[發(fā)明專利]基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的巡日傳感控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210228081.1
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102841610A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐忠;鄧平;楊忠;趙江華
• 申請（專利權(quán)）人: 國電光伏（江蘇）有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光伏電站巡日跟蹤系統(tǒng)傳感控制裝置，具體涉及一種基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的光伏電站巡日傳感控制裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的太陽能自動跟蹤傳感控制裝置無外乎兩種：一種是使用一只光敏傳感器與施密特觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，構(gòu)成光控施密特觸發(fā)器或光控單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來控制電機的停轉(zhuǎn)；另一種是使用兩只光敏傳感器與兩只比較器分別構(gòu)成兩個光控比較器來控制電機的正反轉(zhuǎn)。由于一年四季、早晚和中午環(huán)境光和陽光的強弱變化范圍都很大，由于受光敏電阻靈敏度和壽命的影響，上述兩種控制器很難使大陽能接收裝置四季全天候跟蹤太陽，影響了光伏電站的效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的普通太陽能光伏跟蹤系統(tǒng)的不足，本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能光伏陣列自動巡日的基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)算法的光伏電站巡日跟蹤系統(tǒng)光敏傳感控制裝置。

本發(fā)明的基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的光伏電站巡日傳感控制裝置主要由太陽方向采集器和控制器組成，其中太陽方向采集器包括兩組相互交叉的太陽能光伏電池板、遮擋板和透明材質(zhì)罩殼，遮擋板將兩組太陽能光伏電池板隔成垂直交叉的四塊，透明材質(zhì)罩殼完整罩住太陽能光伏電池板和遮擋板。

采用電機驅(qū)動太陽能光伏板的方位移動分為水平方向控制和豎直方向控制。根據(jù)光線方向?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)移跟蹤的思路是在太陽能光伏陣列的上方放置一個太陽方向采集器，太陽方向采集器包括兩組交叉的小型太陽能電池板并封上透明材質(zhì)罩蓋，交叉的小型光電池板接收到的光能隨太陽照射角度改變而改變，當(dāng)太陽光照射角度隨時間轉(zhuǎn)動時，光電池采集及送出的電壓大小會變化?？刂破鞑蓸铀钠⌒凸怆姵匕遢敵龅碾妷?，以確定太陽的移動方向，當(dāng)太陽的移動角度大于一定值時（即水平或豎直上的兩片電池之電壓大于一定比值時），控制器控制電機轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)光伏板水平方向或/和豎直方向的角度改變，電機以順時針或逆時針轉(zhuǎn)動來控制光伏板朝向的各角度變化。

對比四片交叉排布的太陽能光伏電池板的電壓來判斷太陽方向，通過控制器來控制電機運轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)太陽能光伏陣列的自動巡日；當(dāng)該系統(tǒng)裝置與太陽光線存在角度時，遮擋板會造成陰影，使得兩側(cè)光伏電池板輸出電壓比值增大從而增加靈敏度；通過控制器內(nèi)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)算法芯片實現(xiàn)系統(tǒng)的每日電動機的開關(guān)時間和運轉(zhuǎn)速度自我學(xué)習(xí)，大大減小偏離性故障誤差。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的光伏電站巡日傳感控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2-4是本發(fā)明的基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的光伏電站巡日傳感控制裝置水平方向自動跟蹤的原理圖；

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的光伏電站巡日傳感控制裝置進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

本發(fā)明的基于太陽能電池板和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的光伏電站巡日傳感控制裝置主要由太陽方向采集器和控制器組成，如附圖1所示，其中太陽方向采集器包括兩組相互交叉的太陽能光伏電池板1、透明材質(zhì)罩殼2、遮擋板3。

水平方向自動跟蹤和與豎直方向自動跟蹤原理相同，以水平方向為例，如附圖2-4所示，該裝置由左右光電池、控制器和電機三部分組成，四片光電池安裝在太陽能光伏上呈一定夾角，與其同步運行，當(dāng)光源方向正對巡日裝置時，由控制器設(shè)定太陽方向采集器左右光電池輸出的電壓差值（V₁∶V₂）為初始值，此時控制器內(nèi)的控制電路未導(dǎo)通，裝置處于停止?fàn)顟B(tài)。太陽光源方向一旦發(fā)生改變，則左右光電池輸出電壓產(chǎn)生差值（V₁∶V₂），經(jīng)過控制器內(nèi)電路比較放大以后輸出相應(yīng)信號：當(dāng)右邊光強大于左邊時，即V₁：V₂>初試值時，控制器內(nèi)驅(qū)動電路1導(dǎo)通，電動機順時針轉(zhuǎn)動，帶動系統(tǒng)向右轉(zhuǎn)；當(dāng)左邊光強大于右邊時，右光電池接收到更強的光，V₁∶V₂<初試值時,驅(qū)動電路2導(dǎo)通，電動機逆時針轉(zhuǎn)動，帶動系統(tǒng)向右轉(zhuǎn)。當(dāng)左右光電池?zé)o電壓差即光源在水平方向已垂直入射光伏板時，控制器內(nèi)驅(qū)動電路1和驅(qū)動電路2都不導(dǎo)通，電動機停止轉(zhuǎn)動，此時水平方向達到最佳入射角。水平方向的上下光電池接受光源產(chǎn)生電壓差，經(jīng)比較放大后分別驅(qū)動電機順時針轉(zhuǎn)動和逆時針轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)光伏板水平方向的傾斜角度，當(dāng)水平方向達到最佳入射角時，電動機停止轉(zhuǎn)動。