[發明專利]跟蹤式太陽能光伏發電系統的自動校正系統及其實現方法

有效

• 申請號: 201210031559.1
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102566600A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李睿;宋啟明
• 申請（專利權）人: 無錫泰克塞斯新能源科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，具體地，涉及跟蹤式太陽能光伏發電系統的自動校正系統及其實現方法。

背景技術

目前，太陽能光伏跟蹤式發電技術，包括2種發電方式：一種是主動跟蹤，也就是通過天文算法計算出當前時間點和經緯坐標下的點的太陽的方位角和俯仰角，然后通過機械裝置調整太陽能板的角度和方向，讓太陽的射線幾乎完全垂直的射在太陽能板上面，以得到最大的能量輸出；另外一種是被動跟蹤，通過光敏傳感器比較射線強度來找到一個能量獲取最大的點，當太陽位置移動改變的時候，光敏傳感器感受到射線強度變化，然后再做出被動調整。

但是，上述發電方式，當天氣發生變化的時候，太陽光被云遮蓋，部分被遮蓋，或者光線透過云層發生一定折射的時候，僅僅通過地磁傳感器和天文算法，并沒有調整到最大能量接收點的實際效果。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在能量轉換效率低與實用性差等缺陷。?

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出跟蹤式太陽能光伏發電系統的自動校正系統，以實現能量轉換效率高與實用性好的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：跟蹤式太陽能光伏發電系統的自動校正系統，包括主動跟蹤單元，以及配合設置在所述主動跟蹤單元表面、且與主動跟蹤單元信號連接的能量接收量評估反饋單元。

進一步地，所述主動跟蹤單元包括依次信號連接的地磁傳感器、主控制器與機械調節模塊，所述機械調節模塊與能量接收量評估反饋單元信號連接。

進一步地，所述能量接收量評估反饋單元包括依次信號連接的光敏傳感器與功率計算模塊，所述機械調節模塊與光敏傳感器信號連接，所述功率計算模塊用于通過RS232串口輸出計算結果、并將相應的計算結果實時反饋至主控制器。

進一步地，以上所述的跟蹤式太陽能光伏發電系統的自動校正系統，還包括用于為各用電設備供電的電源模塊，所述電源模塊分別與主動跟蹤單元及能量接收量評估反饋單元中的用電設備電連接。

進一步地，所述光敏傳感器至少包括ROHM公司的型號為BH1603FVC-TR的傳感器。

進一步地，所述功率計算模塊至少包括Cirrus?Logic公司的型號為CS5460的計算模塊。

同時，本發明采用的另一技術方案是：根據以上所述的跟蹤式太陽能光伏發電系統的自動校正系統的實現方法，包括：

主控制器結合地磁傳感器，根據天文算法計算得到光伏電池板的方位角和俯仰角的理論值，通過機械調節模塊將光伏電池板的當前姿態矯正到理論的方位角和俯仰角位置，同時啟動光敏傳感器；

光敏傳感器實時采集并存儲當前的能量接收量，將相應的能量接收量反饋至主控制器，并通過主控制器控制光伏電池板的俯仰角電機帶動光伏電池板往上緩慢轉動；

主控制器實時判別當前能量接收量的大小變化趨勢，并根據相應的判別結果實時調整光伏電池板的位置。

進一步地，所述根據相應的判別結果實時調整光伏電池板的位置的操作包括：

若當前采樣時刻的能量接收量比上一采樣時刻的能量接收量大，則繼續所述俯仰角電機帶動光伏電池板往上轉動的操作；

若當前采樣時刻的能量接收量比上一采樣時刻的能量接收量小，則控制光伏電池板的俯仰角電機開始帶動光伏電池板往相反的方向轉動。

進一步地，所述根據相應的判別結果實時調整光伏電池板的位置的操作還包括：

在所述俯仰角電機帶動光伏電池板往相反的方向轉動的過程中，若當前采樣時刻的能量接收量比上一采樣時刻的能量接收量大，則繼續所述俯仰角電機帶動光伏電池板往相反的方向轉動的操作；

在所述俯仰角電機帶動光伏電池板往相反的方向轉動的過程中，若當前采樣時刻的能量接收量比上一采樣時刻的能量接收量小，則結束矯正，以光伏電池板的當前位置為最優點。

本發明各實施例的跟蹤式太陽能光伏發電系統的自動校正系統及其實現方法，由于該系統包括主動跟蹤單元，以及配合設置在主動跟蹤單元表面、且與主動跟蹤單元信號連接的能量接收量評估反饋單元；可以在天文算法主動跟蹤的主動跟蹤單元的基礎上，結合能量接收量評估反饋單元，最大化輔助優化在各種不同天氣狀況下光伏電池板的能量接收能力；從而可以克服現有技術中能量轉換效率低與實用性差的缺陷，以實現能量轉換效率高與實用性好的優點。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。