CN102566588A - 一种太阳随动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳随动装置，包括光伏模组、阳光跟踪传感器、位置检测传感器、风速传感器、压力传感器、天气状况识别单元、控制器以及分别对光伏支架的方位和俯仰角度进行实时检测的方位传感器和俯仰传感器，对光伏支架水平轴和俯仰轴进行驱动的两个驱动电机均由控制器进行控制，阳光跟踪传感器、位置检测传感器、风速传感器、压力传感器、天气状况识别单元、方位传感器和俯仰传感器组成传感器组，控制器内部集成有对传感器组开启状态进行定时控制的定时模块。本发明结构简单、设计合理、使用操作简便且工作成本低、性能可靠、操作精度高，能有效解决现有太阳随动装置存在的跟踪精度低、成本高、发电量效率较低等缺陷和不足。

Description

一种太阳随动装置

技术领域

本发明属于太阳光自动跟踪技术领域，尤其是涉及一种太阳随动装置。

背景技术

随着社会经济的发展，能源和资源的消耗速度越来越快。现如今，节约能源与保护环境已经成为人类可持续发展的必要条件，因而人们的注意力正转向再生能源的利用和开发。目前，太阳能电池已经开始走进千家万户。但是太阳能的利用受地形、地势、位置、云雨等自然条件的影响很大，由于太阳能电池的成本相对较高而转化成电能的效率又太低，因而得不到普及利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳随动装置，其结构简单、设计合理、使用操作简便且工作成本低、性能可靠、操作精度高，能有效解决现有太阳随动装置存在的跟踪精度低、成本高、发电量效率较低等缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳随动装置，其特征在于：包括光伏模组、对太阳当前所处位置的方位角度与俯仰角度进行实时检测的阳光跟踪传感器、对光伏模组的旋转位置进行实时检测的位置检测传感器、对光伏模组所处位置的风速进行实时检测的风速传感器、对光伏模组表面是否存在积雪进行实时检测的压力传感器、通过对光伏模组所处位置的温度、湿度和光照强度进行检测相应对光伏模组所处位置的天气状况进行自动识别的天气状况识别单元、控制器以及分别对光伏模组中供太阳能光伏板所安装的光伏支架的方位角度和俯仰角度进行实时检测的方位传感器和俯仰传感器，对分别与所述光伏支架相接的水平轴和俯仰轴进行驱动的驱动电机一和驱动电机二均由控制器进行控制，所述阳光跟踪传感器、位置检测传感器、风速传感器、压力传感器、天气状况识别单元、方位传感器、俯仰传感器、驱动电机一和驱动电机二均与控制器相接，且所述阳光跟踪传感器、位置检测传感器、风速传感器、压力传感器、天气状况识别单元、方位传感器和俯仰传感器组成传感器组，所述控制器内部集成有对所述传感器组的开启状态进行定时控制的定时模块。

上述一种太阳随动装置，其特征是：还包括与控制器相接且对所述定时模块的定时参数进行手动设定的参数设置装置。

上述一种太阳随动装置，其特征是：所述驱动电机一和驱动电机二与控制器之间分别接有驱动电路一和驱动电路二。

上述一种太阳随动装置，其特征是：还包括与控制器相接的无线通信模块，所述控制器通过无线通信模块与上位监控机进行双向通信。

上述一种太阳随动装置，其特征是：还包括与控制器相接且由控制器进行自动控制的告警单元。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理、拆装方便、成本低且使用操作简便。

2、实用价值高，本发明中的控制器根据阳光跟踪传感器所得到的太阳位置信号，对方位、俯仰电机进行自动控制，使光伏模组准确跟踪太阳转动，同时利用位置检测传感器实时反馈光伏模组的位置信息，能够有效的克服机械回转死区。此外，本发明也具有定时、自动识别天气状况、风速识别、积雪识别等自动检测功能。实际使用时，本发明能实现精确的阳光跟踪性能，从而大大提高了太阳能电池的发电效率，同时也有效地保护了太阳能电池装置，本发明的太阳光理论跟踪精度可达0.1°。

3、跟踪过程不受天气因素的影响，因而更进步提高了装置的跟踪精度和工作性能可靠性，且适用范围宽。

4、各部分结构设计合理，主要包括包括两个直流电机、光伏模组、控制器、阳光跟踪传感器、位置检测传感器、风速传感器、压力传感器、天气状况识别传感器和无线通信模块。其中阳光跟踪传感器将所检测太阳当前位置的方位、俯仰信号传送至控制器中，控制器控制两组电机进行相应的方位、俯仰转动，实现对太阳进行实时跟踪，同时利用位置检测传感器实时反馈光伏模组的位置信息，有效的克服机械回转死区；并且在控制器中集成的定时模块，使系统晚上处于休眠状态以节约能量，白天定时器将系统激活开始工作，开关时间人工手动设定。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、使用操作简便且工作成本低、性能可靠、操作精度高，能够保持最大的发电效率，并且具有低成本、免维护等优点，有较好推广应用价值，能有效解决现有太阳随动装置存在的跟踪精度低、成本高、发电量效率较低等缺陷和不足。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明：

