CN109449984A - 一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光伏发电技术领域，尤其为一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，包括光伏组件、光伏控制器、移动终端和远程控制器，光伏组件、光伏控制器、移动终端和远程控制器之间信号连接；光伏控制器包括ECU、光伏数据通信模块和对外通信模块，ECU、光伏数据通信模块和对外通信模块之间电连接；且光伏组件在一天的时间内随着太阳的出升和日落转动带动光伏板面朝太阳光最强的角度，本发明具有发电效率变高，省去了单独建立的基站，通信网络，使得在偏远的地区也能远程地对光伏发电系统进行控制，成本低廉，适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统。
背景技术
光伏发电系统是将太阳能转化成电能的发电系统，是利用光生伏特效应，常规的光伏发电系统通常包括光伏阵列，直流配电柜，交流配电柜，并网逆变器，监控系统等部件，分布式光伏是一种基于个人或者独立用户的太阳能发电方式，由于光伏发电系统需要占用大量的土地资源，而分布式光伏可以利用个人房屋屋顶等可以用的场所，占地面积较少，但是分布式光伏发电系统成本较高，维护较为复杂，因此推广难度较大，且由于全天太阳的角度不同或一年四季太阳与地球的相对位置的改变，使发电效率受到影响。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，具有发电效率高，光伏板转动方向可控的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，包括光伏组件、光伏控制器、移动终端和远程控制器，所述光伏组件与所述光伏控制器信号连接，所述光伏控制器与所述移动终端信号连接，所述移动终端和远程控制器信号连接；所述光伏控制器包括ECU、光伏数据通信模块和对外通信模块，所述ECU分别与光伏数据通信模块和对外通信模块电连接；所述光伏组件包括底座，所述底座的内部设置有旋转轴承，所述旋转轴承的内圈与支撑架固定连接，所述底座上表面设有贯通孔，所述贯穿于所述贯通孔，所述支撑架外部套接有齿轮圈，所述支撑架所述底座上表面设有安装槽，所述齿轮圈固定连接于所述安装槽内部，所述齿轮圈与旋转齿轮啮合连接，所述旋转齿轮与旋转电机的转动杆固定连接，所述转动杆套接于套管内部，所述套管与所述旋转电机固定连接，所述旋转电机与气缸固定连接，所述气缸的升降杆顶端设置有万向球轴承，所述万向球轴承的钢球与保护壳的一端固定连接，所述保护壳的另一端铰链连接于所述支撑架顶端，所述保护壳内部固定设置有光伏板，所述光伏板还设有光伏传感器，所述保护壳顶端与控制盒固定连接。
进一步的，所述安装槽内侧与所述旋转齿轮外侧相切。
进一步的，所述齿轮圈、安装槽和旋转轴承同轴设置。
进一步的，所述光伏组件还包括配电柜、并网逆变器、配电柜传感器、并网逆变器传感器，所述配电柜分别与所述旋转电机、气缸和控制盒电连接，所述光伏传感器、配电柜传感器和并网逆变器传感器分别与光伏控制器信号连接。
进一步的，所述光伏传感器包括光敏电阻一和光敏电阻二，所述光敏电阻一和光敏电阻二对称安装在垂直光伏板的两侧。
进一步的，所述控制盒内设置有运算放大器、三极管和继电器，所述光敏电阻一、光敏电阻二、运算放大器、三极管和继电器之间电连接。
进一步的，所述对外通信模块包括近场通信模块NFC或蓝牙通信组件。
进一步的，所述继电器与所述旋转电机和气缸信号连接。
进一步的，两组所述光敏电阻一和光敏电阻二的型号、参数一致。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置光敏电阻检测光强并将结果电传导至继电器，继电器通过信号控制旋转电机和气缸的工作调节光伏板的角度，直至环境光强与太阳光强一致为止，从而使光伏板在一天的时间内随着太阳的出升和日落自动转动，面朝太阳光最强的角度，从而提高发电效率。
2、本发明通过旋转轴承，旋转齿轮等设置，使装置仅仅依靠旋转电机的正转和反转就能带动整个装置的方向调节，且依靠控制盒内部的装置自动调节，操作更加方便，且光伏组件、光伏控制器、移动终端和远程控制器之间的信号传输，省去了单独建立的基站，通信网络，使得在偏远的地区也能远程地对光伏发电系统进行控制，且本发明具有成本低廉，适用范围广等优点。
附图说明
图1为本发明的模块图；
图2为本发明的信号连接的示意图；
图3为本发明中光伏组件的结构示意图；
图4为本发明光伏板的结构示意图；
图5为本发明底座的结构示意图。
图中：光伏组件-1、光伏控制器-2、移动终端-3、远程控制器-4、ECU-201、光伏数据通信模块-202、对外通信模块-203、底座-101、旋转轴承-102、支撑架-103、贯通孔-104、齿轮圈-105、旋转齿轮-106、安装槽-107、旋转电机-108、转动杆-109、套管-110、气缸-111、升降杆-112、万向球轴承-113、保护壳-114、光伏板-115、控制盒-116、光敏电阻一-117、光伏传感器-118、配电柜传感器-119、并网逆变器传感器-120、光敏电阻二-121。
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。
