CN105700563A

CN105700563A - 一种光伏发电自动跟踪控制系统

Info

Publication number: CN105700563A
Application number: CN201610146511.3A
Authority: CN
Inventors: 刘景景
Original assignee: Chizhou University
Current assignee: Chizhou University
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2016-06-22

Abstract

本发明公开了一种光伏发电自动跟踪控制系统，包括DSP、光强检测模块、方位检测模块、电源模块、风速计、GPS模块、液晶显示模块、键盘、步进电机驱动模块，所述光强检测模块、方位检测模块、电源模块、风速计、GPS模块、液晶显示模块、键盘、步进电机驱动模块为DSP的外围电路分别与DSP相连，所述步进电机驱动模块通过方位角电机和高度角电机与太阳能电池板相连。本发明光伏发电自动跟踪控制系统，将光电跟踪与太阳运动轨迹跟踪相结合，利用DSP控制两个异步电机实现太阳能电池板自动跟踪太阳运动轨迹，有效地提高太阳能电池板的发电效率，能够使太阳能得到高效、合理的利用。

Description

一种光伏发电自动跟踪控制系统

技术领域

本发明涉及太阳能电池板发电技术领域，特别是涉及一种光伏发电自动跟踪控制系统。

背景技术

随着世界经济的迅速发展，人类对于能源的需求量越来越大，这使得不可再生能源(煤、天燃气等)变得日益短缺。当前，世界各国对于新的可再生能源的研发重视程度日益提高，太阳能作为绿色无污染能源且具有适合长期可持续发展的独有优势受到人们热捧。在太阳能电池板发电系统中，太阳能电池板的发电效率和它相对于太阳的角度有很大关系：当太阳能发电的电池板被太阳光直射时，即电池板的感光面和太阳发出的光线的夹角垂直时，其发电量最大，即发电效率最高；当太阳偏移时，太阳能发电的电池板和太阳光线的夹角会小于垂直时的夹角，其发电量就会变小，且随着这个夹角越来越小，发电量也越来越小。但是，由于受地理纬度、海拔高度、季节气候等诸多因素的影响，致使太阳能电池板发电效率不高。

发明内容

本发明为了解决了上述太阳能电池板发电效率不高的问题，提供了一种光伏发电自动跟踪控制系统，该控制系统将光电跟踪与太阳运动轨迹跟踪相结合，利用DSP控制两个异步电机实现太阳能电池板自动跟踪太阳运动轨迹，有效地提高太阳能电池板的发电效率，能够使太阳能得到高效、合理的利用。

本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种光伏发电自动跟踪控制系统，包括DSP、光强检测模块、方位检测模块、电源模块、风速计、GPS模块、液晶显示模块、键盘、步进电机驱动模块，所述光强检测模块、方位检测模块、电源模块、风速计、GPS模块、液晶显示模块、键盘、步进电机驱动模块为DSP的外围电路分别与DSP相连，所述步进电机驱动模块通过方位角电机和高度角电机与太阳能电池板相连。

进一步地，所述DSP为TMS320F2812。

进一步地，有光强传感器与光强检测模块相连。

进一步地，有方位传感器与方位检测模块相连。

进一步地，有温度传感器与DSP相连。

进一步地，所述液晶显示模块包括LCD12864显示面板。

进一步地，所述步进电机驱动模块与方位角电机、高度角电机之间安装有减速器。

进一步地，所述减速器为蜗轮减速器。

本发明有益效果是：一种光伏发电自动跟踪控制系统，该控制系统将光电跟踪与太阳运动轨迹跟踪相结合，利用DSP控制两个异步电机实现太阳能电池板自动跟踪太阳运动轨迹，有效地提高太阳能电池板的发电效率，能够使太阳能得到高效、合理的利用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：

