CN203444340U - 双轴太阳自动跟踪控制器 - Google Patents

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CN203444340U CN201320584086.8U CN201320584086U CN203444340U CN 203444340 U CN203444340 U CN 203444340U CN 201320584086 U CN201320584086 U CN 201320584086U CN 203444340 U CN203444340 U CN 203444340U
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王敏
范昭
周树道
何明元
张辉
曹瑞明
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JIANGSU COMPLETE EQUIPMENT Co Ltd
PLA University of Science and Technology
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JIANGSU COMPLETE EQUIPMENT Co Ltd
PLA University of Science and Technology
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Abstract

双轴太阳自动跟踪控制器,由主控单片机、电源转换模块、光敏电阻信号采集模块和电机驱动模块组成,光敏电阻信号采集模块分别与主控单片机和电源转换模块相连,将采集到的光照强度转换成相应的直流电压信号,送入主控单片机进行处理,电源转换模块分别与电机驱动模块和光敏电阻信号采集模块相连,将220V交流电转换成24V直流电,进一步转换成5V直流电,为电机驱动模块和光敏电阻信号采集模块供电,电机驱动模块用于驱动两台电机正反转,从而拖动太阳能电池板上下左右运动。本实用新型提供的太阳跟踪器,可以根据太阳光线方向调整太阳能电池板的姿态,使得太阳能电池板始终垂直于太阳光线,从而以达到光能最大获取率或是提高太阳辐射观测的准确度。