1-阳光跟踪传感器；     2-位置检测传感器；      3-风速传感器；

4-压力传感器；         5-天气状况识别单元；    6-控制器；

7-方位传感器；         8-俯仰传感器；          9-驱动电机一；

10-驱动电机二；        11-参数设置装置；       12-驱动电路一；

13-驱动电路二；        14-无线通信模块；       15-告警单元；

16-光伏模组。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括光伏模组16、对太阳当前所处位置的方位角度与俯仰角度进行实时检测的阳光跟踪传感器1、对光伏模组16的旋转位置进行实时检测的位置检测传感器2、对光伏模组16所处位置的风速进行实时检测的风速传感器3、对光伏模组16表面是否存在积雪进行实时检测的压力传感器4、通过对光伏模组16所处位置的温度、湿度和光照强度进行检测相应对光伏模组16所处位置的天气状况进行自动识别的天气状况识别单元5、控制器6以及分别对光伏模组16中供太阳能光伏板所安装的光伏支架的方位角度和俯仰角度进行实时检测的方位传感器7和俯仰传感器8，对分别与所述光伏支架相接的水平轴和俯仰轴进行驱动的驱动电机一9和驱动电机二10均由控制器6进行控制，所述阳光跟踪传感器1、位置检测传感器2、风速传感器3、压力传感器4、天气状况识别单元5、方位传感器7、俯仰传感器8、驱动电机一9和驱动电机二10均与控制器6相接，且所述阳光跟踪传感器1、位置检测传感器2、风速传感器3、压力传感器4、天气状况识别单元5、方位传感器7和俯仰传感器8组成传感器组，所述控制器6内部集成有对所述传感器组的开启状态进行定时控制的定时模块。实际使用时，所述驱动电机一9和驱动电机二10均为直流电机。

本实施例中，为参数设置方便，本发明还包括与控制器6相接且对所述定时模块的定时参数进行手动设定的参数设置装置11。所述驱动电机一9和驱动电机二10与控制器6之间分别接有驱动电路一12和驱动电路二13。

同时，本发明还包括与控制器6相接的无线通信模块14，所述控制器6通过无线通信模块14与上位监控机进行双向通信。另外，还包括与控制器6相接且由控制器6进行自动控制的告警单元15。因而，操作使用非常简便且能实现远程监控与自动报警。

综上，本发明包括两个直流电机、光伏模组16、控制器6、阳光跟踪传感器1、位置检测传感器2、风速传感器3、压力传感器4、天气状况识别单元5、方位传感器7、俯仰传感器8、无线通信模块14和告警单元15，其中阳光跟踪传感器1将检测得到的太阳当前位置的方位、俯仰信号传送至控制器6中，控制器6控制两组直流电机进行相应的方位、俯仰转动，以对太阳进行实时跟踪。同时，利用位置检测传感器2实时反馈光伏模组16的位置信息，有效的克服机械回转死区。在控制器6中集成有定时模块，使系统晚上处于休眠状态以节约能量，白天定时模块将系统激活开始工作，开关时间人工通过参数设置装置11进行手动设定。实际使用过程中，通过天气状况识别单元5，本发明能够大致识别出阴天、雨天，且能够准确识别白天、晚上。阴天或雨天时系统屏蔽跟踪功能。风速传感器3实时测量风速，当有较大风速时，通过控制器6对驱动电机一9和驱动电机二10将光伏模组16自动转成水平方向，使风阻最小，保护光伏系统。所述压力传感器4能有效检测光伏模组16表面的积雪状况，并且系统可自动侧翻光伏模组16，使积雪自动滑落。同时，系统可自动检测阳光跟踪传感器1的好坏，当阳光跟踪传感器1出现故障时，系统会发出警告，并屏蔽跟踪功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种太阳随动装置，其特征在于：包括光伏模组(16)、对太阳当前所处位置的方位角度与俯仰角度进行实时检测的阳光跟踪传感器(1)、对光伏模组(16)的旋转位置进行实时检测的位置检测传感器(2)、对光伏模组(16)所处位置的风速进行实时检测的风速传感器(3)、对光伏模组(16)表面是否存在积雪进行实时检测的压力传感器(4)、通过对光伏模组(16)所处位置的温度、湿度和光照强度进行检测相应对光伏模组(16)所处位置的天气状况进行自动识别的天气状况识别单元(5)、控制器(6)以及分别对光伏模组(16)中供太阳能光伏板所安装的光伏支架的方位角度和俯仰角度进行实时检测的方位传感器(7)和俯仰传感器(8)，对分别与所述光伏支架相接的水平轴和俯仰轴进行驱动的驱动电机一(9)和驱动电机二(10)均由控制器(6)进行控制，所述阳光跟踪传感器(1)、位置检测传感器(2)、风速传感器(3)、压力传感器(4)、天气状况识别单元(5)、方位传感器(7)、俯仰传感器(8)、驱动电机一(9)和驱动电机二(10)均与控制器(6)相接，且所述阳光跟踪传感器(1)、位置检测传感器(2)、风速传感器(3)、压力传感器(4)、天气状况识别单元(5)、方位传感器(7)和俯仰传感器(8)组成传感器组，所述控制器(6)内部集成有对所述传感器组的开启状态进行定时控制的定时模块。

2.按照权利要求1所述的一种太阳随动装置，其特征在于：还包括与控制器(6)相接且对所述定时模块的定时参数进行手动设定的参数设置装置(11)。

3.按照权利要求1或2所述的一种太阳随动装置，其特征在于：所述驱动电机一(9)和驱动电机二(10)与控制器(6)之间分别接有驱动电路一(12)和驱动电路二(13)。

4.按照权利要求1或2所述的一种太阳随动装置，其特征在于：还包括与控制器(6)相接的无线通信模块(14)，所述控制器(6)通过无线通信模块(14)与上位监控机进行双向通信。

5.按照权利要求1或2所述的一种太阳随动装置，其特征在于：还包括与控制器(6)相接且由控制器(6)进行自动控制的告警单元(15)。