CN105652900A - 一种太阳能自动跟踪系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能自动跟踪系统及控制方法,其中,系统包括:跟踪装置,用于驱动太阳能电池板执行相应的动作;照度传感器,用于采集太阳光辐射强度;控制器,用于接收各传感器信号,并根据将这些信号处理后输出控制信号,以控制跟踪装置执行相应的驱动动作;控制器还用于判断照度传感器采集到的太阳光辐射强度信号值是否大于照度预设值,如果是,则控制器根据接收到的各光电传感器信号的状态关系,输出控制信号,以使跟踪装置驱动太阳能电池板做相关的旋转或翻转动作自动跟踪太阳。如果照度传感器采集的太阳光辐射强度信号值小于照度预设值则采用匀速转动跟踪方式,从而,减少太阳高度对太阳能跟踪系统的影响,提高了太阳能跟踪系统的自动跟踪精度。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏发电技术应用领域,具体涉及到太阳能自动跟踪系统及控制方法。
背景技术
太阳能在新能源中占居着重要的地位,光伏发电是太阳能应用的一种重要方式,光伏发电技术在近年也得到了突飞猛进的发展和应用。光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器、逆变器、配电等几大部分组成,其中太阳能电池板吸收太阳光辐射的效率是决定光伏发电的关键因素,效率低则成本高,因此提高太阳能电池板接受光辐射效率的方法和措施,即太阳能跟踪技术,是光伏发电应用技术的关键环节。
经过近几年的发展,双轴跟踪方式已经成为太阳能跟踪系统的主流控制方式,其中一种是时空控制方法,是将当地纬度、时间、季节等与太阳运行轨迹有关的因素综合考虑,输入控制器经过数据处理与控制算法,控制装置的运行实现在时间和空间上的同步控制,该方法使用性强,但是控制算法比较复杂实现较难、成本高。
另一种采用双轴跟踪方式是光强控制方法,其跟踪的原理是根据太阳高度的变化自动跟踪太阳位置,以使太阳高度最大化,提高太阳能工作效率,然而,由于季节的变化、天气变化等的影响,同一太阳能跟踪系统难以实现不同气候下太阳高度的判断,从而导致太阳能跟踪控制精度低、效果差,如何在不同气候条件下,实现太阳能跟踪系统的自动跟踪,成为等待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于在不同气候条件下实现太阳能跟踪系统的自动跟踪,提高太阳能跟踪系统的自动跟踪精度。
为此,根据第一方面,本发明实施例提供了一种太阳能自动跟踪系统,包括跟踪装置,用于驱动太阳能电池板执行相应的动作;照度传感器,设置在太阳能电池板上,用于采集太阳光辐射强度;控制器,用于接收各传感器信号,并根据这些信号进行相应的数据处理后输出控制信号,以控制跟踪装置执行相应的驱动动作;控制器还用于判断照度传感器采集到的太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值,如果是,则控制器输出用于表征匀速运动的控制信号,以使跟踪装置驱动太阳能电池板匀速转动。
优选地,跟踪装置包括:旋转机构,用于在接收到控制器输出的用于表征驱动太阳能电池板饶纵轴旋转的旋转控制信号后驱动太阳能电池板饶纵轴旋转;翻转机构,用于在接收到控制器输出的用于表征驱动太阳能电池板饶横轴翻转的翻转控制信号后驱动太阳能电池板饶横轴翻转。
优选地,太阳能自动跟踪系统还包括:旋转机构限位传感器,设置于旋转机构的预设上限位置和下限位置,用于在旋转机构旋转至预设上限位置或下限位置时,向控制器发送上限位信号或下限位信号;控制器在接收到上限位信号或下限位信号后,向旋转机构发送用于表征停止旋转的控制信号,以使旋转机构停止旋转;翻转机构限位传感器,设置于翻转机构的预设上限位置和下限位置,用于在翻转机构翻转至预设上限位置或下限位置时,向控制器发送上限位信号或下限位信号;控制器在接收到上限位信号或下限位信号后,向翻转机构发送用于表征停止翻转的控制信号,以使翻转机构停止翻转。
