CN216313022U - 一种可移动的太阳能电池板追光控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可移动的太阳能电池板追光控制系统，包括独立太阳能发电系统、车辆移动系统和太阳能电池板调节系统，所述独立太阳能发电系统包括太阳能电池板组件、太阳能控制器、蓄电池和逆变器，所述车辆移动系统包括红外传感器、车辆PLC控制器、车辆电机驱动模块、车辆控制电动机和移动车辆，所述太阳能电池板调节系统包括光电传感装置、太阳能PLC控制器、太阳能电机驱动模块、高度控制伺服电动机、方位控制伺服电动机、执行机构和太阳能电池板支架；该追光控制系统能带动太阳能电池板组件在一定的区域内随着太阳光源移动，实时调节电池板方位角度和倾斜角度，使电池板时刻都正对光源，提高太阳能利用率，且能独立发电，随时随地使用。

Description

一种可移动的太阳能电池板追光控制系统

技术领域

本实用新型涉及追光技术领域，特别是一种可移动的太阳能电池板追光控制系统。

背景技术

随着全球能源短缺和环境污染等问题的日益严重，太阳能等新能源的开发、利用越来越受到社会的关注，在进行太阳能光伏发电装置设计应用场合，太阳能光伏发电的追光控制设计作为重要应用方向，受到广大科研人员的极大关注，目前太阳能发电应用大多是固定太阳能板进行吸收光能转换为电能，虽然太阳能是一种理想的清洁绿色能源效率较低，但转换率不高，造成了太阳能利用的局限性很大。另外，在很多远离输电线路，取得电能比较困难的地区，例如在我国偏远地区的农村或山区，这些区域一般阳光充足、太阳能资源较为丰富，但太阳能供电设施严重匮乏，因此，如何设计一种能自由移动且能随太阳光照转换太阳能电池板的位置和方向的追光系统是要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种可移动的太阳能电池板追光控制系统，该追光系统改善了偏远地区太阳能资源丰富但太阳能供电设施严重匮乏和当前太阳能利用率不高的问题，分别设计了太阳能独立发电系统、车辆移动系统和太阳能电池板调节系统，太阳能独立发电系统提供整个系统中电机所需电能，车辆移动系统可检测路障，并带动太阳能电池板在一定的区域内随着太阳光源移动，太阳能电池板调节系统可随着太阳高度的变化实时调节电池板组件的方位角度和倾斜角度，使电池板组件能时刻都正对光源，从而使追光控制系统方便在任意光照区域使用且能提高太阳能利用率。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可移动的太阳能电池板追光控制系统，包括独立太阳能发电系统、车辆移动系统和太阳能电池板调节系统，所述独立太阳能发电系统包括太阳能电池板组件、太阳能控制器、蓄电池和逆变器，所述车辆移动系统包括红外传感器、车辆PLC控制器、车辆电机驱动模块、车辆控制电动机和移动车辆，所述太阳能电池板调节系统包括光电传感装置、太阳能PLC控制器、太阳能电机驱动模块、高度控制伺服电动机、方位控制伺服电动机、执行机构和太阳能电池板支架，所述太阳能电池板组件分别与蓄电池和太阳能控制器电连接，当太阳能电池组件正常工作时给蓄电池充电，将太阳能电池板组件产生的电能储存起来，所述太阳能控制器分别与高度控制伺服电动机、方位控制伺服电动机以及逆变器电连接，一方面输出稳定的直流电为高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机供电，一方面通过逆变器将直流电转换成交流电后与变频器电连接；所述红外传感器与车辆PLC控制器电连接，将检测到的路障信息输入车辆PLC控制器中进行路障位置判别，所述车辆PLC控制器与车辆电机驱动模块电连接，所述车辆电机驱动模块和变频器均与车辆控制电动机电连接，所述车辆控制电动机与移动车辆电连接，分别控制移动车辆的运行方向与速度；所述光电传感装置与太阳能PLC控制器电连接，将检测到的太阳光源信息输入太阳能PLC控制器进行光源位置识别，所述太阳能PLC控制器与太阳能电机驱动模块电连接，所述太阳能电机驱动模块分别与高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机电连接，高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机均与执行机构电连接，并通过执行机构调节放置有太阳能电池板组件的太阳能电池板支架的高度和方位，随着太阳光源方位角的变化实时改变太阳能电池板的方位和高度以指向太阳所在的方位，从而使太阳光源垂直照射，太阳能电池板最大程度接收太阳辐射能量，提高太阳光的利用率。

