CN103149945A - 一种太阳方位跟踪控制系统 - Google Patents

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CN103149945A CN 201110401777 CN201110401777A CN103149945A CN 103149945 A CN103149945 A CN 103149945A CN 201110401777 CN201110401777 CN 201110401777 CN 201110401777 A CN201110401777 A CN 201110401777A CN 103149945 A CN103149945 A CN 103149945A
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张晓哲
张正璞
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Xian Boyu Green Energy Co Ltd
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Xian Boyu Green Energy Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种太阳方位跟踪控制系统,其中包括系统控制器、阳光跟踪传感器、光照度传感器、方位角电机、俯仰角电机。每天日出到日落过程中,系统控制器接收阳光跟踪传感器信号,分析处理后控制方位角电机带动主轴转动使光伏板重新定位,垂直于太阳光,以达到太阳能的最大吸收率。系统控制器每天定时驱动俯仰角电机一次,使光伏板每天绕副轴旋转0.26°,光照度传感器为光电二极管结构,利用光电二极管组成的比较电路来判断是白天还是晚上,再依此控制电机是否工作,减少能量损耗,本控制系统可以根据太阳光线的角度实现实时对光伏板的定位,控制精度高,能最大程度提高太阳能吸收率,且成本投入低,具有良好的实际应用价值。

Description

一种太阳方位跟踪控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及了一种太阳方位跟踪控制系统,为光伏发电领域提供了一种基于地球自转轴的太阳方位跟踪控制系统。
背景技术
[0002] 伴随着人类的发展,电能源已经成为人们日常生活、工作不可或缺的能源之一,但是地球现有的资源有限性,使得越来越多的人不得不将眼光转向采用太阳能发电,太阳能作为一种洁净的能源,既是一次能源,又是可再生能源,有着化石能源无法比拟的优越性,但是一年四季中每一天不同时刻阳光的直射角度随时都处在变化之中,在这种情况下,光伏板接收太阳能的效率由于接收角度问题就受到了很大限制,如何设计控制系统,使得在仰角调整过程中,保持光伏板与单轴的夹角为赤纬角,即每天只需调整0.26°,实现太阳的实时跟踪,最大化地获取太阳光来进行电的储蓄或发电,成为人们关注的话题,现有的太阳方位跟踪控制系统存在着跟踪精度不高、控制过程复杂、抗干扰能力低等问题。
发明内容
[0003] 为了实现上述目的,本发明提供一种太阳方位跟踪控制系统,
[0004] 为了解决上述问题,本发明采取的技术方案是:
[0005] 一种太阳方位跟踪控制系统,其特征在于:包括系统控制器、阳光跟踪传感器、光照度传感器、方位角电机、俯仰角电机。
[0006] 所述光照度传感器为光电二极管结构,利用光电二极管组成的比较电路来判断是白天还是晚上,再依此控制电机是否工作,减少能量损耗,每天日出到日落过程中,系统控制器接收阳光跟踪传感器信号,分析处理后控制方位角电机带动主轴转动使光伏板重新定位,垂直于太阳光,以达到太阳能的最大吸收率。系统控制器每天定时驱动俯仰角电机一次,使光伏板每天绕副轴旋转0.26°。
[0007] 所述的阳光跟踪传感器,可以判断出阳光和太阳能电池板的夹角关系,并将检测结果输出给系统控制器系统,控制器分析处理后控制电机带动光伏板东西向和南北向的转动,使光伏板垂直于太阳光。
[0008] 所述的光照度传感器,可以利用光电二极管组成的比较电路来判断是白天还是晚上,黑夜采用中断处理程序,白天则程序继续运行。
[0009] 所述的主轴与地球自转轴平行安装,控制系统可实现光伏板与主轴的夹角为赤纬角。
附图说明
[0010] 附图为新型太阳方位跟踪控制系统的示意图。
具体实施方式[0011] 下面对本发明的结构原理和工作原理做进一步详细的说明。
[0012] 如附图所示,该新型太阳方位跟踪控制系统,包括系统控制器、阳光跟踪传感器、光照度传感器、方位角电机、俯仰角电机。
[0013] 系统控制器使用单片机作为核心控制器,循环接收各个传感器的信号,每天日出到日落过程中,系统控制器接收阳光跟踪传感器信号,分析处理后控制方位角电机带动主轴转动使光伏板重新定位,垂直于太阳光,以达到太阳能的最大吸收率,系统控制器每天定时驱动俯仰角电机一次,使光伏板每天绕副轴旋转0.26°,还可根据光照度传感器的信号,判断出夜晚或者阴雨天,停止定位操作从而节省能量。
[0014] 光照度传感器为光电二极管结构,利用光电二极管组成的比较电路来判断是白天还是晚上,再依此控制电机是否工作。
[0015] 阳光跟踪传感器,可以判断出阳光和太阳能电池板的夹角关系,并将检测结果输出给系统控制器系统,控制器分析处理后控制电机带动光伏板东西向和南北向的转动,使光伏板垂直于太阳光。
[0016] 主轴与地球自转轴平行安装,控制系统可实现光伏板与主轴的夹角为赤纬角。
[0017] 以上所述,仅是本发明的实施例,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)

1.一种太阳方位跟踪控制系统,其特征在于:主要包括系统控制器、阳光跟踪传感器、光照度传感器、方位角电机、俯仰角电机。
2.根据权利I要求所述的一种太阳方位跟踪控制系统,其特征在于:使用单片机作为核心控制器,循环接收各个传感器的信号,根据设定的参数控制俯仰角电机和方位角电机,太阳日出到日落过程中,方位角电机带动主轴旋转,并且每天定时控制俯仰角电机一次,使光伏板每天只旋转0.26° ;还可根据光照度传感器的信号,判断出夜晚或者阴雨天,停止定位操作从而节省能量。
3.根据权利I要求所述的一种太阳方位跟踪控制系统,其特征在于:可以判断出阳光和太阳能电池板的夹角关系,并将检测结果输出给系统控制器系统,控制器分析处理后控制电机带动光伏板每天从东到西和每天南北向0.26°的转动,使光伏板垂直于太阳光。
4.根据权利I要求所述的一种太阳方位跟踪控制系统,其特征在于:所述的光照度传感器可以利用光电二极管组成的比较电路来判断是白天还是晚上,黑夜采用中断处理程序,白天则程序继续运行。
5.根据权利要求1所述的一种太阳方位跟踪控制系统,其特征在于:主轴与地球自转轴平行安装,控制系统可实现光伏板与主轴的夹角为赤纬角;方位角电机控制主轴的东西向转动,俯仰角电机控制垂直移动杆的伸缩继而调节光伏板的转动,保证太阳光垂直照射光伏板。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103543756A (zh) * 2013-10-30 2014-01-29 上海电气集团股份有限公司 一种太阳能双轴跟踪系统
CN105974945A (zh) * 2016-03-10 2016-09-28 沙照美 一种太阳光跟踪装置
CN109669483A (zh) * 2018-12-11 2019-04-23 内蒙古伊泰新能源开发有限公司 方位跟踪的方法及装置、太阳能跟踪系统

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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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