CN107659242A - 一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能光伏技术领域，且公开了一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，包括光伏发电模块、液压转向模块、控制模块、风能发电模块、监控模块和光伏发电底座，光伏发电模块的输出端与能量转换模块的输入端电性连接，能量转换模块的输出端与电量存储模块的输入端电性连接，电量存储模块一端电性连接有控制模块，控制模块输出端与风能发电模块的输入端电性连接,风能发电模块的输出端与电量存储模块的输入端电性连接。该追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，通过设置风能发电模块，利用风能发电模块的输出端与电量存储模块的输入端电性连接，当碰到连续大风阴雨天时，能够通过风能发电模块进行发电补充电量，避免电量供给不足的现象发生。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏技术领域，具体是一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统。
背景技术
光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，属国家鼓励的绿色能源项目。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电。2013年12月4日，位于青海省共和县光伏发电园区内的世界最大规模水光互补光伏电站——龙羊峡水光互补320兆瓦并网光伏电站正式启动并网运行，利用水光互补性发电，从电源端解决了光伏发电稳定性差的问题。2014年中国光伏电站建设规模会达到10-12GW，占到全球1/4。在有光照(无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照)情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，把光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
现有的太阳能光伏技术存在以下问题：太阳能光伏发电不仅是一种清洁能源，更是取之不尽的新能源，但是当碰到连续大风阴雨天时，光伏发电模块不能进行发电，容易造成供电不足，影响电量的使用，而且光伏发电板不能进行智能调节角度，发电效率低下。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，具备阴雨天可以利用风能发电以及光伏发电板能够进行角度调节，提高发电率等优点，解决了目前市场上太阳能光伏电站存在阴雨天不能充电以及光伏发电板角度不易调节，发电率低的问题。
(二)技术方案
为实现上述阴雨天可以利用风能发电以及光伏发电板能够进行角度调节，提高发电率的目的，本发明提供如下技术方案：一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，包括光伏发电模块、液压转向模块、控制模块、风能发电模块、监控模块和光伏发电底座，所述光伏发电模块的输出端与能量转换模块的输入端电性连接，所述能量转换模块的输出端与电量存储模块的输入端电性连接，所述电量存储模块一端电性连接有控制模块，所述控制模块输出端与风能发电模块的输入端电性连接,所述风能发电模块的输出端与电量存储模块的输入端电性连接，所述电量存储模块的输出端与供电系统的输入端电性连接，所述控制模块的输入端与太阳方位角传感器的输出端电性连接，所述控制模块与光伏发电模块之间电性连接有液压转向模块。
优选的，所述监控模块的输出端与控制模块的输入端电性连接，且监控模块的输入端与ZigBee模块输出端电性连接。
优选的，所述光伏发电底座上侧安装有支撑杆，所述支撑杆上侧铰接有光伏板固定座，且光伏板固定座上侧安装有光伏发电板，所述光伏板固定座一端安装有太阳方位角传感器，所述光伏发电底座上端的一侧安装有液压缸，所述液压缸上端传动连接有液压杆，所述液压杆上端与光伏板固定座底部一侧铰接。
优选的，所述光伏发电板由若干个太阳能电池板串联而成。
优选的，所述控制模块采用ARM微控制器芯片LPC2138。
优选的，所述控制模块输出端与报警模块的输入端电性连接。
优选的，所述支撑杆与液压杆之间处于平行状态，所述光伏发电板的旋转角度范围为零度至六十五度。
优选的，所述报警模块采用蜂鸣器进行报警。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，具备以下有益效果：
1、该追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，通过设置风能发电模块，利用风能发电模块的输出端与电量存储模块的输入端电性连接，当碰到连续大风阴雨天时，能够通过风能发电模块进行发电补充电量，避免电量供给不足的现象发生，保证了该追日型太阳能光伏电站的智能控制系统的实用性。
2、该追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，通过设置太阳方位角传感器，利用设有的太阳方位角传感器感应太阳的照射角度，并将实时检测的信息传递给控制模块，控制模块将控制液压转向模块进行调节光伏发电板，使光伏发电板与太阳光垂直，提高光伏发电板的光伏发电效率。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的光伏发电板结构示意图。
图中：1光伏发电模块、2转换模块、3电量存储模块、4液压转向模块、5控制模块、6太阳方位角传感器、7风能发电模块、8报警模块、9监控模块、10ZigBee模块、11供电系统、12光伏发电底座、13支撑杆、14光伏板固定座、15光伏发电板、16液压杆、17液压缸。
