(shù)等綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板對(duì)太陽(yáng)光的自動(dòng)跟蹤和電池板的最大功率輸出，結(jié)構(gòu)合理，位置傳感器無需知道當(dāng)前地理坐標(biāo)位置，也可以找到當(dāng)前入射功率最大點(diǎn)，接收全天域四個(gè)方向分布，有效避免單向平面檢測(cè)的誤差。...(查看更多)采用了雙環(huán)控制系統(tǒng)，電壓環(huán)采用了 DC/DC的升降壓變換電路用來保持電力系統(tǒng)的恒電壓輸出，其中使用了離散型增量式PID算法來對(duì)電壓進(jìn)行控制；法拉電容作為能量存儲(chǔ)元件，具有充電速度快、體積小，可大電流充放電、使用周期長(zhǎng)、功率密度高、充放電線路簡(jiǎn)單、安全性好、超低溫性好、檢測(cè)方便以及環(huán)保等特點(diǎn)。傳感器安裝在太陽(yáng)電池方陣上，與其同步運(yùn)行。光線方向一旦發(fā)生細(xì)微改變，則傳感器失衡，系統(tǒng)輸出信號(hào)產(chǎn)生偏差，當(dāng)偏差達(dá)到一定幅度時(shí)，傳感器輸出相應(yīng)信號(hào)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始進(jìn)行糾偏，使光控傳感器重新達(dá)到平衡一即由傳感器輸出信號(hào)控制的太陽(yáng)電池方陣平面與光線成角時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次調(diào)整周期。如此不斷調(diào)整，時(shí)刻沿著太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡追隨太陽(yáng)，構(gòu)成一個(gè)閉路反饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。系統(tǒng)不需設(shè)定基準(zhǔn)位置，傳感器永不迷失方向。系統(tǒng)設(shè)有防雜光干擾及夜間跟蹤電路，并附有手動(dòng)控制開關(guān)，以便調(diào)試。
[0015]需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:由傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)裝置、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板、蓄電池組組成，其中傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板依次相連，傳動(dòng)裝置、充電控制器、蓄電池組依次相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器包括位置傳感器、風(fēng)速傳感器、光控傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的定位檢測(cè)單元采用多點(diǎn)定位測(cè)試儀數(shù)控技術(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控模塊主控芯片采用以ARM7處理器為主控芯片的嵌入式太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的指揮控制主機(jī)內(nèi)置一種新型智能型光伏雙軸跟蹤系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電板由多個(gè)太陽(yáng)能電池片、太陽(yáng)能電池板組成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能型太陽(yáng)能光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于：由傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、傳動(dòng)裝置、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板、蓄電池組組成，其中傳感器、定位檢測(cè)單元、主控模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、指揮控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、充電控制器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電板依次相連，傳動(dòng)裝置、充電控制器、蓄電池組依次相連。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，易操作、靈敏度高，采用傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板對(duì)太陽(yáng)光的自動(dòng)跟蹤和電池板的最大功率輸出。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號(hào)】CN105676878
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】毛振剛
【申請(qǐng)人】天津銀箭科技有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月18日