[發明專利]一種低成本太陽能發電跟蹤系統與方法

在審

• 申請號: 202010465387.3
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111585508A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張白;孔德超;劉杰
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 王茜

本發明涉及一種低成本太陽能發電跟蹤系統與方法，一種低成本太陽能發電跟蹤系統，包括太陽能發電板、儲能裝置、微處理器、光控開關、第一光電檢測單元、旋轉動力機構，所述光控開關用于判斷當前為白天或夜晚；所述第一光電檢測單元設置于太陽能發電板非發電表面，檢測太陽能發電板表面能接收到的光照強度；所述微處理器根據第一光電檢測單元發送的光照強度，控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動，使得太陽光能夠直射在太陽能發電板上。本發明通過光控開關實現日間工作，夜間停機，通過第一光電檢測元件實現太陽能發電板最佳采光檢測，并結合微處理器定時進行角度調整，在實現太陽能發電板采光角度調整的同時，簡化系統結構，降低系統成本。

技術領域

本發明涉及太陽能發電技術領域，特別涉及一種低成本太陽能發電跟蹤系統與方法。

背景技術

當前太陽能發電板已廣泛用于工農業各領域，例如太陽能路燈、太陽能發電廠、太陽能驅鳥器等，但大多數太陽能發電板采用固定角度進行發電，造成系統發電效率低，上午和下午的太陽能利用率低于正午的利用率。部分太陽能發電板采用了追日系統進行角度調整，其結構采用電機、減速器、機械結構、傳感器以及控制系統，傳感器設置在太陽能電池表面上，與其同步運動。當光線方向一旦發生細微改變，則傳感器檢測信號失去平衡，系統輸出信號產生偏差，當偏差達到一定幅度時，傳感器輸出相應信號，執行機構開始進行糾偏，當光電傳感器重新達到平衡，此時停止電機轉動。如此不斷調整，時刻沿著太陽的運行軌跡追逐太陽，構成一個閉環控制系統，實現自動跟蹤。但其系統結構復雜，成本高，難以大規模推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于改善現有技術中所存在的不足，提供一種低成本太陽能發電跟蹤系統與方法。

為了實現上述發明目的，本發明實施例提供了以下技術方案：

一種低成本太陽能發電跟蹤系統，包括太陽能發電板、儲能裝置，其特征在于：還包括微處理器、光控開關、第一光電檢測單元、旋轉動力機構，其中：

所述光控開關用于識別日光情況，判斷當前為白天或夜晚，當光控開關檢測到環境光強高于閾值時，則判斷為白天，則開啟系統，微處理器、第一光電檢測單元、旋轉動力機構開始工作；當光控開關檢測到環境光強低于閾值時，判斷為夜晚，則關閉系統，除光控開關工作外，微控制器、第一光電檢測單元、旋轉動力機構停止工作；

所述第一光電檢測單元設置于太陽能發電板非發電表面，用于檢測太陽能發電板表面能接收到的光照強度，并將檢測到的光照強度發送至微處理器；

所述微處理器根據第一光電檢測單元發送的光照強度，控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動，使得太陽光能夠直射在太陽能發電板上。

更進一步地，為了更好的實現本發明，還包括遮光板，所述遮光板為兩個，垂直固定設置在太陽能發電板的非發電表面，且位于第一光電檢測單元兩側，兩個所述遮光板均平行于經度方向。

作為另一種可實施方式，還包括遮光板，所述遮光板為圓柱體或方形柱體，垂直固定設置在太陽能發電板的非發電表面，且位于第一光電檢測單元外側。

更進一步地，為了更好的實現本發明，還包括第二光電檢測單元，設置在太陽能發電板的非發電表面，且設置在所述遮光板的外側，用于檢測遮光板未遮擋太陽光時實際的太陽光照強度。

更進一步地，為了更好的實現本發明，所述微處理器還設置有計時單元，用于設定所述微處理器控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動的時間周期T。

更進一步地，為了更好的實現本發明，旋轉動力機構包括電機、減速器以及太陽能發電板支架，所述電機受微處理器控制，電機通過減速器帶動太陽能發電板支架轉動，從而帶動太陽能發電板轉動；所述減速器為具有自鎖功能的減速器。

一種低成本太陽能發電跟蹤方法，包括以下步驟：