如图1-5，本发明提供以下技术方案：一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，包括光伏组件1、光伏控制器2、移动终端3和远程控制器4，光伏组件1与光伏控制器2信号连接，光伏控制器2与移动终端3信号连接，移动终端3和远程控制器4信号连接；光伏控制器2包括ECU201、光伏数据通信模块202和对外通信模块203，ECU201分别与光伏数据通信模块202和对外通信模块203之间电连接，其中，光伏数据通信模块202用于接收光伏传感器118、配电柜传感器119和并网逆变器传感器120的信息，并发送给ECU201，ECU201接收光伏数据通信模块202的信息并对该信息进行判断，如果发生故障信息则向对外通信模块203发送指令。对外通信模块203接收到 ECU201的指令后，向移动终端3发送故障信息，移动终端3可以将接收到的故障信息发送给远程服务器4，远程服务器4接收移动终端3发送的故障信息后，进行处理，处理命令以指令代码的形式传输给移动终端3，移动终端3进一步将处理命令通过对外通信模块203发送给光伏控制器2，光伏控制器2将接收到的信息进行编码后通过光伏数据通信模块202发送给光伏发电系统的各个部件，确保光伏发电系统的各部件工作正常；光伏组件1包括底座101，底座101的内部设置有旋转轴承102，旋转轴承102的内圈与支撑架103固定连接，底座101上表面设有贯通孔104，支撑架103贯穿于贯通孔104，支撑架103外部套接有齿轮圈105，底座101上表面设有安装槽107，齿轮圈105 固定连接于安装槽107内部，齿轮圈105与旋转齿轮106啮合连接，旋转齿轮106与旋转电机108的转动杆109固定连接，转动杆109可带动旋转齿轮 106进行旋转，转动杆109套接于套管110内部，套管110用于对转动杆109 进行保护，套管110与旋转电机108固定连接，旋转电机108的型号为XD-37GB555，旋转电机108与气缸111固定连接，气缸111的升降杆112顶端设置有万向球轴承113，万向球轴承113的钢球与保护壳114的一端固定连接，保护壳114的另一端铰链连接于支撑架103顶端，保护壳114内部固定设置有光伏板115，光伏板115还设有光伏传感器118，用于实时采集光伏板的数据，保护壳114顶端与控制盒116固定连接。
安装槽107内侧与旋转齿轮106外侧相切，旋转齿轮106可在安装槽107 中转动，齿轮圈105、安装槽107和旋转轴承102同轴设置。
光伏组件1还包括配电柜、并网逆变器、配电柜传感器119、并网逆变器传感器120，配电柜分别与旋转电机108、气缸111和控制盒116电连接，光伏传感器118、配电柜传感器119和并网逆变器传感器120均与光伏控制器2 信号连接，光伏传感器118用于检测环境光强与阳光直射的光强，配电柜传感器119可为电压或者电流传感器，检测光伏转化为电流并入电网之后的状态，和并网逆变器传感器可为霍尔电流传感器等，通过监测转换的电流对逆变器的转换效率进行检测。
控制盒内设置有运算放大器、三极管和继电器，光伏传感器118包括光敏电阻一117和光敏电阻二121(图3中未标出)，光敏电阻一117和光敏电阻二121对称安装在垂直光伏板的两侧，当太阳直射光敏电阻一117时，光敏电阻一117呈低电阻状态，光敏电阻二121呈高电阻状态，导致电路的电压状态改变，光敏电阻一117连接的三极管导通，继电器吸合，使电机正转，当电机调整使光敏电阻一117和光敏电阻二121的光照强度一致时，电路恢复到初始状态，电机停止转动；当太阳直射光敏电阻二121 时，光敏电阻二121呈低电阻状态，光敏电阻一117呈高电阻状态，导致电路的电压状态改变，光敏电阻二121连接的三极管导通，继电器吸合，使电机反转，当电机调整使光敏电阻一117和光敏电阻二121的光照强度一致时，电路恢复到初始状态，电机停止转动。继电器控制旋转电机108，使保护壳114围绕支撑架103顶部的轴体转动，气缸111控制光伏板115 与底座101的角度，直到两侧的光敏电阻检测的光强度一致才会停止，光敏电阻一117、光敏电阻二121、运算放大器、三极管和继电器之间电连接，继电器均与旋转电机108和气缸111信号连接，光敏电阻一117和光敏电阻二121的型号、参数一致，可为GL4526光敏电阻等，尽量减少器件的差异导致电路工作异常。
对外通信模块203包括近场通信模块NFC或蓝牙通信组件，当接收到移动终端3的适配信号后，对外通信模块203将从ECU201中调取光伏发电信息传送给移动终端3，由此用户可以通过移动终端实时地监控光伏发电系统。
本发明的工作过程如下：
