CN106788169B - 太阳能测光车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能测光车，包括光伏电池板、电池板驱动件、移动小车、控制电路板；控制电路板包括微处理器、数据采集模块、控制模块、功能模块；数据采集模块采集光伏电池板发电功率；控制模块控制电池板驱动件调整光伏电池板朝向；所述微处理器比较判断得出光伏电池板最大发电功率；功能模块记录位于光伏电池板最大发电功率的位置与电池板旋转姿态。本发明采用太阳能为太阳能测光车自身提供能源，让其测量区域内太阳能能值分布以及太阳能板安装的最佳朝向角度；为地面太阳能电站的建设提供前期数据支持，特别为对荒芜地区的太阳能建设区域的前期勘察提供了一种方便可行的设备，同时本发明环保节能，实用性强。

Description

太阳能测光车
技术领域
本发明涉及太阳能测量设备，具体涉及太阳能测光车。
背景技术
随着科技的进步，太阳能作为大自然清洁能源之一逐步进入人们的视野与生活，各国的太阳能光伏事业在近些年都在高速发展中；特别是大型的地面电站，往往都是GW级别的大型太阳能电站，年发电量都在十亿度以上，对于此类电站，太阳能电池板的朝向就至关重要；目前也有采用自动跟踪的太阳能支架，自动跟踪太阳位置调整太阳能电池板朝向，保证电池板发电功率最大；但太阳能跟踪支架结构复杂，维护成本高，且在大型太阳能电站铺设时受到结构限制，无法直接铺设；另一方面，大型太阳能电站前期勘察时，根据国家气象数据，得到地区内太阳能朝向与分布，但区域范围太大，对于大型荒芜地区没有详细更进一步的相对准确的太阳能朝向与能源分布数据，人工测绘费事费力，且地区荒芜不适合人力测绘，急需一种能辅助人们测量区域内太阳光能量及朝向的设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种太阳能测光车。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
太阳能测光车，包括光伏电池板、电池板驱动件、移动小车、控制电路板；所述的电池板驱动件与所述的光伏电池板铰接；所述的电池板驱动件驱动所述的光伏电池板转动；所述的光伏电池板、电池板驱动件、控制电路板安装于所述的移动小车上；所述的控制电路板包括微处理器、数据采集模块、控制模块、功能模块；所述的微处理器与所述的数据采集模块、控制模块、功能模块通信；所述的数据采集模块采集所述的光伏电池板发电功率；所述的控制模块控制电池板驱动件调整所述的光伏电池板朝向，所述的控制模块控制所述的移动小车移动；所述微处理器比较判断得出所述的光伏电池板最大发电功率；所述的功能模块记录位于所述的光伏电池板最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件旋转姿态。
进一步的，所述的控制模块包括以下流程步骤：初始化、匹配时钟、方向定位、第一次功率采样、调整朝向、第二次功率采样、功率比较、最大功率点记录、保存数据、位置定位。
进一步的，所述的控制模块还包括以下流程步骤：行走避障、定时定距移动。
进一步的，所述的电池板驱动件包括第一驱动件、第二驱动件、连接件；所述的连接件一端固定连接所述的光伏电池板；另一端铰接于所述的第一驱动件上；所述的第二驱动件一端固定于所述的移动小车，另一端与所述的第一驱动件旋转连接。
进一步的，所述的移动小车包括车架、固定台、盖板、动力轮组；所述的第二驱动件固定于所述的固定台上；所述的固定台固定于所述的盖板上；所述的盖板固定于所述的车架上；所述的动力轮组连接所述的车架；所述的动力轮组的数量为4个以上。
进一步的，所述的太阳能测光车还包括蓄电池；所述的移动小车包括防护盒；所述的防护盒安装于所述的车架上；所述的盖板封闭所述的防护盒；所述的蓄电池、控制电路板固定安装于所述的防护盒内。
进一步的，所述的动力轮组包括轮、第三驱动件；所述的第三驱动件驱动所述的轮前进或后退；所述的第三驱动件通过所述的控制模块控制。
进一步的，所述的动力轮组还包括T型连接件、第四驱动件；所述的第三驱动件固定连接于所述的T型连接件一端；所述的T型连接件另两端旋转连接所述的第四驱动件；所述的第四驱动件驱动所述的T型连接件旋转；所述的第四驱动件通过所述的控制模块控制。
进一步的，所述的控制模块包括光伏板控制模块、避障模块、动力控制模块；所述的光伏板控制模块用于控制所述的第一驱动件、第二驱动件旋转；所述的避障模块用于检测前方路况；所述的动力控制模块用于控制所述的第三驱动件、第四驱动件旋转。