优选地,太阳能自动跟踪系统还包括:多个光电传感器,分别分布在太阳能电池板四周的边缘上,用于采集太阳光辐射信号;光电转换装置与多个光电传感器连接,任一个光电传感器在采集到的太阳光辐射信号值大于或等于光电预设值时,触发光电转换装置向控制器输出一个对应的开关量信号,控制器在接收到光电转换装置发送的多个开关量信号后,控制器根据接收到的多个开关量信号的状态向跟踪装置发送相应的运动控制信号。
优选地,太阳能自动跟踪系统还包括:太阳能电池板安装轴,用于安装太阳能电池板,并与翻转机构相连带动太阳能电池板实现上下翻转运动;支撑架,用于安装固定翻转机构和太阳能电池板安装轴,并与旋转机构相连带动太阳能电池板实现旋转运动;底座,用于安装固定旋转机构并对太阳能电池板起支撑固定作用。
根据第二方面,本发明实施例提供了一种太阳能自动跟踪控制方法,包括如下步骤:照度传感器采集太阳光辐射强度信号并转换为相应的电信号传送给控制器;控制器根据太阳光辐射强度信号判断太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值;如果太阳光辐射强度信号值小于照度预设值,则控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号,以使跟踪装置驱动太阳能电池板匀速转动。
优选地,如果太阳光辐射强度信号值小于照度预设值,在控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号之前,还包括:控制器等待获取启始时钟,在启始时钟的触发下,控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号;在控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号之后,还包括:控制器等待获取结束时钟,在结束时钟的触发下,控制器向跟踪装置输出用于表征复位的控制信号,以使跟踪装置驱动太阳能电池板返回起始位置。
优选地,如果太阳光辐射强度信号值大于或等于照度预设值,则控制器根据多个开关量信号的状态向跟踪装置发送相应的运动控制信号,多个开关量信号的状态用于分别表征太阳能电池板边缘上不同位置的太阳光辐射信号强度。
优选地,所述控制器根据接收到的所述多个开关量信号状态,判断所述多个开关量信号状态之间的逻辑关系组合情况,根据所述逻辑关系组合情况,所述控制器向所述跟踪装置发送用于表征驱动所述太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号驱动所述太阳能电池板进行旋转运动或绕横轴运动的翻转信号驱动所述太阳能电池板进行翻转动作,或同时发送用于表征驱动所述太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号和绕横轴运动的翻转信号驱动所述太阳能电池板进行旋转和翻转运动。
优选地,如果太阳光辐射强度信号值小于照度预设值,控制器等待获取结束时钟,在结束时钟的触发下,控制器向跟踪装置输出用于表征复位的控制信号,以使跟踪装置驱动太阳能电池板返回起始位置。
本发明实施例提供的太阳能自动跟踪系统及控制方法,通过判断照度传感器采集的太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值,如果照度传感器采集的太阳光辐射强度信号值小于照度预设值则采用匀速转动跟踪方式,使得在太阳光照强度不足时,太阳能跟踪系统能够以匀速的方式跟踪太阳,从而,减少了太阳高度对太阳能跟踪系统的影响,提高了太阳能跟踪系统的自动跟踪精度。
作为优选的技术方案,多个光电传感器采集的太阳光辐射信号触发光电转换装置向控制器输出多个开关量信号,控制器根据接收的多个开关量信号的状态判断太阳能电池板边缘不同位置太阳光辐射信号强度,从而向跟踪装置发出控制信号,实现了根据太阳能电池板不同位置的光照强度不同自动跟踪太阳位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例1的太阳能自动跟踪系统的示意图;