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1-2，一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，包括光伏发电模块1、液压转向模块4、控制模块5、风能发电模块7、监控模块9和光伏发电底座12，监控模块9的输出端与控制模块5的输入端电性连接，且监控模块9的输入端与ZigBee模块10输出端电性连接，光伏发电模块1的输出端与能量转换模块2的输入端电性连接，能量转换模块2的输出端与电量存储模块3的输入端电性连接，电量存储模块3一端电性连接有控制模块5，控制模块5输出端与报警模块8的输入端电性连接，报警模块8采用蜂鸣器进行报警，控制模块5采用ARM微控制器芯片LPC2138，控制模块5输出端与风能发电模块7的输入端电性连接,风能发电模块7的输出端与电量存储模块3的输入端电性连接，电量存储模块3的输出端与供电系统11的输入端电性连接，通过设置风能发电模块7，利用风能发电模块7的输出端与电量存储模块3的输入端电性连接，当碰到连续大风阴雨天时，能够通过风能发电模块7进行发电补充电量，避免电量供给不足的现象发生，控制模块5的输入端与太阳方位角传感器6的输出端电性连接，控制模块5与光伏发电模块1之间电性连接有液压转向模块4，光伏发电底座12上侧安装有支撑杆13，支撑杆13上侧铰接有光伏板固定座14，且光伏板固定座14上侧安装有光伏发电板15，光伏发电板15由若干个太阳能电池板串联而成，光伏板固定座14一端安装有太阳方位角传感器6，光伏发电底座12上端一侧安装有液压缸17，液压缸17上端传动连接有液压杆16，液压杆16上端与光伏板固定座14底部一侧铰接，支撑杆13与液压杆16之间处于平行状态，光伏发电板15的旋转角度范围为零度至六十五度，通过设置太阳方位角传感器6，利用设有的太阳方位角传感器6感应太阳的照射角度，并将实时检测的信息传递给控制模块5，控制模块5将控制液压转向模块4进行调节光伏发电板15，使光伏发电板15与太阳光垂直，提高光伏发电板15的光伏发电效率。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
在使用时，通过光伏发电板15将光能转化为电能并存储在电量存储模块3内，当碰到连续大风阴雨天时，光伏发电板15不能工作进行供电，此时通过风能发电模块7进行发电补充电量，避免电量供给不足的现象发生，风能发电模块7通过发电机将风能转化为电能，通过设有的太阳方位角传感器6感应太阳的照射角度，并将实时检测的信息传递给控制模块5，控制模块5将控制液压转向模块4(液压缸17和液压杆16)进行调节光伏发电板15，使光伏发电板15与太阳光垂直，提高光伏发电板15的光伏发电效率。
综上所述，该追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，通过设置风能发电模块7，利用风能发电模块7的输出端与电量存储模块3的输入端电性连接，当碰到连续大风阴雨天时，能够通过风能发电模块7进行发电补充电量，避免电量供给不足的现象发生，通过设置太阳方位角传感器6，利用设有的太阳方位角传感器6感应太阳的照射角度，并将实时检测的信息传递给控制模块5，控制模块5将控制液压转向模块4进行调节光伏发电板15，使光伏发电板15与太阳光垂直，提高光伏发电板15的光伏发电效率。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，包括光伏发电模块(1)、液压转向模块(4)、控制模块(5)、风能发电模块(7)、监控模块(9)和光伏发电底座(12)，其特征在于:所述光伏发电模块(1)的输出端与能量转换模块(2)的输入端电性连接，所述能量转换模块(2)的输出端与电量存储模块(3)的输入端电性连接，所述电量存储模块(3)一端电性连接有控制模块(5)，所述控制模块(5)输出端与风能发电模块(7)的输入端电性连接,所述风能发电模块(7)的输出端与电量存储模块(3)的输入端电性连接，所述电量存储模块(3)的输出端与供电系统(11)的输入端电性连接，所述控制模块(5)的输入端与太阳方位角传感器(6)的输出端电性连接，所述控制模块(5)与光伏发电模块(1)之间电性连接有液压转向模块(4)。
2.根据权利要求1所述的一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，其特征在于：所述监控模块(9)的输出端与控制模块(5)的输入端电性连接，且监控模块(9)的输入端与ZigBee模块(10)输出端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，其特征在于：所述光伏发电底座(12)上侧安装有支撑杆(13)，所述支撑杆(13)上侧铰接有光伏板固定座(14)，且光伏板固定座(14)上侧安装有光伏发电板(15)，所述光伏板固定座(14)一端安装有太阳方位角传感器(6)，所述光伏发电底座(12)上端的一侧安装有液压缸(17)，所述液压缸(17)上端传动连接有液压杆(16)，所述液压杆(16)上端与光伏板固定座(14)底部一侧铰接。
4.根据权利要求1所述的一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，其特征在于：所述光伏发电板(15)由若干个太阳能电池板串联而成。
5.根据权利要求1所述的一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，其特征在于：所述控制模块(5)采用ARM微控制器芯片LPC2138。
6.根据权利要求1所述的一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，其特征在于：所述控制模块(5)输出端与报警模块(8)的输入端电性连接。
7.根据权利要求3所述的一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，其特征在于：所述支撑杆(13)与液压杆(16)之间处于平行状态，所述光伏发电板(15)的旋转角度范围为零度至六十五度。
8.根据权利要求6所述的一种追日型太阳能光伏电站的智能控制系统，其特征在于：所述报警模块(8)采用蜂鸣器进行报警。
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