CN105974947A - 基于物联网的智能太阳能发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的智能太阳能发电系统，包括终端发电单元和远端服务器；所述的终端发电单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、定时器模块、多个光照传感器模块、图像采集模块、驱动模块、太阳能电池板、蓄电池储能模块和逆变模块；所述的远端服务器包括第二控制器模块、第二数据存储模块和第二无线通信模块；还包括智能手机。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的智能太阳能发电系统。
背景技术
太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的青睐，在人们生活、工作中有广泛的作用，其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光，把水烧至沸腾变为水蒸气，然后用来发电。
照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
目前由于全球的石化燃料已逐渐枯竭，因此人们积极开发替代能源如太阳能发电、风力发电及水利发电等。其中太阳能发电最为人们所重视。太阳能发电主要是以太阳能板面对太阳，使太阳能电池吸收太阳光再转换为电能。为使太阳能板能一直面对太阳而接收更多的能量，人们便对太阳能板加装追日装置，使太阳能板能时刻面对太阳。现有的太阳能发电装置主要是以光敏电阻追踪太阳光，然而光敏电阻所接受的太阳能波长可能与太阳能板所接受的波长不一致，因此可能带来感测误差。且如有干扰因素，如乌云飘过或其他外物遮挡光敏电阻时，光敏电阻无法对其进行正确的辨别判断，可能导致太阳能发电装置进行错误的运动导致无法有效吸收太阳能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能太阳能发电系统。
为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：基于物联网的智能太阳能发电系统，包括终端发电单元和远端服务器；
所述的终端发电单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、定时器模块、多个光照传感器模块、图像采集模块、驱动模块、太阳能电池板、蓄电池储能模块和逆变模块；
所述的远端服务器包括第二控制器模块、第二数据存储模块和第二无线通信模块；
所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、定时器模块、多个光照传感器模块、图像采集模块和第一控制器模块电连接；
所述的第一控制器模块根据定时器模块的时间提醒通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；
所述的多个光照传感器模块面向太阳光设置于多个方向；所述的第一控制器模块比较多个光照传感器模块采集的信号大小从而确定出当前太阳所处的位置，然后通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；
所述的第一控制器模块根据图像采集模块采集的图像判断太阳所处的位置从而通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；
所述的太阳能电池板与蓄电池储能模块电连接；
所述的蓄电池储能模块与所述的逆变模块电连接；
所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块均与第二控制器模块电连接；
所述的第一控制器模块通过第一无线通信模块与第二控制器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换；
所述的第一控制器模块通过第一无线通信模块与智能手机通信。
更加优选技术方案，所述的第一控制器模块和所述的第二控制器模块均采用MSP430单片机。
更加优选技术方案，所述的驱动模块采用步进电机实现。
与现有技术方案相比，本发明的有益效果：第一，通过定时器模块的时间提醒调节太阳能电池板的方向，比如早晨6～8点太阳能电池板面向正东方向，所以可以有效保证太阳能电池板始终正对太阳；第二，通过图像采集模块采集到的图像与事先存储的太阳位置图像比较从而确定太阳当前的方向；第三，通过多个光照传感器模块，由于有的光照传感器正南设置，而有的正东设置，有的正西设置，而当前正对太阳光的光照传感器一定采集的信号更大从而判断当前太阳光的方向。以上3种方法结合能够精确判断出目前太阳光的方向。并且通过远端服务器和智能手机都可以及时了解现场状况，便于及时调节太阳能电池板的方向。
附图说明
图1是本发明系统原理方框示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
基于物联网的智能太阳能发电系统，包括终端发电单元和远端服务器；所述的终端发电单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、定时器模块、3个光照传感器模块、图像采集模块、驱动模块、太阳能电池板、蓄电池储能模块和逆变模块；所述的远端服务器包括第二控制器模块、第二数据存储模块和第二无线通信模块；所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、定时器模块、3个光照传感器模块、图像采集模块和第一控制器模块电连接；所述的第一控制器模块根据定时器模块的时间提醒通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；所述的3个光照传感器模块面向东南、正南和西南3个方向设置；所述的第一控制器模块比较3个光照传感器模块采集的信号大小从而确定出当前太阳所处的位置，然后通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；所述的第一控制器模块根据图像采集模块采集的图像判断太阳所处的位置从而通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；所述的太阳能电池板与蓄电池储能模块电连接；所述的蓄电池储能模块与所述的逆变模块电连接；所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块均与第二控制器模块电连接；所述的第一控制器模块通过第一无线通信模块与第二控制器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换；所述的第一控制器模块通过第一无线通信模块与智能手机通信。
