CN103853086A

CN103853086A - 碟式太阳能热发电智能监控系统

Info

Publication number: CN103853086A
Application number: CN201210504968.9A
Authority: CN
Inventors: 胡剑峰
Original assignee: Xian Dayu Optoelectronic Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Dayu Optoelectronic Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-11

Abstract

本发明公开了一种碟式太阳能热发电智能监控系统，包括中央处理器单元、斯特林发电机工作状态监测单元、太阳跟踪控制单元、通信单元和保护单元；中央处理器单元包括ARM微处理器模块、时钟模块、A/D转换电路模块、键盘电路模块和液晶显示电路模块；斯特林发电机工作状态监测单元包括电压传感器、电流传感器和转速传感器；太阳跟踪控制单元包括单片机和电机驱动器；通信单元包括GPRS无线通信模块和串口通信电路模块，保护单元包括过压保护电路模块、欠压警告电路模块和过流保护电路模块。本发明结构简单，设计合理，智能化程度高，可靠性高，稳定性好，太阳光采集效率高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

碟式太阳能热发电智能监控系统

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其是涉及一种碟式太阳能热发电智能监控系统。

背景技术

随着传统化石能源（煤、石油、天然气）储量的日益减少，以及由于使用化石能源所带来的环境污染问题，直接威胁着人类的生存和发展，重视和发展可再生、环保能源已成为各国政府的共识。太阳能具有分布广泛，储量无限，收集利用清洁，CO₂零排放的优点引起人们广泛关注。

当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：太阳能塔式聚热发电、太阳能槽式聚热发电、太阳能碟式斯特林机组发电。其中太阳能碟式斯特林机组可自动两维跟踪太阳，光电转换效率最高，启动损失小，它是目前太阳能发电效率最高的系统，发电效率达到30％以上，几乎不用水，输出效率达26％（有自身跟踪机构耗电）。为了控制供电系统的使用都安装电路控制系统，提高系统安全，使用效率，使用时间等。电力成为生产生活不可或缺的重要因素，意外的电力中断带来的损失不可估计。所以对碟式太阳能热发电装置进行监控，具有非常重要的意义，但现有技术中还没有结构简单、可靠性高的太阳能热发电智能监控系统。

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，提供一种碟式太阳能热发电智能监控系统，其结构简单，设计合理，智能化程度高，可靠性高，稳定性好，太阳光采集效率高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：包括中央处理器单元、斯特林发电机工作状态监测单元、太阳跟踪控制单元、通信单元和保护单元；所述中央处理器单元包括ARM微处理器模块以及与ARM微处理器模块相接的第一晶振电路、第一复位电路和第一数据存储电路模块，所述ARM微处理器模块的输入端接有时钟模块、A/D转换电路模块和用于参数设置的键盘电路模块，所述ARM微处理器模块的输出端接有液晶显示电路模块；所述斯特林发电机工作状态监测单元包括用于对斯特林发电机的输出电压进行监测的电压传感器、用于对斯特林发电机的输出电流进行监测的电流传感器和用于对斯特林发电机的转速进行监测的转速传感器，所述电压传感器、电流传感器和转速传感器均与所述A/D转换电路模块相接；所述太阳跟踪控制单元包括与所述ARM微处理器模块相接的单片机以及与所述单片机相接的第二晶振电路、第二复位电路和第二数据存储电路模块，所述单片机的输出端接有用于对碟式太阳能热发电用太阳跟踪电机进行驱动的电机驱动器；所述通信单元包括与所述ARM微处理器模块相接的GPRS无线通信模块和串口通信电路模块，所述保护单元包括与所述ARM微处理器模块相接的斯特林发电机过压保护电路模块、斯特林发电机欠压警告电路模块和斯特林发电机过流保护电路模块。

上述的碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：所述ARM微处理器模块为芯片LPC2368。

上述的碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：所述单片机为芯片Atmega16。

上述的碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：所述第一数据存储电路模块为SD卡或CF卡。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计合理。

2、本发明的智能化程度高，安全性能高，ARM微处理器模块采集斯特林发电机的电压、电流、转速数据，并对其进行保护。

3、本发明的可靠性高，稳定性好。

4、本发明的太阳光采集效率高，通过单片机调整太阳跟踪电机实时跟踪太阳光，最大程度提高了太阳光采集效率。

5、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，设计合理，智能化程度高，可靠性高，稳定性好，太阳光采集效率高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

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—ARM微处理器模块； 2—第一晶振电路； 3—第一复位电路；

