CN106527508A

CN106527508A - 一种生物质能光强采集管理系统

Info

Publication number: CN106527508A
Application number: CN201611154841.3A
Authority: CN
Inventors: 陆丽曼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2017-03-22

Abstract

本发明公开了一种生物质能光强采集管理系统，包括光能采集平台、光强采集模块、智能控制中心、第一步进电机和第二步进电机；所述光能采集平台连接光强采集模块，光强采集模块将采集到的光强信号传输给智能控制中心，光能采集平台还分别连接、存储器、第一步进电机和第二步进电机。本发明光强采集模块采用了由精度较高的光敏电阻控制的太阳跟踪器作为信号采集原件，使用两个四项八拍步进电机分别控制光能采集平台的方位角和视高度，使光能采集平台始终朝向太阳，在天黑后，能够使电池板重新朝向东方，实现日循环运行，系统功能强大、定为准确，稳定性高，极大的提高了光能采集平台的光电转化效率。

Description

一种生物质能光强采集管理系统

技术领域

本发明涉及一种生物质能技术，具体是一种生物质能光强采集管理系统。

背景技术

生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。特点：可再生、低污染、分布广泛

由于生物智能需要使用到太阳能，但是传统的光能采集平台都是固定方向的，不能随着太阳的方向而运动，因此而导致光能转换率低，因此有待于改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物质能光强采集管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物质能光强采集管理系统，包括生物质能转换装置、光能采集平台、光强采集模块、智能控制中心、第一步进电机和第二步进电机；所述光能采集平台连接光强采集模块，光强采集模块将采集到的光强信号传输给智能控制中心，光能采集平台还分别连接存储器、第一步进电机和第二步进电机，智能控制中心还分别连接第一步进电机和第二步进电机，光能采集平台还通过稳压电路输出直流电压供用电设备使用。

作为本发明的优选方案：所述光强采集模块为内外两层结构，内外两层的东南西北四个方向均设有光敏电阻，光敏电阻型号为GL5537。

作为本发明的优选方案：所述信号采集系统是由光敏电阻P1~P8和电阻R1~R8组成的4组信号采集单元组成，其中第一组信号采集单元包括光敏电阻P1、光敏电阻P2、电阻R1和电阻R2，光敏电阻P1的一端连接光敏电阻P2的5V电源，光敏电阻P1的另一端连接电阻R1和输出OUT1，电阻R1的另一端连接电阻R2并接地，电阻R2的另一端连接光敏电阻P2的另一端和输出OUT2，其余三组信号采集单元和第一组信号采集单元为相同结构，分别输出OUT3~OUT8。

作为本发明的优选方案：所述智能控制中心括芯片IC1、芯片IC2和芯片IC3，芯片IC1的1脚连接光强采集模块中输出OUT1，芯片IC1的2脚连接芯片IC1的4脚、芯片IC1的6脚、芯片IC1的8脚、芯片IC1的2脚、芯片IC1的4脚、芯片IC1的6脚、芯片IC1的8脚、芯片IC3的9脚和电容C1，芯片IC1的3脚连接光强采集模块中输出OUT2，芯片IC1的5脚连接光强采集模块中输出OUT3，芯片IC1的7脚连接光强采集模块中输出OUT4，芯片IC1的9脚连接芯片IC1的11脚、IC1的13脚、IC1的15脚、IC2的9脚、IC1的11脚、IC1的13脚、IC1的15脚和电源U1，芯片IC1的10脚连接芯片IC3的1脚，芯片IC1的12脚连接芯片IC3的2脚，芯片IC1的14脚连接芯片IC3的3脚，芯片IC1的16脚连接芯片IC3的4脚，芯片IC2的1脚连接光强采集模块中输出OUT5，芯片IC2的3脚连接光强采集模块中输出OUT6，芯片IC2的5脚连接光强采集模块中输出OUT7，芯片IC2的7脚连接光强采集模块中输出OUT8，芯片IC2的10脚连接芯片IC3的5脚，芯片IC2的12脚连接芯片IC3的6脚，芯片IC2的14脚连接芯片IC3的7脚，芯片IC1的16脚连接芯片IC3的8脚，芯片IC3的10脚连接第一步进电机的1脚，芯片IC3的11脚连接第一步进电机的2脚，芯片IC3的12脚连接第一步进电机的3脚，芯片IC3的13脚连接第一步进电机的4脚，芯片IC3的14脚连接第二步进电机的1脚，芯片IC3的15脚连接第二步进电机的2脚，芯片IC3的16脚连接第二步进电机的3脚，芯片IC3的17脚连接第二步进电机的4脚，芯片IC3的18脚连接第一步进电机的5脚、第二步进电机的5脚和电源U2，芯片IC1和芯片IC2的型号为TLP521-4，芯片IC3的型号为ULN2803，电源U1为5V直流电，电源U2为12V直流电。

