CN203054609U - 双轴太阳能跟踪装置的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种太阳能的跟踪装置。一种双轴太阳能跟踪装置的控制系统，包括主控板，主控板连接有供电电路，主控板通过电机转动控制模块驱动电机旋转，电机上的霍尔传感器和太阳能跟踪装置上的倾角传感器分别与主控板连接，主控板、霍尔传感器、倾角传感器和电机形成一个闭环控制，主控板同时通过Zigbee无线传输模块连接有上位机，主控板上还连接有天气传感器和GPS校准模块。本实用新型提供了一种增强了太阳能跟踪器的智能化和追踪精度，布线成本低，施工调试难度低的双轴太阳能跟踪装置的控制系统；解决了现有技术中存在的太阳能追踪控制系统布线成本高，施工调试难度高，时间地理信息会有误差，定时不准确的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能的跟踪装置，尤其涉及一种双轴太阳能跟踪装置的控制系统。
背景技术
随着能源的日益紧张，太阳能作为一种可再生能源，受到越来越多研究人员的重视。太阳能光伏组件作为一种太阳能应用工具，受到越来越广泛的应用和推广。同时人们对太阳能电站的要求也越来越高，一是要求提高大阳能发电效率，特别是希望太阳能电池板能够满足有效日照时间内的全程跟踪；二是能够具有避风功能，也就是遭遇到大风时，太阳能电池板旋转到最小的迎风位置，降低故障发生率；三是希望提高其远程监控监测自动化水平，具备实时数据采集和现场控制能力。现有的大部分太阳能电站安装的太阳能电池板，其朝向是固定的，不能跟随太阳照射位置的变化而变化，有限时间内损失了大量的太阳能量，降低了太阳能电池板的发电效率；即使采用了太阳自动跟踪装置，也是小型化及分散性的，但因没有测风避风功能，不能抵挡大风大雪的袭击，一旦遭遇大风大雪，损坏严重；再就太阳能电站的监测监控仍然采用传统的人工记录方式，费人耗时，不能及时监测到整个系统的实时运行状态，尤其在边远地区，太阳能电站经常处于无人监管的状态之中。针对以上太阳能电站使用中存在的问题，迫切需要开发研制具有太阳能同步跟踪功能、抗风避风和远程监测监控的太阳能能源站同步跟踪控制系统。在现在公开的文件中，有公开如下专利文件，中国专利：“一种太阳能跟踪控制系统（CN202058040U）”，此系统包括光电传感器，控制器，限位开关，直流电机。传感器通过光强减弱装置将强烈的阳光减弱使光敏器件能感知太阳运动产生的光强变化，将此信号传给控制器，控制器在微处理器的管理下综合各位置信号和光强信号发出对电机的控制信号，驱动电机运动实现对太阳的实时跟踪。但是该结构对于天气情况和电机情况没有及时的监控和反馈，同时布线多，会有误差积累定时不准确的问题，地理信息也是人为测得的。
发明内容
本实用新型提供了一种增强了太阳能跟踪器的智能化和追踪精度，布线成本低，施工调试难度低的双轴太阳能跟踪装置的控制系统；解决了现有技术中存在的太阳能追踪控制系统布线成本高，施工调试难度高，时间地理信息会有误差，定时不准确的技术问题。
本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种双轴太阳能跟踪装置的控制系统，包括主控板，主控板连接有供电电路，其特征在于：所述的主控板通过电机转动控制模块驱动电机旋转，电机上的霍尔传感器和太阳能跟踪装置上的倾角传感器分别与主控板连接，主控板、霍尔传感器、倾角传感器和电机形成一个闭环控制，主控板同时通过Zigbee无线传输模块连接有上位机，主控板上还连接有天气传感器和GPS校准模块。天气传感器、霍尔传感器、倾角传感器等均将信号传输给主控板，然后经过主控板控制电机的运转。电机和倾角传感器均安装在太阳能跟踪装置上，电机的运作能带动太阳能跟踪装置跟踪太阳的角度进行调整。采用GPS校准模块能有效的确定太阳能追踪的两个计算参数：时间和地理位置信息，提高太阳能跟踪系统的准确性。Zigbee无线传输能将主控板和上位机之间的数据进行传输交换，节省了布线成本，减轻了施工调试的难度。
作为优选，所述的电机上的电机驱动板设有电流判断信号电路，在电机上同时连接有电机硬保护模块。在电机驱动板上设置电流判断信号电路根据电机上的电流的大小来诊断电机运转是否正常，同时在电机外连接有电机硬保护模块，电机硬保护模块可以是限位开关，当电机出现故障自动断电，通过上述两种对电机实现双保护，提高电机运转可能性和安全性。