进一步的，所述的功能模块包括显示记录模块、电子罗盘、GPS定位模块；所述的电子罗盘用于标识所述的电池板驱动件旋转姿态；所述的GPS定位模块用于定位所述移动小车当前位置；所述的显示记录模块用于显示当前运行状态与记录所述的光伏电池板最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件旋转姿态。
本发明的有益效果是:本发明提供一种太阳能测光车，包括光伏电池板、电池板驱动件、移动小车、控制电路板；所述的电池板驱动件与所述的光伏电池板铰接；所述的电池板驱动件驱动所述的光伏电池板转动；所述的光伏电池板、电池板驱动件、控制电路板安装于所述的移动小车上；所述的控制电路板包括微处理器、数据采集模块、控制模块、功能模块；所述的微处理器与所述的数据采集模块、控制模块、功能模块通信；所述的数据采集模块采集所述的光伏电池板发电功率；所述的控制模块控制电池板驱动件调整所述的光伏电池板朝向，所述的控制模块控制所述的移动小车移动；所述微处理器比较判断得出所述的光伏电池板最大发电功率；所述的功能模块记录位于所述的光伏电池板最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件旋转姿态。本发明采用太阳能为太阳能测光车自身提供能源，让其测量区域内太阳能能值分布以及太阳能板安装的最佳朝向角度；为地面太阳能电站的建设提供前期数据支持，特别为对荒芜地区的太阳能建设区域的前期勘察提供了一种方便可行的设备，同时本发明环保节能，实用性强。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的太阳能测光车整体示意图；
图2是本发明的太阳能测光车侧面示意图；
图3是本发明的太阳能测光车分解示意图；
图4是本发明的太阳能测光车行径状态示意图；
图5是本发明的太阳能测光车局部示意图；
图6是本发明的太阳能测光车电气结构示意图；
图7是本发明的太阳能测光车控制模块流程示意图；
图中标号说明：光伏电池板1、控制电路板2、蓄电池3、动力轮组4、电池板驱动件5、盖板6、固定台7、车架8、防护盒9、轮41、第三驱动件42、T型连接件43、第四驱动件44、第一驱动件51、第二驱动件52、连接件53。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1-7所示，太阳能测光车，如图1所示，包括光伏电池板1、电池板驱动件5、移动小车、控制电路板2；所述的电池板驱动件5与所述的光伏电池板1铰接；所述的电池板驱动件5驱动所述的光伏电池板1转动；所述的光伏电池板1、电池板驱动件5、控制电路板2安装于所述的移动小车上；如图6所示，所述的控制电路板2包括微处理器、数据采集模块、控制模块、功能模块；所述的微处理器与所述的数据采集模块、控制模块、功能模块通信；所述的数据采集模块采集所述的光伏电池板1发电功率；所述的控制模块控制电池板驱动件5调整所述的光伏电池板1朝向，所述的控制模块控制所述的移动小车移动；所述微处理器比较判断得出所述的光伏电池板1最大发电功率；所述的功能模块记录位于所述的光伏电池板1最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件5旋转姿态。
进一步的，如图7所示，所述的控制模块包括以下流程步骤：初始化、匹配时钟、方向定位、第一次功率采样、调整朝向、第二次功率采样、功率比较、最大功率点记录、保存数据、位置定位。进一步的，所述的控制模块还包括以下流程步骤：行走避障、定时定距移动。
进一步的，如图3所示，所述的电池板驱动件5包括第一驱动件51、第二驱动件52、连接件53；所述的连接件53一端固定连接所述的光伏电池板1；另一端铰接于所述的第一驱动件51上；所述的第二驱动件52一端固定于所述的移动小车，另一端与所述的第一驱动件51旋转连接。
进一步的，如图2、图3所示，所述的移动小车包括车架8、固定台7、盖板6、动力轮组4；所述的第二驱动件52固定于所述的固定台7上；所述的固定台7固定于所述的盖板6上；所述的盖板6固定于所述的车架8上；所述的动力轮组4连接所述的车架8；所述的动力轮组4的数量为4个以上。优选地，所述的太阳能测光车还包括蓄电池3；所述的移动小车包括防护盒9；所述的防护盒9安装于所述的车架8上；所述的盖板6封闭所述的防护盒9；所述的蓄电池3、控制电路板2固定安装于所述的防护盒9内。如图6所示，太阳能测光车采用光伏电池板1自发电，通过光伏控制器将多余电能存储与蓄电池3中，供第一驱动件51、第二驱动件52、第三驱动件42、第四驱动件44使用，控制电路板2的供电采用降压电路调压后也有蓄电池3供电。