图2示出了本发明实施例1的光电传感器位置分布示意图;
图3示出了本发明实施例2的太阳能自动跟踪控制方法中匀速控制的流程图;
图4示出了本发明实施例2的太阳能自动跟踪控制方法中自动跟踪控制的流程图;
图5示出了本发明实施例2的太阳能自动跟踪控制方法中自动跟踪控制旋转和翻转判定的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
需要说明的是,在本申请文件的描述中,术语“中心”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供了一种太阳能自动跟踪系统,如图1所示,该系统包括跟踪装置、照度传感器1、控制器,其中:
跟踪装置为双轴跟踪装置,用于驱动太阳能电池板2执行旋转或翻转运动。
照度传感器1,可以设置在太阳能电池板2上,优选设置在太阳能电池板2的几何中心,用于采集太阳光辐射强度,在具体实施例中,照度传感器1采集的太阳光辐射强度可以用于表征太阳能电池板2上的太阳光辐射强度,照度传感器1具有一定的量程范围,例如可以是0~1000Lx,输出标准电流信号或标准电压信号,例如可以输出标准的4~20mA的电流信号或0~10V的电压信号。
控制器用于接收并判断照度传感器1采集的太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值,例如照度预设值可以是200Lx,当小于照度预设值时,例如是阴天或者降水的天气,控制器输出用于表征匀速运动的控制信号,使跟踪装置驱动太阳能电池板2匀速转动,当太阳光辐射强度信号值大于照度预设值时,控制器输出用于表征自动跟踪太阳位置运动的信号,使跟踪装置驱动太阳能电池板2自动跟踪太阳位置进行旋转或翻转运动或同时进行旋转和翻转运动。在优选的实施例中,控制器可以是PLC控制系统、单片机系统、嵌入式系统或其它控制系统。作为优选的实施例,控制器能输出至少2个高速脉冲信号或开关量信号,能接收开关量信号,模拟量信号,例如可以接收至少10个开关量信号和1个4~20mA(或1~5V)模拟量信号。作为另一种优选的实施例,利用控制器自带的时钟,设置太阳能跟踪系统的启始时钟和结束时钟,用于提供太阳能自动跟踪系统的启始时间和结束时间。控制器中的启始时钟和结束时钟的时间可以人为的设定与修改,例如启始时间可以设置在8:00,结束时间可以设置在20:00,根据季节及昼夜的长短可以设置不同的启始时间和结束时间。
在一种具体实施例中,跟踪装置包括:旋转机构31,设置在底座4和支撑架5之间用于在接收到控制器输出的用于表征驱动太阳能电池板2饶纵轴旋转的控制信号后驱动太阳能电池板2饶纵轴做旋转运动,在具体实施例中,旋转机构31的旋转范围为10°~350°,旋转机构31可以包括第一动力源311,例如动力源可以采用电机提供,电机可以优选为步进电机,第一传动与减速装置312,用于实现将第一动力源311的动力传动至支撑架5以驱动太阳能电池板做旋转运动,在具体实施例中底座上可以安装钢板,以便安装第一动力源311。
作为一种优选的实施例,旋转机构31可以用齿轮传动与减速,控制器通过输出高速脉冲控制步进电机运动,步进电机驱动齿轮传动与减速进而控制旋转机构旋31旋转运行,步进电机移动距离与控制系统输出脉冲数、齿轮齿距、驱动细分数之间存在如下公式所示的关系:
由上述公式可知在齿轮传动与减速比及驱动器细分数一定的情况下,步进电机驱动旋转机构31的旋转角度与控制系统的输出脉冲数的关系是一定的,即:∠X=f(n),其中∠X为步进电机驱动旋转机构31的旋转角度,f(n)为控制系统的输出脉冲数与旋转角度的函数。
在另一种实施例中,跟踪装置还包括:翻转机构32,翻转机构32设置在支撑架4上,用于在收到控制器输出的用于表征驱动太阳能电池板2饶太阳能电池板安装轴6翻转的控制信号后驱动太阳能电池板2饶太阳能电池板安装轴6做翻转运动,在本实施例中,翻转机构32的翻转范围为10°~160°。在具体实施例中,翻转机构32可以包括第二动力源321,例如动力源可以采用电机提供,电机优选的为步进电机,第二传动与减速装置322,用于实现将第二动力源321的动力传动至太阳能电池板安装轴6以驱动太阳能电池板2做翻转运动。
