[發明專利]太陽指向雙軸全自動跟蹤控制發電設備

無效

• 申請號: 201010171947.0
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN102244481A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 倪開祿;袁丁;屠小敏;丁金龍
• 申請（專利權）人: 上海超日太陽能科技股份有限公司;上海超日太陽能工程有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G05D3/12
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術領域

本發明涉及太陽能發電領域，具體涉及一種太陽指向雙軸全自動跟蹤控制發電設備。

背景技術

我國能源資源以煤炭為主，人均能源資源不足世界平均水平的一半。要實現2020年國內生產總值比2000年翻兩番的目標，全面建設小康社會，全國能源消費量將至少比2000年翻一番，能源供需矛盾將進一步加劇。我國太陽能資源豐富，取之不盡，用之不竭，無論從能源安全的長遠戰略角度出發，還是從調整和優化能源結構需求考慮，大力發展光伏發電都是保障我國能源安全的重要戰略措施之一。解決邊遠地區供電還是要靠光電。

我國太陽能資源豐富，分布普遍。同其它技術，如小水電、風力發電、紫油發電等相比，盡管光伏發電的成本在目前還比較高，但光伏發電資源普遍，設備結構簡單，體積小且輕，運行維護簡單，清潔安全、無噪聲、可靠性高、壽命長，經濟性有比較優勢，對解決邊遠地區供電具有不可替代的作用，因此在“光明工程”先導項目、西藏阿里項目和“送電到鄉”工程中，光伏發電都被作為主要技術設備。

根據國家提倡應用新能源的有關標準、規范和政策，如《中華人民共和國可再生能源法》等，需要大力開發太陽能發電設備。現在的太陽能發電控制設備采用太陽能電池組成固定的太陽能電池組陣列，但是隨著太陽照射方向的不同，該太陽能電池陣列的發電能力不同，不能使得該太陽能電池發電效率最大化。

發明內容

本發明提供一種太陽指向雙軸全自動跟蹤控制發電設備，能夠提高太陽能電池陣列的發電效率。

為了實現這一目的，本發明的方案如下：一種太陽指向雙軸全自動跟蹤控制發電設備，包括太陽能電池陣列，該太陽能電池陣列的輸出端與逆變控制單元的輸入端連接，逆變控制單元的輸出端與逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端與負載連接，其特征在于該太陽能電池陣列通過俯仰回轉裝置安裝在橫軸上，橫軸與豎軸連接，豎軸通過水平回轉裝置與機架連接，該俯仰回轉裝置和水平回轉裝置均與控制單元連接。控制單元包括設備主控板，該設備主控板的輸入端與GPS模塊和傳感器模塊連接，該主控板還與嵌入式GUI監控界面連接，主控板的輸出端分別與方位電機驅動模塊和俯仰電機驅動模塊的輸入端連接，方位電機驅動模塊的輸出端與方位電機連接，方位電機還通過編碼器與方位電機驅動模塊連接，方位電機與水平回轉裝置連接，俯仰電機驅動模塊的輸出端與俯仰電機連接，俯仰電機還通過編碼器與俯仰電機驅動模塊的反饋端連接，俯仰電機與俯仰回轉裝置連接。

主控制板根據GPS模塊和傳感器模塊檢測到的光強做最優化濾波得到俯仰角和方位角，將該俯仰角和方位角發送給俯仰電機驅動模塊和方位電機驅動模塊，從而通過俯仰電機和方位電機控制俯仰回轉裝置和水平回轉裝置轉到設定角度，同時傳感器模塊中的安裝在水平回轉裝置和俯仰回轉裝置上的磁強方位計和傾角儀將檢測到的實際方位和實際傾角返回給控制主控制板。俯仰和方位角由GPS和光強做最優化濾波得出，在GPS或光強出現故障時，不至于做出錯誤判斷。而實際方位和俯仰角則由增量編碼器和磁強方位計和傾角儀做最優化濾波得出，給設備運行提供可靠的保證。本發明的優點在于充分利用純天然太陽能資源，全面采用綠色環保技術，設備結構簡單，體積小且輕，運行維護簡單，清潔安全、無噪聲、可靠性高、壽命長、供電可靠，且太陽能電池陣列可根據GPS和光強來作適應性轉動，從而提高發電效率。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的結構框圖

圖2為本發明另一實施例的結構框圖

圖3為控制單元的框圖

圖4為設定俯仰角和方位角的流程圖

具體實施方式

一種太陽指向雙軸全自動跟蹤控制發電設備，包括太陽能電池陣列1，該太陽能電池陣列1的輸出端與逆變控制單元2的輸入端連接，逆變控制單元2的輸出端與逆變器3的輸入端連接，逆變器3的輸出端與負載4連接，其特征在于該太陽能電池陣列1通過俯仰回轉裝置6安裝在橫軸5上，橫軸5與豎軸7連接，豎軸7通過水平回轉裝置8與機架9連接，該俯仰回轉裝置6和水平回轉裝置8均與控制單元10連接。