CN104102230A - 太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统 - Google Patents

Abstract

一种太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统，采用电子罗盘TCM、GPS、RDC模块的组合测量光伏板自动跟踪系统的俯仰角和方位角及太阳光垂直照射角的变化，方向图最大值计算机内部闭环自动跟踪，通过电子罗盘TCM测量光伏板自动跟踪系统的俯仰角和方位角变化量，GPS测量当前载体的经纬度坐标位置，角度校准器RDC进行角度修正，经计算机处理，通过伺服驱动系统和伺服电机控制光伏板转动，使光伏板中心轴在转动过程中始终对准太阳，确保太阳能发电站光伏板正常工作。本发明民用经济实用型，采用角度校准器RDC，即达到良好的使用效果，又降低了生产成本，利于普及，采用方位图最大值计算机内部闭环自动跟踪，对转动中出现的误差实时修正，采用三轴原理跟踪，发电量最大。

Description

太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统

技术领域：

本发明涉及太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统，适用于离网型和并网型太阳能发电站光伏板的自动跟踪太阳光，也可应用于车载、船载太阳能发电站光伏板的自动跟踪。

背景技术：

地球上石油、煤炭、天然气等能源非常有限，离枯竭日期不会遥远，利用新型能源是摆在人类面前的头等大事。太阳能就是一种经济型、环保型能源，它的大能量、清洁性及永远不枯竭性为人类带来了了最好的福音。太阳光照射地球表面一小时的能量，足够全球使用一整年。利用太阳能转换成电能具有发展的深远意义，利用太阳能发电就是一项伟大的事业。大型建筑物，工厂和居民住宅楼区都可以安装应用；商业和个人用也可以享受太阳能发电所带来的好处。太阳能发电系统重要特点是安装方便；一次性投资，可保证长期不间断供电。但目前的太阳能发电站系统，其光伏板是固定不动的或者二轴跟踪，这样光电转换效率低，而且太阳的升起和落下，电能波动大。本发明技术就是为提高光电转换效率和减小光电转换波动。

发明内容：

本发明的目的是提供一种民用经济型，且光电转换效率高和光电转化波动小的太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统。

本发明的技术方案是这样完成的：

一种太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统，其特征在于采用电子罗盘TCM、GPS、DRC模块的组合测量光伏板的俯仰角和方位角及太阳光垂直照射角变化，方向图最大值计算机内部闭环自动跟踪，通过电子罗盘TCM测量光伏板的俯仰角和方位角变化量，GPS测量当前载体的经纬度坐标位置，角度校准器RDC进行角度修正，经计算机处理，通过伺服驱动系统和伺服电机控制光伏板转动，使光伏板中心轴在转动中与太阳光垂直照射倾角最小的状态。

工作原理：

本发明利用电子罗盘TCM、RDC、GPS模块的组合来测量太阳能发电站光伏板三轴跟踪系统的俯仰角和方位角变化量，当前载体的经纬度坐标位置，通过伺服驱动系统和伺服电机来控制光伏板转动，使得光伏板中心轴在转动中与太阳光垂直照射倾角最小，并采取适当方法，对转动产生的数据误差进行修正。

本发明采用电子罗盘TCM，角度校准器RDC，既能达到良好的使用效果，又使生产成本大大降低，利于普及；采用方向图最大值计算机内部闭环自动跟踪，对转动中出现的误差实时修正；采用三轴而不是二轴跟踪方式，使得光伏板中心轴在转动中与太阳光垂直照射倾角最小，发电量最大。

具体实施方式：

采用电子罗盘TCM、RDC、GPS模块的组合测量自动跟踪系统的俯仰角和方位角及载体的倾角变化，方向图最大值计算机内部闭环自动跟踪，通过电子罗盘TCM测量光伏板自动跟踪系统的俯仰角和方位角变化量，GPS测量当前载体的经纬度坐标位置，角度校准器RDC进行角度修正，经计算机处理，通过伺服驱动系统和伺服电机控制光伏板转动，使光伏板中心轴在转动过程中与太阳光垂直照射倾角最小，确保光伏板发电正常工作。

在计算机微处理系统软件中予设一信号方向图最大值，将光伏板在转动中接收到的信号信息与其予设值比较，若有偏差，则将调整信号通过伺服系统传递予光伏板，使其始终对准太阳，实现系统在光伏板转动过程中对误差的实时修正。

Claims (3)

1.一种太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统，包括采用电子罗盘TCM、GPS、RDC模块的组合，对转动中的光伏板接收太阳光垂直照射方向的变化做出敏感的反映，然后通过伺服驱动系统和伺服马达来控制光伏板的转动，使得光伏板中心轴在转动过程中始终对准太阳，其特征在于采用电子罗盘TCM、GPS、RDC模块的组合测量光伏板自动跟踪系统的俯仰角和方位角及光伏板的太阳光垂直照射角的变化，方向图最大值计算机内部闭环自动跟踪，光伏板自动跟踪系统的俯仰角和方位角变化量，GPS测量当前载体的经纬度坐标位置，角度校准器RDC进行角度修正，经计算机处理，通过伺服驱动系统和伺服电机控制光伏板转动，使光伏板中心轴在转动过程中始终对准太阳，确保光伏板发电正常工作。

2.根据权利要求1所述的太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统，其特征在于方向图最大值计算机内部闭环自动跟踪是在计算机微处理系统软件中予设一信号方向图最大值，将载体在转动中接收到的信号信息与其予设值比较，若有偏差，则将调整信号通过伺服系统传递于光伏板，使其始终对准太阳，实现系统在载体转动过程中对误差的实时修正。

3.根据权利要求1所述的太阳能发电站光伏板三轴自动跟踪系统，其特征在于系统三轴机械结构，实现俯仰、方位、垂直三个方向的转动，实现了太阳光垂直照射的倾角最小。