进一步的，如图4、图5所示，所述的动力轮组4包括轮41、第三驱动件42；所述的第三驱动件42驱动所述的轮41前进或后退；所述的第三驱动件42通过所述的控制模块控制。优选地，所述的动力轮组4还包括T型连接件43、第四驱动件44；所述的第三驱动件42固定连接于所述的T型连接件43一端；所述的T型连接件43另两端旋转连接所述的第四驱动件44；所述的第四驱动件44驱动所述的T型连接件43旋转；所述的第四驱动件44通过所述的控制模块控制。
进一步的，所述的控制模块包括光伏板控制模块、避障模块、动力控制模块；所述的光伏板控制模块用于控制所述的第一驱动件51、第二驱动件52旋转；所述的避障模块用于检测前方路况；所述的动力控制模块用于控制所述的第三驱动件42、第四驱动件44旋转。
进一步的，所述的功能模块包括显示记录模块、电子罗盘、GPS定位模块；所述的电子罗盘用于标识所述的电池板驱动件5旋转姿态；所述的GPS定位模块用于定位所述移动小车当前位置；所述的显示记录模块用于显示当前运行状态与记录所述的光伏电池板1最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件5旋转姿态。
在本实施例中，太阳能测光车设有6组独立的动力轮组4，为方便前进移动时，始终保持有4组动力轮组4抓地，保持太阳能测光车行驶的平稳性，每组动力轮组4设有的第三驱动件42控制轮41前进或后退运动，当地面不平坦时，第四驱动件44运动带动T型连接件43转动，使轮41轴线与水平面呈一夹角，呈现如图4所示位姿，方便太阳能测光车行驶，同时轮41优选越野轮胎，在本实施例中，所述的第一驱动件51、第二驱动件52、第三驱动件42、第四驱动件44优选用减速步进电机，所述的固定台7内穿设有连接线路。行驶时，微处理器先初始化数据，核对微处理器内时针信号，确保太阳能测光车各模块通信正常，所述的第一驱动件51、第二驱动件52旋转至初始位置，并与电子罗盘相匹配，第一次记录当前光伏电池板1朝向角度，即水平转向角度数与垂直转向角度数，数据采集模块采集当前光伏电池板1发电功率值，采集时间段1分钟内，数据采集通过光伏控制器后端采集，采集数据更稳定；光伏板控制模块控制第一驱动件51旋转步距角后，第二次记录当前光伏电池板1朝向角度，数据采集模块采集当前光伏电池板1发电功率值，比较第一次与第二次采集的发电功率值大小，当第一次功率数据小于第二次功率数据时，光伏板控制模块控制第一驱动件51继续按上次旋转方向旋转相同步距角，反之，则反向旋转，并继续与上次发电功率值比较，直到到得最大功率点的垂直面角度位姿；应当理解，光伏板控制模块控制第二驱动件52旋转步距角寻找最大功率点水平面角度位姿原理相同，就不在此赘述；得到最大功率点的位姿后，与电子陀螺仪匹配，得到光伏电池板1当前位置最大功率点太阳朝向信息，并记录，同时利用GPS对当前位置进行定位，得到当前位置GPS位置，得到唯一的数据存储信息，格式如(GPS信息、最大功率点太阳朝向信息、最大功率值)，可将此信息发送至远端服务器或保存备份于本地，完成单次测量，此为信息发送与存储技术领域，为成熟技术，故不在此赘述；动力控制模块与避障模块共同驱动第三驱动件42、第四驱动件44行驶至下一位置，完成下一次测量，可根据被测区域大小与区域内复杂程度，设定测量间距，实现定时定距测量；同时根据天气情况，对同一区域进行反复测量，不同时间段测量，得到同一位置不同时间的多组数据，减小天气、环境引入的测量误差信息，最终得到对被测区域内进一步的太阳能能值分布信息以及光伏电池板1布设的朝向角度信息，为后期太阳能电站建设提供数据支持。
本发明提供一种太阳能测光车，包括光伏电池板、电池板驱动件、移动小车、控制电路板；所述的电池板驱动件与所述的光伏电池板铰接；所述的电池板驱动件驱动所述的光伏电池板转动；所述的光伏电池板、电池板驱动件、控制电路板安装于所述的移动小车上；所述的控制电路板包括微处理器、数据采集模块、控制模块、功能模块；所述的微处理器与所述的数据采集模块、控制模块、功能模块通信；所述的数据采集模块采集所述的光伏电池板发电功率；所述的控制模块控制电池板驱动件调整所述的光伏电池板朝向，所述的控制模块控制所述的移动小车移动；所述微处理器比较判断得出所述的光伏电池板最大发电功率；所述的功能模块记录位于所述的光伏电池板最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件旋转姿态。