作为一种优选的实施例,翻转机构32可以用皮带传动与减速,控制器通过输出高速脉冲控制步进电机运动,步进电机驱动皮带传动与减速进而控制旋转机构32翻转运行,步进电机移动距离与控制系统输出脉冲数、皮带长度、驱动细分数之间存在如下公式所示的关系:
由上述公式可知在皮带传动与减速比及驱动器细分数一定的情况下,步进电机驱动翻转机构32时皮带的移动距离与控制系统的输出脉冲数的关系是一定的,即:H=f(n’),其中H为步进电机驱动翻转机构32时皮带的移动距离,f(n’)为控制系统的输出脉冲数与移动距离的函数。
在具体的实施例中,支撑架5通过旋转机构31与底座4相连,太阳能电池板安装轴6与支撑架5相连并与翻转机构32相连,作为优选的实施例太阳能电池板2的尺寸例如可以是不大于10000*10000mm的太阳能电池板2。
作为一种优选的实施例光电传感器7在太阳能电池板上的分布如图2所示,在太阳能电池板2感光组件的间隙设置有多个光电传感器7,用于采集太阳光辐射信号,在优选的实施中,光电传感器7的上表面不能超过太阳能光伏组件的表面,如图2所示光电传感器7可以距感光边缘h≤50mm,其中h为光电传感器7的几何中心到太阳能电池板感光边缘的距离,光电传感器7数量可以为六个,九个或者多个,根据在不同实施例中对其要求不同可以设置不同数量,在本实施例中不做个数限制,光电传感器7均匀的分布在太阳能电池板的四条边的边缘上不超过光伏电池感光组件边缘处。作为优选的实施例,光电传感器7可以选择直径不大于的光电器件。多个光电传感器7与一个光电转换装置相连,光电转换装置与控制器相连,光电转换装置用于将各个光电传感器所采集的太阳光辐射信号分别转换为开关量信号接入控制器。控制器接收的多个开关量信号来表征太阳电池板边缘上不同位置的太阳光辐射强度。在具体的实施例中,当任一个光电传感器7接收到的太阳光辐射信号值大于或等于光电预设值时,光电传感器触发光电转换装置向控制器输出一个对应的开关量信号,控制器在接收到光电转换装置传来的某个开关量信号后判断为相应的光电传感器所接收的太阳光辐射信号值大于光电预设值,此时控制器判断该光电传感器为通状态即为ON状态;当光电转换装置无信号输出,控制器在没有接收到对应光电转换装置的开关量信号,则判断相对应的光电传感器所接收的太阳光辐射信号值小于光电预设值,此时控制器判断该光电传感器为断状态即为OFF状态。通过光电传感器和光电转换装置将太阳光辐射信号转化为控制器能识别的开关量信号,从而用ON状态和OFF状态表征太阳能电池板边缘不同位置所接收的太阳光辐射强度不同,即ON状态表示该光电传感器所采集的太阳光辐射信号值大于或等于光电预设值,OFF状态则表示该光电传感器所采集的太阳光辐射信号值小于光电预设值。进而控制器根据各光电传感器的ON/OFF状态向跟踪机构发送用于表征旋转和翻转的运动信号,从而控制太阳能电池板自动跟踪太阳光位置。
旋转机构31限位传感器,安装在旋转机构31预设上限位置和下限位置,例如安装在旋转机构31行程的开始位置和行程的结束位置处,用于在旋转机构31旋转至行程范围的开始位置或结束位置时,向控制器发送用于表征停止旋转的控制信号,使旋转机构31能在不超出行程范围安全的运行,限位传感器可以是接触式传感器也可以是非接触式传感器,在相应的限位位置,每处安装1或2个,每处安装的传感器类型及个数可以根据实际需要确定。
翻转机构32限位传感器,安装在翻转机构32的预设上限位置和下限位置,例如安装在翻转机构32的行程的开始位置和行程的结束位置处,用于在翻转机构32翻转至行程的开始位置或行程的结束位置时向控制器发送用于表征停止翻转的控制信号,使翻转机构32能在不超出行程范围内安全的运行,限位传感器可以是接触式传感器也可以是非接触式传感器,在相应的限位位置,每处安装1或2个,每处安装的传感器类型及个数可以根据实际需要确定。
