CN203982212U - 逐日光伏发电系统实训设备 - Google Patents

Abstract

逐日光伏发电系统实训设备，由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统和能量转换控制存储系统组成，光源模拟跟踪装置包括支架，太阳能电池板通过两个一维运动机构固定在支架上，一个模拟太阳光灯通过铰轴铰接于支架上方光源模拟跟踪控制系统包括单片机、按钮、继电器和端子排，能量转换控制存储系统包括蓄电池组、开关电源、通信模块智能型充放电控制器、光伏阵列汇流模块、直流电压电流采集模块、PWM驱动模块、CPU核心模块和人机交互模块，各模块采用积木化插接结构相互连接在一起。本实用新型积木化搭接结构，节省了设备空间，设备占地约为两平方米，可同时供两名学生进行设备操作，造价低，一台造价仅为2万元左右。

Description

逐日光伏发电系统实训设备

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用教学设备技术领域，具体涉及一种逐日光伏发电系统实训设备。

背景技术

中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上。在中国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、日本优越得多，因而有巨大的开发潜能。

随着我国光伏行业的迅猛发展，光伏产业需要大量复合型技能人才，巨大的缺口亟待高职毕业生填补，光伏专业前景广阔，专业建设需要大量的实验、实训设备，国内光伏发电实训系统多以PLC实现太阳能电池板的逐日控制，但是PLC由于造价高、体积大等原因导致目前逐日光伏发电系统实训设备的造价昂贵，目前一台光伏发电实训系统造价20多万元，占地6平方米，却只能供两人同时的操作，严重影响了对于逐日光伏发电系统人才的培养。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种逐日光伏发电系统实训设备，以解决现有技术存在的PLC逐日控制实训设备制造成本高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种逐日光伏发电系统实训设备，由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统和能量转换控制存储系统组成，光源模拟跟踪装置包括支架，太阳能电池板通过两个一维运动机构固定在支架上，一个模拟太阳光灯通过铰轴铰接于支架上方；光源模拟跟踪控制系统包括单片机、按钮、继电器和端子排，能量转换控制存储系统包括蓄电池组、开关电源、通信模块智能型充放电控制器、光伏阵列汇流模块、直流电压电流采集模块、PWM驱动模块、CPU核心模块和人机交互模块；光源模拟跟踪控制系统的各组件和能量转换控制存储系统中的各模块采用积木化插接结构相互连接在一起，光源模拟跟踪装置的两个一维运动机构分别通过一台电动机与光源模拟跟踪控制系统的单片机相连。

上述光源模拟跟踪控制系统的单片机采用深圳市宏晶科技公司出产的STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2型单片机作为逐日功能控制器，该单片机运行稳定，具有内部晶振，芯片内部集成了A/D，有利于采集光电传感器的输出的模拟信号。

本设备采用模块化设计，系统结构合理，方便相关专业的教学和科研。该系统分为：光伏模拟跟踪装置、光伏模拟跟踪控制模块、信号输入模块、控制输出模块、能量转换控制模块、能量存储模块。

本实用新型利用光敏电阻采集光影，通过单片机运算出一维偏角，最后由电动机调整太阳能电池板的角度，以达到高效追踪太阳照射角度，提高集热效率的目的，本实用新型积木化搭接结构，节省了设备空间，设备占地约为两平方米，可同时供两名学生进行设备操作，造价低，一台造价仅为2万元左右。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1本实用新型的结构示意图。

图中1支架、2太阳能电池板、3一维运动机构、4模拟太阳光灯、5铰轴、6光源模拟跟踪控制系统、7能量转换控制存储系统、8电动机、61单片机、62按钮、63继电器、64端子排、71蓄电池组、72开关电源、73通信模块智能型充放电控制器、74光伏阵列汇流模块、75直流电压电流采集模块、76PWM驱动模块、77CPU核心模块、78人机交互模块。

具体实施方式

如图所示，一种逐日光伏发电系统实训设备，由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统6和能量转换控制存储系统7组成，光源模拟跟踪装置包括支架1，太阳能电池板2通过两个一维运动机构3固定在支架1上，模拟太阳光灯4通过铰轴5铰接于支架1上方；光源模拟跟踪控制系统6包括单片机61、按钮62、继电器63和端子排64，能量转换控制存储系统7包括蓄电池组71、开关电源72、通信模块智能型充放电控制器73、光伏阵列汇流模块74、直流电压电流采集模块75、PWM驱动模块76、CPU核心模块77和人机交互模块78；光源模拟跟踪控制系统6的各组件和能量转换控制存储系统7中的各模块采用积木化插接结构相互连接在一起，光源模拟跟踪装置的两个一维运动机构3分别通过一台电动机8与光源模拟跟踪控制系统6的单片机61相连。

上述光源模拟跟踪控制系统的单片机采用深圳市宏晶科技公司出产的STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2型单片机作为逐日功能控制器，该单片机运行稳定，具有内部晶振，芯片内部集成了A/D，有利于采集光电传感器的输出的模拟信号。

本设备采用模块化设计，系统结构合理，方便相关专业的教学和科研。该系统分为：光伏模拟跟踪装置、光伏模拟跟踪控制模块、信号输入模块、控制输出模块、能量转换控制模块、能量存储模块。

本实用新型利用光敏电阻采集光影，通过单片机61运算出一维偏角，最后由电动机8调整太阳能电池板2的角度，以达到高效追踪太阳照射角度，提高集热效率的目的。

Claims (2)

1.一种逐日光伏发电系统实训设备，其特征是由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统和能量转换控制存储系统组成，光源模拟跟踪装置包括支架，太阳能电池板通过两个一维运动机构固定在支架上，一个模拟太阳光灯通过铰轴铰接于支架上方；光源模拟跟踪控制系统包括单片机、按钮、继电器和端子排，能量转换控制存储系统包括蓄电池组、开关电源、通信模块智能型充放电控制器、光伏阵列汇流模块、直流电压电流采集模块、PWM驱动模块、CPU核心模块和人机交互模块；光源模拟跟踪控制系统的各组件和能量转换控制存储系统中的各模块采用积木化插接结构相互连接在一起，光源模拟跟踪装置的两个一维运动机构分别通过一台电动机与光源模拟跟踪控制系统的单片机相连。

2.根据权利要求1所述的逐日光伏发电系统实训设备，其特征是光源模拟跟踪控制系统的单片机采用深圳市宏晶科技公司出产的STC12C5A60S2单片机。