本发明采用太阳能为太阳能测光车自身提供能源，让其测量区域内太阳能能值分布以及太阳能板安装的最佳朝向角度；为地面太阳能电站的建设提供前期数据支持，特别为对荒芜地区的太阳能建设区域的前期勘察提供了一种方便可行的设备，同时本发明环保节能，实用性强。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.太阳能测光车，包括光伏电池板(1)、电池板驱动件(5)、移动小车、控制电路板(2)，其特征在于：所述的电池板驱动件(5)与所述的光伏电池板(1)铰接；所述的电池板驱动件(5)驱动所述的光伏电池板(1)转动；所述的光伏电池板(1)、电池板驱动件(5)、控制电路板(2)安装于所述的移动小车上；所述的控制电路板(2)包括微处理器、数据采集模块、控制模块、功能模块；所述的微处理器与所述的数据采集模块、控制模块、功能模块通信；所述的数据采集模块采集所述的光伏电池板(1)发电功率；所述的控制模块控制电池板驱动件(5)调整所述的光伏电池板(1)朝向，所述的控制模块控制所述的移动小车移动；所述微处理器比较判断得出所述的光伏电池板(1)最大发电功率；所述的功能模块记录位于所述的光伏电池板(1)最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件(5)旋转姿态；所述的控制模块包括以下流程步骤：初始化、匹配时钟、方向定位、第一次功率采样、调整朝向、第二次功率采样、功率比较、最大功率点记录、保存数据、位置定位。
2.根据权利要求1所述的太阳能测光车，其特征在于，所述的控制模块还包括以下流程步骤：行走避障、定时定距移动。
3.根据权利要求2所述的太阳能测光车，其特征在于：所述的电池板驱动件(5)包括第一驱动件(51)、第二驱动件(52)、连接件(53)；所述的连接件(53)一端固定连接所述的光伏电池板(1)；
另一端铰接于所述的第一驱动件(51)上；所述的第二驱动件(52)一端固定于所述的移动小车，另一端与所述的第一驱动件(51)旋转连接。
4.根据权利要求3所述的太阳能测光车，其特征在于：所述的移动小车包括车架(8)、固定台(7)、盖板(6)、动力轮组(4)；所述的第二驱动件(52)固定于所述的固定台(7)上；所述的固定台(7)固定于所述的盖板(6)上；所述的盖板(6)固定于所述的车架(8)上；所述的动力轮组(4)连接所述的车架(8)；所述的动力轮组(4)的数量为4个以上。
5.根据权利要求4所述的太阳能测光车，其特征在于：所述的太阳能测光车还包括蓄电池(3)；所述的移动小车包括防护盒(9)；
所述的防护盒(9)安装于所述的车架(8)上；所述的盖板(6)封闭所述的防护盒(9)；所述的蓄电池(3)、控制电路板(2)固定安装于所述的防护盒(9)内。
6.根据权利要求5所述的太阳能测光车，其特征在于：所述的动力轮组(4)包括轮(41)、第三驱动件(42)；所述的第三驱动件(42)驱动所述的轮(41)前进或后退；所述的第三驱动件(42)通过所述的控制模块控制。
7.根据权利要求6所述的太阳能测光车，其特征在于：所述的动力轮组(4)还包括T型连接件(43)、第四驱动件(44)；所述的第三驱动件(42)固定连接于所述的T型连接件(43)一端；所述的T型连接件(43)另两端旋转连接所述的第四驱动件(44)；所述的第四驱动件(44)驱动所述的T型连接件(43)旋转；所述的第四驱动件(44)通过所述的控制模块控制。
8.根据权利要求7所述的太阳能测光车，其特征在于：所述的控制模块包括光伏板控制模块、避障模块、动力控制模块；所述的光伏板控制模块用于控制所述的第一驱动件(51)、第二驱动件(52)旋转；所述的避障模块用于检测前方路况；所述的动力控制模块用于控制所述的第三驱动件(42)、第四驱动件(44)旋转。
9.根据权利要求1至8其中之一所述的太阳能测光车，其特征在于：所述的功能模块包括显示记录模块、电子罗盘、GPS定位模块；所述的电子罗盘用于标识所述的电池板驱动件(5)旋转姿态；所述的GPS定位模块用于定位所述移动小车当前位置；所述的显示记录模块用于显示当前运行状态与记录所述的光伏电池板(1)最大发电功率的所述移动小车的位置与所述的电池板驱动件(5)旋转姿态。
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