在本实施例中通过控制器判断照度传感器采集的太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值,如果照度传感器采集的太阳光辐射强度信号值小于照度预设值则采用匀速转动跟踪方式跟踪太阳,使得在太阳光照辐射强度不足时,太阳能跟踪系统能够以匀速的方式跟踪太阳,这样就避免了如阴天等光照不足时太阳能跟踪系统无法自动跟踪太阳位置,从而提高了太阳能自动跟踪系统的跟踪精度,同时也使太阳能跟踪系统成本低,使用方便。
实施例2
本实施例提供了一种太阳能自动跟踪控制方法,该方法适用于实施例1中的太阳能自动跟踪系统,如图3所示,该方法包括如下步骤:
S1.照度传感器采集太阳光辐射强度信号并转换为相应的电信号传送给控制器。太阳光照射在太阳能电池板上的照度传感器后,照度传感器接收太阳光辐射强度信号,并将太阳光辐射强度信号转换成标准的电流信号或电压信号,例如可以是4~20mA电流信号或0~10V电压信号,并将该信号传送至控制器。在具体的实施例中,太阳光辐射强度信号转换成的电信号的大小用于表示照度传感器所接收到的太阳光辐射强度。
S2.控制器根据接收到的电信号的强度判断照射在太阳能电池板上的太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值,例如照度预设值可以设为200Lx。如果通过控制器判断的太阳光辐射强度信号值小于照度预设值时进入S3步骤。
S3.控制器等待获取启始时钟。
S4.启始时钟到达时,触发控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号,使跟踪装置驱动太阳能电池板匀速运动。
S5.跟踪装置驱动太阳能电池板匀速运动后,控制器等待获取结束时钟。
S6.当结束时钟到达时,在结束时钟的触发下控制器向跟踪装置输出用于表征太阳能电池板复位的控制信号,使太阳能电池板回到起始位置。
具体的,如图4所示,上述S2步骤之后还包括:
S21.控制器判断的太阳光辐射强度信号值大于或等于照度预设值。
S22.多个光电传感器采集太阳光辐射信号。
S23.光电转换器根据多个光电传感器采集的太阳光辐射信号的触发输出开关量信号给控制器。
S24.控制器根据接收到的开关量信号的状态输出用于表征跟踪装置旋转和翻转的控制信号,使太阳能电池板自动跟踪太阳位置运动。具体的,控制器根据接收到的各光电传感器开关量信号状态,判断各开关信号状态之间的逻辑关系组合情况,根据此逻辑关系组合情况,控制器向跟踪装置发送用于表征驱动太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号驱动太阳能电池板进行旋转运动或绕横轴运动的翻转信号驱动太阳能电池板进行翻转运动,或同时发送用于表征驱动太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号和绕横轴运动的翻转信号驱动太阳能电池板进行旋转和翻转动运动。
S25.控制系统持续判断太阳光辐射强度,直到判断的太阳光辐射强度信号值小于照度预设值。
S26.控制器等待获取结束时钟。
S27.在结束时钟的触发下,控制器向跟踪装置输出用于表征复位的控制信号,以使跟踪装置驱动太阳能电池板返回起始位置。
具体的,上述S24步骤中控制器根据接收到的各光电传感器开关量信号状态,判断各开关信号状态之间的逻辑关系组合情况,根据此逻辑关系组合情况,控制器向跟踪装置发送用于表征驱动太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号驱动太阳能电池板进行旋转运动或绕横轴运动的翻转信号驱动太阳能电池板进行翻转运动,或同时发送用于表征驱动太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号和绕横轴运动的翻转信号驱动太阳能电池板进行旋转和翻转动运动。在具体的实施例中,上述步骤可以细分为如图5所示的如下步骤:控制器判断光电转换装置向控制器输出的开关量信号的通断状态是否满足顺时针旋转条件;当满足顺时针旋转条件时,控制器输出用于表征顺时针旋转的控制信号,以使旋转机构驱动太阳能电池板顺时针运动;
