[實用新型]雙軸太陽能跟蹤裝置的控制系統

有效

• 申請號: 201220666943.4
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN203054609U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 張勝海;朱建靜;王士弓;于子一
• 申請（專利權）人: 杭州帷盛太陽能科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;黃娟

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能的跟蹤裝置，尤其涉及一種雙軸太陽能跟蹤裝置的控制系統。

背景技術

隨著能源的日益緊張，太陽能作為一種可再生能源，受到越來越多研究人員的重視。太陽能光伏組件作為一種太陽能應用工具，受到越來越廣泛的應用和推廣。同時人們對太陽能電站的要求也越來越高，一是要求提高大陽能發電效率，特別是希望太陽能電池板能夠滿足有效日照時間內的全程跟蹤；二是能夠具有避風功能，也就是遭遇到大風時，太陽能電池板旋轉到最小的迎風位置，降低故障發生率；三是希望提高其遠程監控監測自動化水平，具備實時數據采集和現場控制能力?，F有的大部分太陽能電站安裝的太陽能電池板，其朝向是固定的，不能跟隨太陽照射位置的變化而變化，有限時間內損失了大量的太陽能量，降低了太陽能電池板的發電效率；即使采用了太陽自動跟蹤裝置，也是小型化及分散性的，但因沒有測風避風功能，不能抵擋大風大雪的襲擊，一旦遭遇大風大雪，損壞嚴重；再就太陽能電站的監測監控仍然采用傳統的人工記錄方式，費人耗時，不能及時監測到整個系統的實時運行狀態，尤其在邊遠地區，太陽能電站經常處于無人監管的狀態之中。針對以上太陽能電站使用中存在的問題，迫切需要開發研制具有太陽能同步跟蹤功能、抗風避風和遠程監測監控的太陽能能源站同步跟蹤控制系統。在現在公開的文件中，有公開如下專利文件，中國專利：“一種太陽能跟蹤控制系統（CN202058040U）”，此系統包括光電傳感器，控制器，限位開關，直流電機。傳感器通過光強減弱裝置將強烈的陽光減弱使光敏器件能感知太陽運動產生的光強變化，將此信號傳給控制器，控制器在微處理器的管理下綜合各位置信號和光強信號發出對電機的控制信號，驅動電機運動實現對太陽的實時跟蹤。但是該結構對于天氣情況和電機情況沒有及時的監控和反饋，同時布線多，會有誤差積累定時不準確的問題，地理信息也是人為測得的。

發明內容

本實用新型提供了一種增強了太陽能跟蹤器的智能化和追蹤精度，布線成本低，施工調試難度低的雙軸太陽能跟蹤裝置的控制系統；解決了現有技術中存在的太陽能追蹤控制系統布線成本高，施工調試難度高，時間地理信息會有誤差，定時不準確的技術問題。

本實用新型的上述技術問題是通過下述技術方案解決的：一種雙軸太陽能跟蹤裝置的控制系統，包括主控板，主控板連接有供電電路，其特征在于：所述的主控板通過電機轉動控制模塊驅動電機旋轉，電機上的霍爾傳感器和太陽能跟蹤裝置上的傾角傳感器分別與主控板連接，主控板、霍爾傳感器、傾角傳感器和電機形成一個閉環控制，主控板同時通過Zigbee無線傳輸模塊連接有上位機，主控板上還連接有天氣傳感器和GPS校準模塊。天氣傳感器、霍爾傳感器、傾角傳感器等均將信號傳輸給主控板，然后經過主控板控制電機的運轉。電機和傾角傳感器均安裝在太陽能跟蹤裝置上，電機的運作能帶動太陽能跟蹤裝置跟蹤太陽的角度進行調整。采用GPS校準模塊能有效的確定太陽能追蹤的兩個計算參數：時間和地理位置信息，提高太陽能跟蹤系統的準確性。Zigbee無線傳輸能將主控板和上位機之間的數據進行傳輸交換，節省了布線成本，減輕了施工調試的難度。

作為優選，所述的電機上的電機驅動板設有電流判斷信號電路，在電機上同時連接有電機硬保護模塊。在電機驅動板上設置電流判斷信號電路根據電機上的電流的大小來診斷電機運轉是否正常，同時在電機外連接有電機硬保護模塊，電機硬保護模塊可以是限位開關，當電機出現故障自動斷電，通過上述兩種對電機實現雙保護，提高電機運轉可能性和安全性。

作為優選，所述的Zigbee無線傳輸模塊包括時間和地理位置信息單元、電流大小單元、太陽能方位角高度角理論值和實際值的計算單元、運行模式信息單元和電機的控制信息單元。無線傳輸模塊內的各個單元儲存各種信息，將信息在上位機和主控板之間輸送，可以通過上位機遠程控制主控板，同時也可以將主控板內的信息反應在上位機上，實時進行檢監測。

作為優選，所述的主控板外接有按鍵板。按鍵板上設定了6個按鍵，分別是手動、自動2個按鍵和東、南、西、北4個按鍵，按其中的按鍵電機會有相應的動作。

作為優選，所述的天氣傳感器包括風速傳感器和雨雪傳感器。實時檢測風速和雨雪天氣，有助于太陽能跟蹤器更好的運轉。