Description

双轴太阳自动跟踪控制器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种跟踪控制器,尤其涉及一种双轴太阳跟踪控制器,属于太阳跟踪器领域。
背景技术
[0002] 太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源,与常规能源有本质上的区别。如何降低成本,以及如何提高太阳能电池的效率是光伏发电能否推广应用的根本所在。在光伏发电系统中使用太阳追踪器可以保持太阳能电池板始终与入射的太阳光保持垂直,从而增强吸收太阳光的能力。与固定式太阳能发电站相比,使用太阳追踪器的太阳能电站可提高发电效率25%〜35%。目前,纯机械式的跟踪器和时钟式的机电跟踪器精度偏低,而利用光敏电阻控制的太阳跟踪器的控制方式比较好,精度相对较高。
发明内容
[0003] 解决的技术问题:本实用新型针对现有跟踪器精度偏低的技术问题,提供一种高精度的双轴太阳跟踪控制器。
[0004] 技术方案:
[0005] 双轴太阳自动跟踪控制器,由主控单片机、电源转换模块、光敏电阻信号采集模块和电机驱动模块组成,光敏电阻信号采集模块分别与主控单片机和电源转换模块相连,将采集到的光照强度转换成相应的直流电压信号,送入主控单片机进行处理,电机驱动模块分别与主控单片机、电源转换模块连接,电源转换模块分别为主控单片机、光敏电阻信号采集模块和电机驱动模块供电;所述光敏电阻信号采集模块包括一组矩阵排列的电位器和CD4051模拟数字开关,所述矩阵排列的电位器呈凸面状。
[0006] 作为本实用新型的一种优选技术方案:所述主控单片机采用UPSD3234单片机。
[0007] 作为本实用新型的一种优选技术方案:所述电源转换模块采用的IC芯片型号为LM2576T5.0。
[0008] 作为本实用新型的一种优选技术方案:所述电机驱动模块为直流电机。
[0009] 有益效果:
[0010] 本实用新型提供的双轴太阳自动跟踪控制器,可以根据安装在太阳能电池板上方或侧方的9个不同方向的光敏传感器获得的太阳位置信号,驱动两个电动机上下左右转动调整太阳能电池板的姿态,使得太阳能电池板始终垂直于太阳光线。该太阳自动跟踪控制器可用于各种使用光敏电阻传感器检测光线的光伏发电系统中。
附图说明
[0011] 图1是本实用新型提供的双轴太阳自动跟踪控制器的结构示意图;
[0012] 图2是本实用新型提供的双轴太阳自动跟踪控制器的对应的光敏电阻传感器阵面结构示意图;[0013]图3是本实用新型提供的双轴太阳自动跟踪控制器的主控单片机结构图。
具体实施方式
[0014] 实施例1:
[0015] 双轴太阳自动跟踪控制器,由主控单片机、电源转换模块、光敏电阻信号采集模块和电机驱动模块组成,光敏电阻信号采集模块分别与主控单片机和电源转换模块相连,将采集到的光照强度转换成相应的直流电压信号,送入主控单片机进行处理,电机驱动模块分别与主控单片机、电源转换模块连接,电源转换模块分别为主控单片机、光敏电阻信号采集模块和电机驱动模块供电;所述光敏电阻信号采集模块包括一组矩阵排列的电位器和CD4051模拟数字开关,所述矩阵排列的电位器呈凸面状。
[0016] 参见图1,本实用新型提供的双轴太阳自动跟踪控制器,由主控单片机协调和控制各环节工作。主控单片机用于处理光敏电阻电压信号,连接和控制各组件。电源转换模块用于将220V交流电转换成24V直流电,进一步转换成5V直流电,为主控单片机、电机驱动模块和光敏电阻信号采集模块供电。为了提高系统的稳定性,对电源进行滤波等抗干扰处理。电机驱动模块有两台直流电机,其中直流电机a控制太阳能电池板顺时针和逆时针转动,直流电机b控制太阳能电池板上下方向转动。
[0017] 如图2所示,本实用新型提供的双轴太阳自动跟踪控制器,光敏电阻信号采集模块上包括9个电位器,9个电位器矩阵排列呈凸面状,每个编号处安装一个光敏电阻,通过测量光敏电阻的阻值,可以判断光源方位。
[0018] 图3所示为主控单片机采用意法半导体UPSD3234的结构图,UPSD3234是基于8052内核的增强型Flash单片机,该单片机包含I个带8032微控制器的Flash PSD,2块Flash存储器、SRAM、通用I / O 口可编程逻辑(该芯片6个I/O 口提供50多个I/O引脚,同时具有4个通道的A/D转换功能)、管理监控功能,并可实现USB、I2C、ADC、DAC和PWM功能。其中,片内8032微控制器,带有2个标准异步通信口、3个16位定时/计数器、I个外部中断以及JTAG ISP接口(用于在系统编程),体积小,重量轻,性能稳定。
[0019] 光敏电阻阵列上的光敏电阻受光照强度不同时阻值不同,依据比较电压获取最大电压所对应光敏电阻位置的电路。由于UPSD3234主控单片机只有4路A/D输入端口,采用8选I (4051)片选器顺序分时将9个光敏电阻信号采集并转换的电压值输入到主控单片机中,转换成数字信号后,由主控单片机完成电压比较功能,并判断出最大电压值。
[0020] 本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已,并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰,都应作为本实用新型的技术范畴。

Claims (4)

1.双轴太阳自动跟踪控制器,其特征在于:由主控单片机、电源转换模块、光敏电阻信号采集模块和电机驱动模块组成,光敏电阻信号采集模块分别与主控单片机和电源转换模块相连,将采集到的光照强度转换成相应的直流电压信号,送入主控单片机进行处理,电机驱动模块分别与主控单片机、电源转换模块连接,电源转换模块分别为主控单片机、光敏电阻信号采集模块和电机驱动模块供电;所述光敏电阻信号采集模块包括一组矩阵排列的电位器和CD4051模拟数字开关,所述矩阵排列的电位器呈凸面状。
2.根据权利要求1所述的双轴太阳自动跟踪控制器,其特征在于:所述主控单片机采用UPSD3234单片机。
3.根据权利要求1所述的双轴太阳自动跟踪控制器,其特征在于:所述电源转换模块采用的IC芯片型号为LM2576T5.0。
4.根据权利要求1所述的双轴太阳自动跟踪控制器,其特征在于:所述电机驱动模块为直流电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103809617A (zh) * 2014-03-11 2014-05-21 太原科技大学 光伏发电双轴跟踪系统的控制方法
CN105978463A (zh) * 2016-03-23 2016-09-28 湖南永港伟方科技有限公司 一种光伏发电智能控制系统

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