[實用新型]一種用于實現光伏支架自動追日功能的模擬控制電路

有效

• 申請號: 201320821852.8
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203722554U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 廖冕;孔玲蕓;丁洪良
• 申請（專利權）人: 廖冕
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;G05D3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于實現光伏支架自動追日功能的模擬控制電路，屬于太陽能光伏發電技術領域。

背景技術

隨著社會經濟的發展，傳統化石能源的消耗量越來越大，從而出現了嚴重的能源危機和環境污染問題。太陽能等可再生能源從而備受關注，太陽能光伏發電系統目前已經得到廣泛應用。光伏電池是光伏發電系統的核心部件，其輸出特性具有強烈的非線性特征，且受太陽光強和環境溫度的改變而改變。在一定的太陽光強和環境溫度下，光伏電池可以有不同的輸出電流，但只有在某一特定的輸出電流時其對應的輸出功率才能達到最大值。因此，在太陽能光伏發電系統中，為了提高光伏電池的電能轉換能力，必須正確安放光伏電池組件的的擺放位置，從而最大程度的利用吸收太陽能。近些年來，國內外專家針對該問題進行了一些有意義的研究工作并提出了相應的實現方法。

目前最常用的方法是將光伏組件面朝南傾斜一定角度、固定位置安裝光伏支架，這種方法實現最簡單，使用起來也很可靠，但是由于安裝位置和俯仰角度固定，不利于最大程度的吸收利用太陽能。因此有專家提出另外一種改進辦法，即光伏組件面朝南位置不變，但是俯仰角度可以根據季節不同進行手工調整，這種方法有一些好的效果，但是由于需要手工調整，應用起來不是很方便。為了克服固定斜面安裝所帶來的太陽能利用率不高的缺點，有人提出追日型光伏發電系統，這種系統可以自動跟蹤太陽的位置，從而可以將太陽能的利用率提高20-30％。但這種追日型光伏發電系統在實際應用中并不多見，主要是因為目前的控制精度和可靠性不高，一旦系統控制失靈卡死、反而會影響系統的正常使用。有人利用微處理器以及相應的接口進行數字化控制來實現，但數字化控制也存在一些不足：數字控制的實時性較模擬電路而言要慢一些，另外精度和效率也稍差一些。如果能用簡單的模擬電路來實現，可以節省成本，簡化控制，也可以滿足提高控制的實時性要求。

實用新型內容

本實用新型針對現有光伏電池支架安裝與控制中存在的不足，提出一種用于實現光伏支架自動追日功能的模擬控制電路。

本實用新型采用如下技術方案：

一種用于實現光伏支架自動追日功能的模擬控制電路，由水平角度控制模塊、俯仰角度控制模塊、直流電機驅動模塊、低照度檢測模塊、無光照時自動轉到東方控制模塊、基準電壓產生模塊六大功能模塊子電路組成，所述模擬控制電路通過采樣用作光電傳感器的4個光伏電池片的短路電流，來實時檢測太陽光強，最終實現光伏支架圍繞垂直軸向東西方向自由轉動以調節水平角度、圍繞水平軸向南北方向轉動以調節俯仰角度。特別在無光照時自動回轉復位至設定的東方初始位置。

所述俯仰轉動控制由俯仰角度控制模塊和直流電機驅動模塊來實現。

所述俯仰角度控制模塊由光強檢測電路、零電壓偏置電路、滯環比較器電路組成。

所述水平轉動控制由水平角度控制模塊、低照度檢測模塊、無光照時自動轉到東方控制模塊、以及直流電機驅動模塊組成。

所述無光照時自動轉到東方控制模塊采用霍爾開關傳感器3144E來實現。

所述直流電機驅動模塊采用L298控制芯片來實現。

本實用新型提出的模擬控制電路通過硬件電路來簡單實現，包括4個運算放大器、6個比較器、6個異或邏輯門、1個電機驅動芯片、1個霍爾開關傳感器和1個基準電壓源。

本實用新型的有益效果是：該電路設計合理，控制簡單，跟蹤精度高，實時性好，投入成本低，不易損壞，易于維修維護，能夠有效地提高太陽能發電效率，大幅度降低太陽能發電的成本，具有良好的工程推廣應用價值。

附圖說明

圖1是本實用新型一種用于實現光伏支架自動追日功能的模擬控制電路電路圖。

圖中，1水平角度控制模塊、2俯仰角度控制模塊、3直流電機驅動模塊、4低照度檢測模塊、5無光照時自動轉到東方控制模塊、6基準電壓產生模塊。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。