CN209400077U - 一种太阳能光伏用的光照角度采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种太阳能光伏用的光照角度采集装置，太阳光通过太阳光入射孔照射在光敏电阻组件上，ARM控制芯片通过分别与光敏电阻组件的每个光敏电阻获取阻值的变化，ARM控制芯片获取当前光敏电阻组件中阻值最小的光敏电阻，将所述光敏电阻设置为当前中心点，获取光照角度。根据光敏电阻组件获取的当前太阳光照角度以及太阳能板的当前角度，控制左右拉杆驱动电机和前后拉杆驱动电机运行，调节太阳能板的当前角度，使太阳能板的当前角度与当前太阳光照角度之差在阈值范围内。实现了基于当前的太阳光照角度来调节太阳能板的当前角度的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种太阳能光伏用的光照角度采集装置。
背景技术
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。 它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式。光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成。
目前太阳能光发电多采用固定安装的太阳能板接收光能转化为电能进行存储，但由于各地纬度不同，使得不同区域，不同位置的太阳直射角不同，而且每天太阳能光发电装置获取的太阳直射角不同，随着时间变化，这样导致太阳能发电效率通常在15%左右，太阳能发电转换效率较低。
目前如申请号为CN2018102302786一种光伏系统，该实用新型通过利用GPS定位器收集安装位置的地理纬度信息，利用PLC控制器内编译的程序进行太阳直射角计算，利用蓝牙传输模块获取移动终端上的时间与季节信息，使太阳能电池板的放置角度可随时间和太阳光照角度的变化而变化，以便最大程度的接收太阳能进行转换发电，提高了太阳能光伏系统的利用率。该方案中利用多种感应装置获取太阳光照角度，位置信息，时间及季节信息多重考虑，如果某一数据不准，获取某一感应装置出现故障等等容易造成太阳光照角度获取不准影响太阳能发电效率。而且基于根据太阳光照角度来调整太阳能光发电机构的整体运行，需要具有一定的稳定性，而且还需要能够实现移动精准，保证太阳能板与的角度，来提高太阳能发电效率，如何实现提高太阳能发电效率，以及太阳能光发电机构的整体长期运行稳定是当前丞待解决的技术问题。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种太阳能光伏用的光照角度采集装置，包括：壳体，壳体上设有太阳光入射孔；壳体内部设有太阳光照角度获取板；太阳光照角度获取板上设有ARM控制芯片和光敏电阻组件；光敏电阻组件与ARM控制芯片连接；
太阳光通过太阳光入射孔照射在光敏电阻组件上，光敏电阻组件的光敏电阻获取不同角度的太阳光照射，被照射的光敏电阻阻值低于预设阻值；ARM控制芯片通过分别与光敏电阻组件的每个光敏电阻获取阻值的变化，ARM控制芯片获取当前光敏电阻组件中阻值最小的光敏电阻，将所述光敏电阻设置为当前中心点，获取光照角度。
优选地，光敏电阻组件包括：多个CMOS芯片以及多个光敏电阻；
每个CMOS芯片连接有预设数量的光敏电阻；
预设数量的光敏电阻通过CMOS芯片连接ARM控制芯片。
优选地，多个光敏电阻呈圆形，或椭圆形，或矩形，或多边形排列在太阳光照角度获取板上。
优选地，太阳光照角度获取板还设有通信模块；
ARM控制芯片与通信模块连接，ARM控制芯片通过通信模块连接监控服务器；
通信模块采用MAX3485CPA芯片及其外围电路；
ARM控制芯片采用STM32F103C8T6。
优选地，CMOS芯片采用74HC4051；
CMOS芯片的一、二、四、五，十二，十三，十四，十五脚分别连接光敏电阻的第一端，分别与CMOS芯片的一、二、四、五，十二，十三，十四，十五脚连接的光敏电阻第二端接地；CMOS芯片的七，八脚接地；CMOS芯片的十六脚接电源。
优选地，太阳光照角度获取板上设有两个ARM控制芯片，两个ARM控制芯片互为主备关系，光敏电阻组件分别与两个ARM控制芯片连接。
优选地，监控服务器用于获取两个ARM控制芯片的工作状态，当主ARM控制芯片发出故障报警时，控制切换至备ARM控制芯片的工作。
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
本实用新型中太阳光通过太阳光入射孔照射在光敏电阻组件上，光敏电阻组件的光敏电阻获取不同角度的太阳光照射，被照射的光敏电阻阻值低于预设阻值；ARM控制芯片通过分别与光敏电阻组件的每个光敏电阻获取阻值的变化，ARM控制芯片获取当前光敏电阻组件中阻值最小的光敏电阻，将所述光敏电阻设置为当前中心点，获取光照角度。根据光敏电阻组件获取的当前太阳光照角度以及太阳能板的当前角度，当当前太阳光照角度与太阳能板当前角度之差大于阈值时， ARM控制芯片通过控制左右拉杆驱动电机和前后拉杆驱动电机运行，调节太阳能板的当前角度，使太阳能板的当前角度与当前太阳光照角度之差在阈值范围内。实现了基于当前的太阳光照角度来调节太阳能板的当前角度的目的。
