CN105048952A - 一种太阳能光板发电系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光板发电系统的控制方法，所述系统包含光伏板、支架、转轴、电流检测模块、电机和控制模块，其中，控制模块分别和电机、电流检测模块相连，光伏板固定在转轴上，转轴南北朝向设置在支架上，电机的输出轴和所述转轴相连，电流检测模块用于检测所述光伏板的输出电流。控制时，周期性按照预设的角度步长转动光伏板，检测光伏板在各个角度的输出电流，并调整光伏板使其处于最大输出电流对应的角度。本发明设计简单，使用方便，使得太阳能光板转换电能的效率处于最大，提升了原本对太阳能的利用率，具有较大的实用价值。

Description

一种太阳能光板发电系统的控制方法

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种太阳能光板发电系统的控制方法。

背景技术

太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的。此外，水能、风能等也都是由太阳能转换来的。

自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、化学能、水的势能等等。在几十亿年内，太阳能是取之不及、用之不竭的理想能源。

太阳能有以下优点：

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。

（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，其原理如下：假设光线照射在光伏板组件上并且光在界面层被接纳，具有足够能量的光子可以在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激起，致使发作电子-空穴对。界面层临近的电子和空穴在复合之前，将经由空间电荷的电场结果被相互分别。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。经由界面层的电荷分别，将在P区和N区之间发作一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。经由光照在界面层发作的电子-空穴对越多，电流越大。界面层接纳的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中组成的电流也越大。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。

光伏板组件由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成，由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电能。近年，天台及建筑物表面均可使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

现有的太阳能光伏板发电系统中，光伏板都是固定不动的，而我们知道，由于地球自转，太阳光的照射方向是由东向西变化的，而光伏板与照射阳光处于垂直状态下的发电功率才是最高的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种太阳能光板发电系统的控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种太阳能光板发电系统的控制方法，所述系统包含光伏板、支架、转轴、电流检测模块、电机和控制模块，其中，控制模块分别和电机、电流检测模块相连，光伏板固定在转轴上，转轴南北朝向设置在支架上，电机的输出轴和所述转轴相连，电流检测模块用于检测所述光伏板的输出电流，所述控制方法的步骤如下：

步骤1），按照预设的时间阈值周期性执行步骤2）到步骤7）；

步骤2），将光伏板复位到预设的起始位置，并记录光伏板在起始位置的输出电流；

步骤3），按照预设的角度步长转动光伏板；

步骤4），记录光伏板所处的角度位置以及其输出电流；

步骤5），重复步骤3）到步骤4），直至光伏板转动至预设的结束位置；

步骤6），比较光伏板在各个角度位置的输出电流，获得其中最大输出电流所对应的角度位置；

步骤7），控制光伏板转动到步骤6）中获取的最大输出电流所对应的角度位置。

作为本发明一种太阳能光板发电系统的控制方法进一步的优化方案，所述预设的时间阈值的范围为10分钟到2个小时。

作为本发明一种太阳能光板发电系统的控制方法进一步的优化方案，所述预设的时间阈值为30分钟。

作为本发明一种太阳能光板发电系统的控制方法进一步的优化方案，所述预设的角度步长的范围为1度到10度。

作为本发明一种太阳能光板发电系统的控制方法进一步的优化方案，所述预设的角度步长为5度。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.结构简单，使用方便；

2.使得太阳能光板转换电能的效率处于最大，提升了原本对太阳能的利用率。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明公开了一种太阳能光板发电系统的控制方法，所述系统包含光伏板、支架、转轴、电流检测模块、电机和控制模块，其中，控制模块分别和电机、电流检测模块相连，光伏板固定在转轴上，转轴南北朝向设置在支架上，电机的输出轴和所述转轴相连，电流检测模块用于检测所述光伏板的输出电流，所述控制方法的步骤如下：

步骤1），按照预设的时间阈值周期性执行步骤2）到步骤7）；

步骤2），将光伏板复位到预设的起始位置，并记录光伏板在起始位置的输出电流；

步骤3），按照预设的角度步长转动光伏板；

步骤4），记录光伏板所处的角度位置以及其输出电流；

步骤5），重复步骤3）到步骤4），直至光伏板转动至预设的结束位置；

步骤6），比较光伏板在各个角度位置的输出电流，获得其中最大输出电流所对应的角度位置；

步骤7），控制光伏板转动到步骤6）中获取的最大输出电流所对应的角度位置。

所述预设的时间阈值的范围为10分钟到2个小时。

所述预设的时间阈值优先为30分钟。

所述预设的角度步长的范围为1度到10度。

所述预设的角度步长优先为5度。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种太阳能光板发电系统的控制方法，所述系统包含光伏板、支架、转轴、电流检测模块、电机和控制模块，其中，控制模块分别和电机、电流检测模块相连，光伏板固定在转轴上，转轴南北朝向设置在支架上，电机的输出轴和所述转轴相连，电流检测模块用于检测所述光伏板的输出电流，其特征在于，所述控制方法的步骤如下：

步骤1），按照预设的时间阈值周期性执行步骤2）到步骤7）；

步骤2），将光伏板复位到预设的起始位置，并记录光伏板在起始位置的输出电流；

步骤3），按照预设的角度步长转动光伏板；

步骤4），记录光伏板所处的角度位置以及其输出电流；

步骤5），重复步骤3）到步骤4），直至光伏板转动至预设的结束位置；

步骤6），比较光伏板在各个角度位置的输出电流，获得其中最大输出电流所对应的角度位置；

步骤7），控制光伏板转动到步骤6）中获取的最大输出电流所对应的角度位置。

2.根据权利要求1所述的太阳能光板发电系统的控制方法，其特征在于，所述预设的时间阈值的范围为10分钟到2个小时。

3.根据权利要求2所述的太阳能光板发电系统的控制方法，其特征在于，所述预设的时间阈值为30分钟。

4.根据权利要求1所述的太阳能光板发电系统的控制方法，其特征在于，所述预设的角度步长的范围为1度到10度。

5.根据权利要求4所述的太阳能光板发电系统的控制方法，其特征在于，所述预设的角度步长为5度。