4—第一数据存储电路 5—时钟模块； 6—A/D转换电路模块；

模块；

7—键盘电路模块； 8—液晶显示电路模块； 9—电压传感器；

10—电流传感器； 11—转速传感器； 12—单片机；

13—第二晶振电路； 14—第二复位电路；

15—第二数据存储电路模块； 16—电机驱动器；

17—GPRS无线通信模块； 18—串口通信电路模块；

19—过压保护电路模块； 20—欠压警告电路模块；

21—过流保护电路模块； 22—太阳跟踪电机。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括中央处理器单元、斯特林发电机工作状态监测单元、太阳跟踪控制单元、通信单元和保护单元；所述中央处理器单元包括ARM微处理器模块1以及与ARM微处理器模块1相接的第一晶振电路2、第一复位电路3和第一数据存储电路模块4，所述ARM微处理器模块1的输入端接有时钟模块5、A/D转换电路模块6和用于参数设置的键盘电路模块7，所述ARM微处理器模块1的输出端接有液晶显示电路模块8；所述斯特林发电机工作状态监测单元包括用于对斯特林发电机的输出电压进行监测的电压传感器9、用于对斯特林发电机的输出电流进行监测的电流传感器10和用于对斯特林发电机的转速进行监测的转速传感器11，所述电压传感器9、电流传感器10和转速传感器11均与所述A/D转换电路模块6相接；所述太阳跟踪控制单元包括与所述ARM微处理器模块1相接的单片机12以及与所述单片机12相接的第二晶振电路13、第二复位电路14和第二数据存储电路模块15，所述单片机12的输出端接有用于对碟式太阳能热发电用太阳跟踪电机22进行驱动的电机驱动器16；所述通信单元包括与所述ARM微处理器模块1相接的GPRS无线通信模块17和串口通信电路模块18，所述保护单元包括与所述ARM微处理器模块1相接的斯特林发电机过压保护电路模块19、斯特林发电机欠压警告电路模块20和斯特林发电机过流保护电路模块21。

本实施例中，所述ARM微处理器模块1为芯片LPC2368。所述单片机12为芯片Atmega16。所述第一数据存储电路模块4为SD卡或CF卡。

本发明的工作原理及工作过程是：单片机12通过电机驱动器16控制太阳跟踪电机22带动碟式太阳能热发电机构跟踪太阳光，电压传感器9采集斯特林发电机的电压、电流传感器10采集斯特林发电机的电流和转速传感器11采集斯特林发电机的转速，均通过A/D转换电路模块6传输到ARM微处理器模块1，ARM微处理器模块1分析处理电压、电流、转速数据并存储到第一数据存储电路模块4，同时通过液晶显示电路模块8显示，当斯特林发电机出现过压、欠压、过流时，ARM微处理器模块1通过过压保护电路模块19、欠压警告电路模块20和过流保护电路模块21进行保护，并通过GPRS无线通信模块17发出信息到用户手机上或监控计算机上，向用户报警。

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

1.一种碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：包括中央处理器单元、斯特林发电机工作状态监测单元、太阳跟踪控制单元、通信单元和保护单元；所述中央处理器单元包括ARM微处理器模块（1）以及与ARM微处理器模块（1）相接的第一晶振电路（2）、第一复位电路（3）和第一数据存储电路模块（4），所述ARM微处理器模块（1）的输入端接有时钟模块（5）、A/D转换电路模块（6）和用于参数设置的键盘电路模块（7），所述ARM微处理器模块（1）的输出端接有液晶显示电路模块（8）；所述斯特林发电机工作状态监测单元包括用于对斯特林发电机的输出电压进行监测的电压传感器（9）、用于对斯特林发电机的输出电流进行监测的电流传感器（10）和用于对斯特林发电机的转速进行监测的转速传感器（11），所述电压传感器（9）、电流传感器（10）和转速传感器（11）均与所述A/D转换电路模块（6）相接；所述太阳跟踪控制单元包括与所述ARM微处理器模块（1）相接的单片机（12）以及与所述单片机（12）相接的第二晶振电路（13）、第二复位电路（14）和第二数据存储电路模块（15），所述单片机（12）的输出端接有用于对碟式太阳能热发电用太阳跟踪电机（22）进行驱动的电机驱动器（16）；所述通信单元包括与所述ARM微处理器模块（1）相接的GPRS无线通信模块（17）和串口通信电路模块（18），所述保护单元包括与所述ARM微处理器模块（1）相接的斯特林发电机过压保护电路模块（19）、斯特林发电机欠压警告电路模块（20）和斯特林发电机过流保护电路模块（21）。

2.按照权利要求1所述的碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：所述ARM微处理器模块（1）为芯片LPC2368。

3.按照权利要求1所述的碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：所述单片机（12）为芯片Atmega16。

4.按照权利要求1所述的碟式太阳能热发电智能监控系统，其特征在于：所述第一数据存储电路模块（4）为SD卡或CF卡。