本实用新型中ARM控制芯片通过光照角度采集装置获取太阳光照角度，并由ARM控制芯片来控制电机实现了ARM控制芯片作为中心，来进行获取和控制。提高系统的稳定性。而且设有两个ARM控制芯片，两个ARM控制芯片互为主备关系。监控服务器获取两个ARM控制芯片的工作状态，当主ARM控制芯片发出故障报警时，控制切换至备ARM控制芯片的工作；
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为太阳能光伏用的光照角度采集装置示意图；
图2为太阳光照角度获取板示意图；
图3为ARM控制芯片电路图；
图4为CMOS芯片及多个光敏电阻连接电路图；
图5为通信模块电路图；
图6为太阳能光伏用的光照角度采集装置实施例示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种太阳能光伏用的光照角度采集装置，如图1至6所示，包括：壳体11，壳体11上设有太阳光入射孔12；壳体11内部设有太阳光照角度获取板13；太阳光照角度获取板13上设有ARM控制芯片15和光敏电阻组件14；光敏电阻组件14与ARM控制芯片15连接；太阳光通过太阳光入射孔12照射在光敏电阻组件14上，光敏电阻组件14的光敏电阻16获取不同角度的太阳光照射，被照射的光敏电阻16阻值低于预设阻值；ARM控制芯片15通过分别与光敏电阻组件14的每个光敏电阻16获取阻值的变化，ARM控制芯片15获取当前光敏电阻组件14中阻值最小的光敏电阻16，将所述光敏电阻16设置为当前中心点，获取光照角度。
本实用新型中，光敏电阻组件14包括：多个CMOS芯片以及多个光敏电阻16；每个CMOS芯片连接有预设数量的光敏电阻16；预设数量的光敏电阻16通过CMOS芯片连接ARM控制芯片15。
本实用新型中，光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱变化而变化的元件，光越强阻值越小，光越弱阻值越大。在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至1千欧以下。具体阻值可以根据实际需要设置。
ARM控制芯片采集光敏电阻电压，计算出光敏电阻阻值，计算出光照强度。优选地采用64个光敏电阻，呈圆形，或椭圆形，或矩形，或多边形排列在太阳光照角度获取板上。光敏电阻参数一致，如果有光照摄入，会使64个电阻中的一个或多个的阻值明显低于其他电阻阻值，这样就可以计算出光照夹角。当正对阳光时，阻值最小的光敏电阻应该是中心点。
本实用新型中，太阳光照角度获取板还设有通信模块17；ARM控制芯片与通信模块连接，ARM控制芯片通过通信模块连接监控服务器；通信模块17采用MAX3485CPA芯片及其外围电路；ARM控制芯片采用STM32F103C8T6。
CMOS芯片采用74HC4051；CMOS芯片的一、二、四、五，十二，十三，十四，十五脚分别连接光敏电阻的第一端，分别与CMOS芯片的一、二、四、五，十二，十三，十四，十五脚连接的光敏电阻第二端接地；CMOS芯片的七，八脚接地；CMOS芯片的十六脚接电源。
本实用新型中，太阳光照角度获取板上设有两个ARM控制芯片，两个ARM控制芯片互为主备关系，光敏电阻组件分别与两个ARM控制芯片连接；这样可以避免如果ARM控制芯片出现故障而无法进行获取太阳光照角度，影响太阳能光伏发电。两个ARM控制芯片的切换关系可以通过监控服务器来实现。当然也可以采用其他方式来实现，具体方式这里不做限定。
其中一种方式可以为监控服务器18获取两个ARM控制芯片的工作状态，当主ARM控制芯片发出故障报警时，控制切换至备ARM控制芯片的工作；当其中一个芯片出现故障，另一个可继续工作。
本领域技术人员能够知晓ARM控制芯片都具有自动故障报警功能，监控服务器18可以基于自动故障报警功能实现两个ARM控制芯片，基于故障下的自动切换。
当然还可以基于每经过一预设时长向主ARM控制芯片发送心跳信息，在预设时长内收到主ARM控制芯片回复心跳信息后，判断为主ARM控制芯片正常，当经过预设时长未收到主ARM控制芯片回复时判断主ARM控制芯片不正常，切换至备ARM控制芯片为主ARM控制芯片。
基于本实用新型所涉及的ARM控制芯片，通信模块，CMOS芯片，光敏电阻以及两个ARM控制芯片之间的连接关系，是本领域技术人员看到本申请所涉及的内容能够想到的，基于本申请所涉及的技术问题和效果可以将上述模块，芯片进行连接并形成相应的功能作用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种太阳能光伏用的光照角度采集装置，其特征在于，包括：壳体，壳体上设有太阳光入射孔；壳体内部设有太阳光照角度获取板；太阳光照角度获取板上设有ARM控制芯片和光敏电阻组件；光敏电阻组件与ARM控制芯片连接；