其中，所述的第一控制器模块和所述的第二控制器模块均采用MSP430单片机；所述的驱动模块采用步进电机实现。
MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集(RISC)结构，具有丰富的寻址方式(7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。MSP430单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先，MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次，独特的时钟系统设计。在MSP430系列中有两个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环(FLL和FLL+)时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器(32.768kHz)DT-26OR DT-38[4]，也可以使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生CPU和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。
本发明的工作原理和安装方法：通过定时器模块的时间提醒调节太阳能电池板的方向，比如早晨6～8点太阳能电池板面向正东方向，9～10点太阳能电池板面向东南方向，11～点太阳能电池板面向正南方向，以此类推，因此可以有效保证太阳能电池板始终正对太阳；通过图像采集模块采集到的图像与事前存储的太阳位置图像比较从而确定太阳当前的方向；通过多个光照传感器模块，由于有的光照传感器正南设置，而有的正东设置，有的正西设置，而当前正对太阳光的光照传感器一定采集的信号更大从而判断当前太阳光的方向。以上3种方法结合能够精确判断出目前太阳光的方向。并且通过远端服务器和智能手机都可以及时了解现场状况，便于及时调节太阳能电池板的方向。如果出现现场控制器跑飞了，可以通过远端服务器和智能手机及时调节。
Claims (3)
1.基于物联网的智能太阳能发电系统，其特征在于：包括终端发电单元和远端服务器；
所述的终端发电单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、定时器模块、多个光照传感器模块、图像采集模块、驱动模块、太阳能电池板、蓄电池储能模块和逆变模块；
所述的远端服务器包括第二控制器模块、第二数据存储模块和第二无线通信模块；
所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、定时器模块、多个光照传感器模块、图像采集模块和第一控制器模块电连接；
所述的第一控制器模块根据定时器模块的时间提醒通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；
所述的多个光照传感器模块面向太阳光设置于多个方向；所述的第一控制器模块比较多个光照传感器模块采集的信号大小从而确定出当前太阳所处的位置，然后通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；
所述的第一控制器模块根据图像采集模块采集的图像判断太阳所处的位置从而通过驱动模块调节太阳能电池板的方向；
所述的太阳能电池板与蓄电池储能模块电连接；
所述的蓄电池储能模块与所述的逆变模块电连接；
所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块均与第二控制器模块电连接；
所述的第一控制器模块通过第一无线通信模块与第二控制器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换；
还包括智能手机；
所述的第一控制器模块通过第一无线通信模块与智能手机通信。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能太阳能发电系统，其特征在于，所述的第一控制器模块和所述的第二控制器模块均采用MSP430单片机。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能太阳能发电系统，其特征在于，所述的驱动模块采用步进电机实现。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610344972.1A CN105974947A (zh) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | 基于物联网的智能太阳能发电系统 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN105974947A true CN105974947A (zh) | 2016-09-28 |
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ID=56956894
Family Applications (1)
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| CN201610344972.1A Pending CN105974947A (zh) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | 基于物联网的智能太阳能发电系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN105974947A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106681375A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-05-17 | 石家庄嘉彦科技有限公司 | 基于物联网的光伏组件追光伺服系统 |
| CN110986387A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-10 | 上海电力大学 | 一种基于视觉的旋转追光式太阳能板装置 |
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2016
- 2016-05-23 CN CN201610344972.1A patent/CN105974947A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160928 |