作为本发明的优选方案：所述第一步进电机和第二步进电机均为四项八拍步进电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明光强采集模块采用了由精度较高的光敏电阻控制的太阳跟踪器作为信号采集原件，使用两个四项八拍步进电机分别控制光能采集平台的方位角和视高度，使光能采集平台始终朝向太阳，在天黑后，能够使光能采集平台重新朝向东方，实现日循环运行，系统功能强大、定为准确，稳定性高，极大的提高了光能采集平台的光电转化效率。

附图说明

图1为一种生物质能光强采集管理系统的结构框图；

图2为本发明光强采集模块的结构图；

图3为第一组光强采集模块的电路图；

图4为智能控制中心的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-4，本发明实施例中一种生物质能光强采集管理系统，包括光能采集平台、光强采集模块、智能控制中心、第一步进电机和第二步进电机；所述光能采集平台连接光强采集模块，光强采集模块将采集到的光强信号传输给智能控制中心，光能采集平台还分别连接存储器、第一步进电机和第二步进电机，智能控制中心还分别连接第一步进电机和第二步进电机，光能采集平台还通过稳压电路输出直流电压供用电设备使用。

光强采集模块为内外两层结构，内外两层的东南西北四个方向均设有光敏电阻，光敏电阻型号为GL5537。

信号采集系统是由光敏电阻P1~P8和电阻R1~R8组成的4组信号采集单元组成，其中第一组信号采集单元包括光敏电阻P1、光敏电阻P2、电阻R1和电阻R2，光敏电阻P1的一端连接光敏电阻P2的5V电源，光敏电阻P1的另一端连接电阻R1和输出OUT1，电阻R1的另一端连接电阻R2并接地，电阻R2的另一端连接光敏电阻P2的另一端和输出OUT2，其余三组信号采集单元和第一组信号采集单元为相同结构，分别输出OUT3~OUT8。

智能控制中心包括芯片IC1、芯片IC2和芯片IC3，芯片IC1的1脚连接光强采集模块中输出OUT1，芯片IC1的2脚连接芯片IC1的4脚、芯片IC1的6脚、芯片IC1的8脚、芯片IC1的2脚、芯片IC1的4脚、芯片IC1的6脚、芯片IC1的8脚、芯片IC3的9脚和电容C1，芯片IC1的3脚连接光强采集模块中输出OUT2，芯片IC1的5脚连接光强采集模块中输出OUT3，芯片IC1的7脚连接光强采集模块中输出OUT4，芯片IC1的9脚连接芯片IC1的11脚、IC1的13脚、IC1的15脚、IC2的9脚、IC1的11脚、IC1的13脚、IC1的15脚和电源U1，芯片IC1的10脚连接芯片IC3的1脚，芯片IC1的12脚连接芯片IC3的2脚，芯片IC1的14脚连接芯片IC3的3脚，芯片IC1的16脚连接芯片IC3的4脚，芯片IC2的1脚连接光强采集模块中输出OUT5，芯片IC2的3脚连接光强采集模块中输出OUT6，芯片IC2的5脚连接光强采集模块中输出OUT7，芯片IC2的7脚连接光强采集模块中输出OUT8，芯片IC2的10脚连接芯片IC3的5脚，芯片IC2的12脚连接芯片IC3的6脚，芯片IC2的14脚连接芯片IC3的7脚，芯片IC1的16脚连接芯片IC3的8脚，芯片IC3的10脚连接第一步进电机的1脚，芯片IC3的11脚连接第一步进电机的2脚，芯片IC3的12脚连接第一步进电机的3脚，芯片IC3的13脚连接第一步进电机的4脚，芯片IC3的14脚连接第二步进电机的1脚，芯片IC3的15脚连接第二步进电机的2脚，芯片IC3的16脚连接第二步进电机的3脚，芯片IC3的17脚连接第二步进电机的4脚，芯片IC3的18脚连接第一步进电机的5脚、第二步进电机的5脚和电源U2，芯片IC1和芯片IC2的型号为TLP521-4，芯片IC3的型号为ULN2803，电源U1为5V直流电，电源U2为12V直流电。