本发明在使用时，先通过配电柜为整个装置通电，光伏组件1中的光伏传感器118、配电柜传感器119和并网逆变器传感器接收信息，并将信息反馈给光伏控制器2，ECU201通过光伏数据通信模块202接受光伏组件1的信息，ECU201将接受的信息通过对外通信模块203发送给移动终端3，移动终端3将接收到的信息发送给远程服务器4，远程服务器4对接收的信息进行处理后发送处理指令到移动终端3，移动终端3将收到的信息送至ECU201，ECU201接受信息进行编译，再发送给光伏组件1，光伏组件1接收指令开始行动，光伏传感器118包括光敏电阻一117和光敏电阻二121(图3中为标出)，光敏电阻一117和光敏电阻二121对称安装在垂直光伏板的两侧，当太阳直射光敏电阻一117时，光敏电阻一117呈低电阻状态；光敏电阻二121呈高电阻状态，导致电路的电压状态改变，光敏电阻一117连接的三极管导通，继电器吸合，使电机正转，带动转动杆109使旋转齿轮106在安装槽107中沿着齿轮圈105转动，从而带动整个装载转动，当电机调整使两组光敏电阻光照强度一致时，电路恢复到初始状态，电机停止转动，当太阳直射光敏电阻二121时，光敏电阻二121呈低电阻状态；光敏电阻一 117呈高电阻状态，导致电路的电压状态改变，光敏电阻二121连接的三极管导通，继电器吸合，使电机反转，带动转动杆109使旋转齿轮106 在安装槽107中沿着齿轮圈105转动，从而带动整个装载转动，当电机调整使两组光敏电阻光照强度一致时，电路恢复到初始状态，电机停止转动，气缸111控制升降杆112的上下移动来调节光伏板115与底座101的角度，直到两侧的光敏电阻117检测的光强度一致才会停止，从而使光伏板115 在一天的时间内随着太阳的出升和日落自动转动，面朝太阳光最强的角度，从而提高发电效率。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：包括光伏组件(1)、光伏控制器(2)、移动终端(3)和远程控制器(4)，所述光伏组件(1)与所述光伏控制器(2)信号连接，所述光伏控制器(2)与所述移动终端(3)信号连接，所述移动终端(3)和远程控制器(4)信号连接；所述光伏控制器(2)包括ECU(201)、光伏数据通信模块(202)和对外通信模块(203)，所述ECU(201)分别与光伏数据通信模块(202)和对外通信模块(203)电连接；所述光伏组件(1)包括底座(101)，所述底座(101)的内部设置有旋转轴承(102)，所述旋转轴承(102)的内圈与支撑架(103)固定连接，所述底座(101)上表面设有贯通孔(104)，所述贯穿于所述贯通孔(104)，所述支撑架(103)外部套接有齿轮圈(105)，所述支撑架(103)所述底座(101)上表面设有安装槽(107)，所述齿轮圈(105)固定连接于所述安装槽(107)内部，所述齿轮圈(105)与旋转齿轮(106)啮合连接，所述旋转齿轮(106)与旋转电机(108)的转动杆(109)固定连接，所述转动杆(109)套接于套管(110)内部，所述套管(110)与所述旋转电机(108)固定连接，所述旋转电机(108)与气缸(111)固定连接，所述气缸(111)的升降杆(112)顶端设置有万向球轴承(113)，所述万向球轴承(113)的钢球与保护壳(114)的一端固定连接，所述保护壳(114)的另一端铰链连接于所述支撑架(103)顶端，所述保护壳(114)内部固定设置有光伏板(115)，所述光伏板(115)还设有光伏传感器(118)，所述保护壳(114)顶端与控制盒(116)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述安装槽(107)内侧与所述旋转齿轮(106)外侧相切。
3.根据权利要求2所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述齿轮圈(105)、安装槽(107)和旋转轴承(102)同轴设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述光伏组件(1)还包括配电柜、并网逆变器、配电柜传感器(119)、并网逆变器传感器(120)，所述配电柜分别与所述旋转电机(108)、气缸(111)和控制盒(116)电连接，所述光伏传感器(118)、配电柜传感器(119)和并网逆变器传感器(120)分别与光伏控制器(2)信号连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述光伏传感器(118)包括光敏电阻一(117)和光敏电阻二(121)，所述光敏电阻一(117)和光敏电阻二(121)对称安装在垂直光伏板的两侧。
6.根据权利要求5所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述控制盒内设置有运算放大器、三极管和继电器，所述光敏电阻一(117)、光敏电阻二(121)、运算放大器、三极管和继电器之间电连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述对外通信模块(203)包括近场通信模块NFC或蓝牙通信组件。
8.根据权利要求6所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述继电器与所述旋转电机(108)和气缸(111)信号连接。
9.根据权利要求5或6所述的一种基于移动互联网的分布式光伏发电系统，其特征在于：所述光敏电阻一(117)和光敏电阻二(121)的型号、参数一致。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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