[發明專利]一種新型雙軸式太陽跟蹤系統的控制電路

無效

• 申請號: 201210452489.7
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103809606A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 王嬌嬌;許婷
• 申請（專利權）人: 西安中科麥特電子技術設備有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明涉及一種太陽能發電裝置領域，特別是涉及一種新型雙軸式太陽跟蹤系統的控制電路。

背景技術

太陽能資源的總量很大，既是一次性能源，又是可再生能源，是免費使用、無需運輸三維清潔能源。但是太陽能具有分散性，雖然到達地球表面的太陽輻射的總量十分巨大，但其能流密度低。地面每平方米只有1000W左右的太陽能。同時，太陽能還具有不穩定性，由于地球表面受到晝夜、季節、地理緯度、隨機變化的氣候自然條件影響，使得到達某一點的太陽能是間歇的，光照方向和強度隨時間不斷變化的，太陽能的這些缺陷限制了大規模的開發利用太陽能資源。因此，在太陽現存的缺陷基礎上，為了充分開發利用太陽能資源，雙軸式太陽自動跟蹤系統可使光伏電池的接收率大大的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應用領域。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種新型雙軸式太陽跟蹤系統的控制電路，能夠使光伏電池的接收率有效的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應用領域。

本發明采用的技術方案為：一種新型雙軸式太陽跟蹤系統的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機控制器以及驅動模塊組成；跟蹤模塊由光電檢測和太陽角度跟蹤模塊組成，太陽角度跟蹤模塊由無線通訊GPS模塊提供所需的數據，光電檢測由光電傳感器進行檢測；驅動模塊驅動步進電機1和步進電機2運轉，分別控制水平方向和垂直方向的轉盤轉動，以實現對太陽的自動跟蹤；跟蹤同時實時檢測風速風向、光照強度和太陽能電池參數。

進一步地，所述的無線通訊GPS模塊可提供所需的當地時間、日期、經度和緯度、海拔和壓力數據信息，計算當前太陽的高度角和方位角并輸入單片機內，判斷白天黑夜也是通過讀取GPS數據來判斷的。

進一步地，所述風速風向檢測和光照強度檢測，當檢測到破壞性大風時，系統應使太陽能電池板轉到最佳斜角位置，之后電機停轉，保護太陽能電池，光照強度傳感器檢測當時當地的光照強度，進而判斷天氣狀況，以便跟蹤模式的切換。

進一步地，所述太陽能電池參數集成模塊實時采集太陽能電池的溫度、電壓和?電流，以便太陽能電池輸出最大功率。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1.?本發明設計合理、結構簡單且電路部分連線簡單；

2.?采用雙軸式自動跟蹤系統可使光伏電池的接受率大大的提高，從而能更有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應用領域。另一方面，有效的利用太陽能可以緩解日益緊張的能源危機和嚴重污染的生態環境，這對人類的可持續發展有著重要的意義。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖

具體實施方式

參照圖1中，一種新型雙軸式太陽跟蹤系統的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機控制器以及驅動模塊組成；跟蹤模塊由光電檢測和太陽角度跟蹤模塊組成，太陽角度跟蹤模塊由無線通訊GPS模塊提供所需的數據，光電檢測由光電傳感器進行檢測；驅動模塊驅動步進電機1和步進電機2運轉，分別控制水平方向和垂直方向的轉盤轉動，以實現對太陽的自動跟蹤；跟蹤同時實時檢測風速風向、光照強度和太陽能電池參數。

進一步地，所述的無線通訊GPS模塊可提供所需的當地時間、日期、經度和緯度、海拔和壓力數據信息，計算當前太陽的高度角和方位角并輸入單片機內，判斷白天黑夜也是通過讀取GPS數據來判斷的。

進一步地，所述風速風向檢測和光照強度檢測，當檢測到破壞性大風時，系統應使太陽能電池板轉到最佳斜角位置，之后電機停轉，保護太陽能電池，光照強度傳感器檢測當時當地的光照強度，進而判斷天氣狀況，以便跟蹤模式的切換。

進一步地，所述太陽能電池參數集成模塊實時采集太陽能電池的溫度、電壓和?電流，以便太陽能電池輸出最大功率。

本發明的工作過程為：單片機通過讀取無線通訊GPS模塊的數據信息，判斷白天和黑夜，光照強度傳感器檢測陰天和晴天，晴天時，啟用光電檢測跟蹤模式，陰天時系統處于暫停等待狀態；由陰天變晴天時啟用太陽角度控制模式，此時通過讀取無線通訊GPS模塊提供的時間日期和經緯度信息，計算太陽的高度角和方位角，確定太陽的位置，驅動步進電機1和步進電機2運轉，使機械裝置逐漸對準太陽，隨后系統進入檢測等待狀態，步進電機停止工作，當太陽偏離一定角度后，光電檢測再次開始搜索跟蹤太陽；一直循環，直至天黑；數字風速風向傳感器檢測當時的風速信號，電池參數采集模塊將采集太陽能電池的參數。