第一步进电机和第二步进电机均为四项八拍步进电机。

本发明的工作原理是：第一步进电机连接光能采集平台的竖直方向，第二步进电机连接光能采集平台的水平方向，系统通过4对8路光敏电阻即时进行光能信号采集，将所采集的模拟量转化为数字量，从而判断方位角和俯仰角的变化，并通过输出OUT1~OUT8给第一步进电机和第二步进电机传输1个正转或反转脉冲，当OUT1、OUT2、OUT3、OUT4依次取高电平时，芯片IC1的1脚到4脚依次为高电平，这样就给第一步进电机正转一步的脉冲信号，步进电机正转1.8度，反之，当OUT4、OUT3、OUT2、OUT1依次取高电平时，步进电机反转1.8度，第一步进电机带动光能采集平台转向正确的方向，第二步进电机的控制方式和第一步进电机相同，控制光能采集平台转向正确的角度，光能采集平台将使得光能利用率达到最大化，增加生物质能转换装置的工作效率，然后光敏电阻继续进行信号采集和控制，直到信号差在一定范围之内，电机停止转动，此时光能采集平台正对太阳，光电转化效率达到最高。夜晚时，通过光照对比，光能采集平台重新朝向东方，实现日循环运行。

Claims

1.一种生物质能光强采集管理系统，包括生物质能转换装置、光能采集平台、光强采集模块、智能控制中心、第一步进电机和第二步进电机；其特征在于，所述光能采集平台连接光强采集模块，光强采集模块将采集到的光强信号传输给智能控制中心，光能采集平台还分别连接存储器、第一步进电机和第二步进电机，智能控制中心还分别连接第一步进电机和第二步进电机，光能采集平台还通过稳压电路输出直流电压供用电设备使用。

2.根据权利要求1所述的一种生物质能光强采集管理系统，其特征在于，所述光强采集模块为内外两层结构，内外两层的东南西北四个方向均设有光敏电阻，光敏电阻型号为GL5537。

3.根据权利要求1所述的一种生物质能光强采集管理系统，其特征在于，所述光强采集模块是由光敏电阻P1~P8和电阻R1~R8组成的4组信号采集单元组成，其中第一组信号采集单元包括光敏电阻P1、光敏电阻P2、电阻R1和电阻R2，光敏电阻P1的一端连接光敏电阻P2的5V电源，光敏电阻P1的另一端连接电阻R1和输出OUT1，电阻R1的另一端连接电阻R2并接地，电阻R2的另一端连接光敏电阻P2的另一端和输出OUT2，其余三组信号采集单元和第一组信号采集单元为相同结构，分别输出OUT3~OUT8。

4.根据权利要求1所述的一种生物质能光强采集管理系统，其特征在于，所述智能控制中心包括芯片IC1、芯片IC2和芯片IC3，芯片IC1的1脚连接光强采集模块中输出OUT1，芯片IC1的2脚连接芯片IC1的4脚、芯片IC1的6脚、芯片IC1的8脚、芯片IC1的2脚、芯片IC1的4脚、芯片IC1的6脚、芯片IC1的8脚、芯片IC3的9脚和电容C1，芯片IC1的3脚连接光强采集模块中输出OUT2，芯片IC1的5脚连接光强采集模块中输出OUT3，芯片IC1的7脚连接光强采集模块中输出OUT4，芯片IC1的9脚连接芯片IC1的11脚、IC1的13脚、IC1的15脚、IC2的9脚、IC1的11脚、IC1的13脚、IC1的15脚和电源U1，芯片IC1的10脚连接芯片IC3的1脚，芯片IC1的12脚连接芯片IC3的2脚，芯片IC1的14脚连接芯片IC3的3脚，芯片IC1的16脚连接芯片IC3的4脚，芯片IC2的1脚连接光强采集模块中输出OUT5，芯片IC2的3脚连接光强采集模块中输出OUT6，芯片IC2的5脚连接光强采集模块中输出OUT7，芯片IC2的7脚连接光强采集模块中输出OUT8，芯片IC2的10脚连接芯片IC3的5脚，芯片IC2的12脚连接芯片IC3的6脚，芯片IC2的14脚连接芯片IC3的7脚，芯片IC1的16脚连接芯片IC3的8脚，芯片IC3的10脚连接第一步进电机的1脚，芯片IC3的11脚连接第一步进电机的2脚，芯片IC3的12脚连接第一步进电机的3脚，芯片IC3的13脚连接第一步进电机的4脚，芯片IC3的14脚连接第二步进电机的1脚，芯片IC3的15脚连接第二步进电机的2脚，芯片IC3的16脚连接第二步进电机的3脚，芯片IC3的17脚连接第二步进电机的4脚，芯片IC3的18脚连接第一步进电机的5脚、第二步进电机的5脚和电源U2，芯片IC1和芯片IC2的型号为TLP521-4，芯片IC3的型号为ULN2803，电源U1为5V直流电，电源U2为12V直流电。

5.根据权利要求1所述的一种生物质能光强采集管理系统，其特征在于，所述第一步进电机和第二步进电机均为四项八拍步进电机。