图1为本发明控制系统原理框图；

相关元件符号说明：

1、DSP；2、光强检测模块；3、方位检测模块；4、电源模块；5、风速计；6、温度传感器；7、液晶显示模块；8、键盘；9、步进电机驱动模块；10、方位角电机；11、高度角电机；12、太阳能电池板；13、光强传感器；14、方位传感器；15、GPS模块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

结合图1所示，一种光伏发电自动跟踪控制系统，包括DSP1、光强检测模块2、方位检测模块3、电源模块4、风速计5、温度传感器6、液晶显示模块7、键盘8、异步电机驱动模块9、方位角电机10、高度角电机11、太阳能电池板12、光强传感器13、方位传感器14、GPS模块15。

光伏发电自动跟踪控制系统，包括DSP1、光强检测模块2、方位检测模块3、电源模块4、风速计5、GPS模块15、温度传感器6、液晶显示模块7、键盘8、步进电机驱动模块9，光强检测模块2、方位检测模块3、电源模块4、风速计5、GPS模块15、温度传感器6、液晶显示模块7、键盘8、步进电机驱动模块9为DSP1的外围电路分别与DSP相连。步进电机驱动模块9通过方位角电机10和高度角电机11与太阳能电池板12相连。有光强传感器13与光强检测模块2相连，有方位传感器14与方位检测模块3相连。

DSP1通过光强检测模块2、方位检测模块3的检测信号以及GPS模块15的定位跟踪信号，计算出太阳的运动轨迹变化，并向异步电机控制模块9发出控制信号，驱动方位角电机10、高度角电机11，实现太阳能电池板对太阳光的自动跟踪。DSP1为控制系统的核心，DSP1可以为TMS320F2812。温度传感器6对外界环境温度进行检测，光照传感器13对太阳光的光照强度进行检测，便于对太阳能电池板进行最大功率跟踪控制。步进电机驱动模块与方位角电机、高度角电机之间可以安装有减速器，减速器可以为蜗轮减速器。液晶显示模块7包括LCD12864显示面板，LCD12864显示面板可以显示当前的温度、光照强度、风速等实时信号，便于实时观测对比。为了能够实现对太阳能电池板的手动控制，工作人员可以用键盘8实现电池板方位角和高度角的调节。电源模块4为控制系统的正常工作提供电能。太阳能电池板面积较大，在户外工作时会受到户外大风的影响，为了保护跟踪装置组件不被大风吹坏，风速计5对外界风速进行检测，当户外风速大于系统的安全要求时，DSP可以通过方位角电机和高度角电机控制太阳能电池板电池板旋转，降低电池板的受风面积，使电池板位于安全的仰角。

本发明光伏发电自动跟踪控制系统，该控制系统将光电跟踪与太阳运动轨迹跟踪相结合，利用DSP控制两个异步电机实现太阳能电池板自动跟踪太阳运动轨迹，有效地提高太阳能电池板的发电效率，能够使太阳能得到高效、合理的利用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：包括DSP、光强检测模块、方位检测模块、电源模块、风速计、GPS模块、液晶显示模块、键盘、步进电机驱动模块，所述光强检测模块、方位检测模块、电源模块、风速计、GPS模块、液晶显示模块、键盘、步进电机驱动模块为DSP的外围电路分别与DSP相连，所述步进电机驱动模块通过方位角电机和高度角电机与太阳能电池板相连。

2.按照权利要求1所述的一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：所述DSP为TMS320F2812。

3.按照权利要求1所述的一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：有光强传感器与光强检测模块相连。

4.按照权利要求1所述的一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：有方位传感器与方位检测模块相连。

5.按照权利要求1所述的一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：有温度传感器与DSP相连。

6.按照权利要求1所述的一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：所述液晶显示模块包括LCD12864显示面板。

7.按照权利要求1所述的一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：所述步进电机驱动模块与方位角电机、高度角电机之间安装有减速器。

8.按照权利要求7所述的一种光伏发电自动跟踪控制系统，其特征在于：所述减速器为蜗轮减速器。