当不满足顺时针旋转条件时,控制器判断光电转换装置向控制器输出的开关量信号通断状态是否满足逆时针旋转条件;当满足逆时针旋转条件时,控制器输出用于表征顺逆时针旋转的控制信号,以使旋转机构驱动太阳能电池板逆时针运动;当不满足逆时针旋转条件时,控制器不输出控制旋转机构的信号,旋转机构处于停止状态并继续判断是否满足顺时针旋转条件;
同时,控制器判断光电转换装置向控制器输出的开关量信号通断状态是否满足向上翻转条件,当满足向上翻转条件时,控制器输出用于表征向上翻转的控制信号,以使翻转机构驱动太阳能电池板向上翻转运动;
当不满足向上翻转条件时,控制器判断光电转换装置向控制器输出的开关量信号通断状态是否满足向下翻转条件;当满足向下翻转条件时,控制器输出用于表征向下翻转的控制信号,以使翻转机构驱动太阳能电池板向下翻转运动;当不满足向下翻转条件时,控制器不输出控制翻转机构的信号,翻转机构处于停止状态并继续判断是否满足向上翻转条件。
具体的,多个光电传感器的通断状态即光电传感器的ON/OFF状态与控制器控制跟踪装置运动状态的逻辑组合关系根据图2所示的多个光电传感器位置分布图列出下表1、表2(以6个光电传感器为例)
表1
表2
本实施例中通过对太阳光辐射强度检测,在太阳光辐射强度信号值小于照度预设值时,太阳能自动跟踪系统通过时钟触发匀速跟踪太阳,在太阳光辐射信号值大于光电预设值时,太阳能自动跟踪系统根据光电传感器的通断状态使太阳能电池板能转动到相对的太阳高度最大的位置,从而接收更多的太阳光,该方法控制简单,同时提高了太阳能跟踪的精度。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种太阳能自动跟踪系统,包括:
跟踪装置,用于驱动太阳能电池板(2)执行相应的动作;
照度传感器(1),设置在所述太阳能电池板(2)上,用于采集太阳光辐射强度;
控制器,用于接收各传感器信号,并根据这些信号进行相应的数据处理后输出控制信号,以控制所述跟踪装置执行相应的驱动动作;其特征在于,
所述控制器还用于判断所述照度传感器(1)采集到的太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值,如果是,则所述控制器输出用于表征匀速运动的控制信号,以使所述跟踪装置驱动所述太阳能电池板(2)匀速转动。
2.根据权利要求1所述的太阳能自动跟踪系统,其特征在于,所述跟踪装置包括:
旋转机构(31),用于在接收到所述控制器输出的用于表征驱动所述太阳能电池板(2)饶纵轴旋转的旋转控制信号后驱动所述太阳能电池板(2)饶纵轴旋转;
翻转机构(32),用于在接收到所述控制器输出的用于表征驱动所述太阳能电池板(2)饶横轴翻转的翻转控制信号后驱动所述太阳能电池板(2)饶横轴翻转。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能自动跟踪系统,其特征在于,还包括:
旋转机构(31)限位传感器,设置于所述旋转机构(31)的预设上限位置和下限位置,用于在所述旋转机构(31)旋转至所述预设上限位置或下限位置时,向所述控制器发送旋转机构(31)的上限位信号或下限位信号;所述控制器在接收到所述旋转机构(31)的上限位信号或下限位信号后,向所述旋转机构(31)发送用于表征停止旋转的控制信号,以使旋转机构(31)停止旋转;
翻转机构(32)限位传感器,设置于所述翻转机构(32)的预设上限位置和下限位置,用于在所述翻转机构(32)翻转至所述预设上限位置或下限位置时,向所述控制器发送翻转机构(32)的上限位信号或下限位信号;所述控制器在接收到所述翻转机构(32)的上限位信号或下限位信号后,向所述翻转机构(32)发送用于表征停止翻转的控制信号,以使翻转机构(32)停止翻转。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的太阳能自动跟踪系统,其特征在于,还包括:
多个光电传感器(7),分别分布在所述太阳能电池板(2)四周的边缘上,用于采集太阳光辐射信号;
光电转换装置,与所述多个光电传感器(7)连接,其中任一个光电传感器(7)在采集到的太阳光辐射信号值大于或等于光电预设值时,触发光电转换装置向所述控制器输出一个对应的开关量信号,所述控制器在接收到所述光电转换装置发送的所述多个开关量信号后,所述控制器根据接收到的所述多个开关量信号的状态向所述跟踪装置发送相应的运动控制信号。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的太阳能自动跟踪系统,其特征在于,还包括:
太阳能电池板安装轴(6),用于安装太阳能电池板(2),并与所述翻转机构(32)相连带动所述太阳能电池板(2)实现上下翻转运动;
支撑架(5),用于安装固定所述翻转机构(32)和所述太阳能电池板安装轴(6),并与所述旋转机构(31)相连带动所述太阳能电池板(2)实现旋转运动;
底座(4),用于安装固定所述旋转机构(31)并对所述太阳能电池板(2)起支撑固定作用。
6.一种太阳能自动跟踪控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
照度传感器采集太阳光辐射强度信号并转换为相应的电信号传送给控制器;
所述控制器根据所述太阳光辐射强度信号判断太阳光辐射强度信号值是否小于照度预设值;
如果所述太阳光辐射强度信号值小于所述照度预设值,则所述控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号,以使所述跟踪装置驱动所述太阳能电池板匀速转动。
7.根据权利要求6所述的太阳能自动跟踪控制方法,其特征在于,如果所述太阳光辐射强度信号值小于所述照度预设值,在所述控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号之前,还包括:所述控制器等待获取启始时钟,在所述启始时钟的触发下,所述控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号;
在所述控制器向跟踪装置输出用于表征匀速运动的控制信号之后,还包括:
所述控制器等待获取结束时钟,在所述结束时钟的触发下,所述控制器向跟踪装置输出用于表征复位的控制信号,以使所述跟踪装置驱动所述太阳能电池板返回起始位置。
8.根据权利要求6或7所述的太阳能自动跟踪控制方法,其特征在于,如果所述太阳光辐射强度信号值大于或等于所述照度预设值,则所述控制器根据所述接收到的光电转换装置的多个开关量信号的状态向跟踪装置发送相应的运动控制信号,所述多个开关量信号的状态用于分别表征所述太阳能电池板边缘上不同位置的太阳光辐射信号强度。
9.根据权利要求8所述的太阳能自动跟踪控制方法,其特征在于,所述控制器根据接收到的所述多个开关量信号状态,判断所述多个开关量信号状态之间的逻辑关系组合情况,根据所述逻辑关系组合情况,所述控制器向所述跟踪装置发送用于表征驱动所述太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号驱动所述太阳能电池板进行旋转运动或绕横轴运动的翻转信号驱动所述太阳能电池板进行翻转动作,或同时发送用于表征驱动所述太阳能电池板绕纵轴运动的旋转信号和绕横轴运动的翻转信号驱动所述太阳能电池板进行旋转和翻转运动。
10.根据权利要求8或9所述的太阳能自动跟踪控制方法,其特征在于,如果所述太阳光辐射强度信号值小于所述照度预设值,所述控制器等待获取结束时钟,在所述结束时钟的触发下,所述控制器向跟踪装置输出用于表征复位的控制信号,以使所述跟踪装置驱动所述太阳能电池板返回起始位置。
Priority Applications (1)
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PB01 | Publication | ||
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