太阳光通过太阳光入射孔照射在光敏电阻组件上，光敏电阻组件的光敏电阻获取不同角度的太阳光照射，被照射的光敏电阻阻值低于预设阻值；ARM控制芯片通过分别与光敏电阻组件的每个光敏电阻获取阻值的变化，ARM控制芯片获取当前光敏电阻组件中阻值最小的光敏电阻，将所述光敏电阻设置为当前中心点，获取光照角度。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏用的光照角度采集装置，其特征在于，
光敏电阻组件包括：多个CMOS芯片以及多个光敏电阻；
每个CMOS芯片连接有预设数量的光敏电阻；
预设数量的光敏电阻通过CMOS芯片连接ARM控制芯片。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏用的光照角度采集装置，其特征在于，
多个光敏电阻呈圆形，或椭圆形，或矩形，或多边形排列在太阳光照角度获取板上。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏用的光照角度采集装置，其特征在于，
太阳光照角度获取板还设有通信模块；
ARM控制芯片与通信模块连接，ARM控制芯片通过通信模块连接监控服务器；
通信模块采用MAX3485CPA芯片及其外围电路；
ARM控制芯片采用STM32F103C8T6。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏用的光照角度采集装置，其特征在于，
CMOS芯片采用74HC4051；
CMOS芯片的一、二、四、五，十二，十三，十四，十五脚分别连接光敏电阻的第一端，分别与CMOS芯片的一、二、四、五，十二，十三，十四，十五脚连接的光敏电阻第二端接地；CMOS芯片的七，八脚接地；CMOS芯片的十六脚接电源。
6.根据权利要求4所述的太阳能光伏用的光照角度采集装置，其特征在于，
太阳光照角度获取板上设有两个ARM控制芯片，两个ARM控制芯片互为主备关系，光敏电阻组件分别与两个ARM控制芯片连接。
7.根据权利要求6所述的太阳能光伏用的光照角度采集装置，其特征在于，
监控服务器用于获取两个ARM控制芯片的工作状态，当主ARM控制芯片发出故障报警时，控制切换至备ARM控制芯片的工作。
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| CN201822173035.1U CN209400077U (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种太阳能光伏用的光照角度采集装置 |
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| CN201822173035.1U CN209400077U (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种太阳能光伏用的光照角度采集装置 |
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ID=67895825
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| CN (1) | CN209400077U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115840411A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-03-24 | 四川蜀旺新能源股份有限公司 | 一种用于热电联供的总效能优化调控系统 |
| CN117498770A (zh) * | 2023-12-29 | 2024-02-02 | 江西联合能源有限公司 | 基于农光互补的太阳能光伏发电系统 |
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2018
- 2018-12-24 CN CN201822173035.1U patent/CN209400077U/zh active Active
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Denomination of utility model: A light angle acquisition device for solar photovoltaic Effective date of registration: 20200814 Granted publication date: 20190917 Pledgee: China postal savings bank, Surabaya County branch, Limited by Share Ltd. Pledgor: SHANDONG CHEN YU RARE MSTAR TECHNOLOGY Ltd. Registration number: Y2020980005016 |
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