作为优选，所述的Zigbee无线传输模块包括时间和地理位置信息单元、电流大小单元、太阳能方位角高度角理论值和实际值的计算单元、运行模式信息单元和电机的控制信息单元。无线传输模块内的各个单元储存各种信息，将信息在上位机和主控板之间输送，可以通过上位机远程控制主控板，同时也可以将主控板内的信息反应在上位机上，实时进行检监测。
作为优选，所述的主控板外接有按键板。按键板上设定了6个按键，分别是手动、自动2个按键和东、南、西、北4个按键，按其中的按键电机会有相应的动作。
作为优选，所述的天气传感器包括风速传感器和雨雪传感器。实时检测风速和雨雪天气，有助于太阳能跟踪器更好的运转。
因此，本实用新型的双轴太阳能跟踪装置的控制系统具备下述优点：太阳能追踪主要的计算参数有2个：时间和地理位置信息，大部分设计理念是用定时芯片，但是会有误差积累定时不准确的问题，另外地理信息是人为测得的。本实用新型改为GPS定时校准增强了太阳能跟踪器智能化和提高了追踪精度。物联网zigbee无线通信技术成功应用于太阳能产业，节省了布线成本，减轻施工调试的难度，实现了无线监控太阳能追踪系统相关参数。
附图说明
图1是本实用新型的双轴太阳能跟踪装置的控制系统的原理框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1所示，双轴太阳能跟踪装置的控制系统，包括一MCU主控板8，MCU主控板8通过Zigbee无线传输模块5与上位机6实现数据的传输。主控板8通过供电电源1给予供电，主控板8通过电机转动控制模块10驱动电机11运作，电机11上的霍尔传感器13和太阳能跟踪装置上的倾角传感器14分别与主控板8连接，主控板8、霍尔传感器13、倾角传感器14和电机11形成一个闭环控制。电机11和倾角传感器14都按照在太阳能跟踪装置上，电机11控制太阳能跟踪装置进行旋转跟踪太阳的位置。主控板8上同时还连接有天气传感器2和GPS校准模块9，天气传感器2包括风速传感器3和雨雪传感器4，各传感器将信号传输到主控板8上，主控板8根据接受到的数据对电机11进行控制，同时将相应的数据在上位机6上显示出来，上位机6也可以通过Zigbee无线传输模块5将数据传输到主控板8，从而控制电机11的运转，实现对太阳能的跟踪。在电机11上的电机驱动板设有电流判断信号电路15，在电机11上同时连接有电机硬保护模块12，对电机实现双重保护。在主控板外的按键板7上设定6个按键，分别是手动、自动2个按键和东、南、西、北4个按键，按其中的按键电机会有相应的动作。
Claims (4)
1.一种双轴太阳能跟踪装置的控制系统，包括主控板，主控板连接有供电电路，其特征在于：所述的主控板通过电机转动控制模块驱动电机旋转，电机上的霍尔传感器和太阳能跟踪装置上的倾角传感器分别与主控板连接，主控板、霍尔传感器、倾角传感器和电机形成一个闭环控制，主控板同时通过Zigbee无线传输模块连接有上位机，主控板上还连接有天气传感器和GPS校准模块。
2.根据权利要求1所述的双轴太阳能跟踪装置的控制系统，其特征在于：所述的电机上的电机驱动板设有电流判断信号电路，在电机上同时连接有电机硬保护模块。
3.根据权利要求1或2所述的双轴太阳能跟踪装置的控制系统，其特征在于：所述的主控板外接有按键板。
4.根据权利要求1或2所述的双轴太阳能跟踪装置的控制系统，其特征在于：所述的天气传感器包括风速传感器和雨雪传感器。
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| CN203054609U true CN203054609U (zh) | 2013-07-10 |
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2012
- 2012-12-07 CN CN 201220666943 patent/CN203054609U/zh not_active Expired - Lifetime
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