进一步的，所述太阳能电池板调节系统还设有底座，所述底座上设有一个固定立柱，所述太阳能电池板支架通过角钢安装在固定立柱上，所述角钢参照太阳能电池板组件的尺寸进行焊接。

进一步的，所述太阳能电池板支架上设有两个自由度的旋转机构，使太阳能电池板在方位和高度上可进行自由调节，上述两个自由度运动可以驱动太阳能电池板在方位角上实现 0~180°旋转，高度角实现 0~90°旋转，从而实现对太阳的全方位跟踪。

进一步的，所述光电传感装置包括光敏电阻、光电管和辐照计。

进一步的，所述光敏电阻、光电管和辐照计在太阳能电池板组件的东、西、南、北、东南、东北、西南、西北共8个方向各安装一套，这样全方位全覆盖的检测太阳光源信息。

进一步的，在所述移动车辆上设有具有伸缩功能的遮挡蓬，在下雨天和雪天可以遮风挡雨雪，保护设备。

太阳能控制器的基本作用是保证太阳能电池组件处于最优工作状态，使得太阳能电池板组件能够平稳、高效、快速的为蓄电池充电，同时可以实时检测蓄电池的状态，能够避免蓄电池发生过冲电和过放电现象，确保蓄电池稳定、长时间的运行；另外，太阳能控制器能够优化太阳能电池板组件的输出，使得太阳能电池板组件在外界天气因素变化较大时仍能够为高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机提供稳定的直流电。

本实用新型的有益效果有：

1、分别设计了太阳能独立发电系统、车辆移动系统和太阳能电池板调节系统，太阳能独立发电系统提供整个系统中电机所需电能，可在任何需要的场合使用，不受地理位置、时间因素的影响；

2、车辆移动系统可检测路障，并带动太阳能电池板在一定的区域内随着太阳光源移动，当一片区域太阳光源不够时可移动至光源足够的地点；

3、太阳能电池板调节系统可随着太阳高度的变化实时调节电池板方位角度和倾斜角度，使电池板能时刻都正对太阳光源，从而使追光控制系统方便在任意光照区域使用且能提高太阳能利用率。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种可移动的太阳能电池板追光控制系统，如图1所示，包括独立太阳能发电系统、车辆移动系统和太阳能电池板调节系统，所述独立太阳能发电系统包括太阳能电池板组件、太阳能控制器、蓄电池和逆变器，所述车辆移动系统包括红外传感器、车辆PLC控制器、车辆电机驱动模块、车辆控制电动机和移动车辆，所述太阳能电池板调节系统包括光电传感装置、太阳能PLC控制器、太阳能电机驱动模块、高度控制伺服电动机、方位控制伺服电动机、执行机构和太阳能电池板支架，所述太阳能电池板组件分别与蓄电池和太阳能控制器电连接，当太阳能电池组件正常工作时给蓄电池充电，将太阳能电池板组件产生的电能储存起来，所述太阳能控制器分别与高度控制伺服电动机、方位控制伺服电动机以及逆变器电连接，一方面输出稳定的直流电为高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机供电，一方面通过逆变器将直流电转换成交流电后与变频器电连接；所述红外传感器与车辆PLC控制器电连接，将检测到的路障信息输入车辆PLC控制器中进行路障位置判别，所述车辆PLC控制器与车辆电机驱动模块电连接，所述车辆电机驱动模块和变频器均与车辆控制电动机电连接，所述车辆控制电动机与移动车辆电连接，分别控制移动车辆的运行方向与速度；所述光电传感装置与太阳能PLC控制器电连接，将检测到的太阳光源信息输入太阳能PLC控制器进行光源位置识别，所述太阳能PLC控制器与太阳能电机驱动模块电连接，所述太阳能电机驱动模块分别与高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机电连接，高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机均与执行机构电连接，并通过执行机构调节放置有太阳能电池板组件的太阳能电池板支架的高度和方位，随着太阳光源方位角的变化实时改变太阳能电池板的方位和高度以指向太阳所在的方位，从而使太阳光源垂直照射，太阳能电池板最大程度接收太阳辐射能量，提高太阳光的利用率。

所述太阳能电池板调节系统还设有底座，所述底座上设有一个固定立柱，所述太阳能电池板支架通过角钢安装在固定立柱上，所述角钢参照太阳能电池板组件的尺寸进行焊接。

所述太阳能电池板支架上设有两个自由度的旋转机构，使太阳能电池板在方位和高度上可进行自由调节，上述两个自由度运动可以驱动太阳能电池板在方位角上实现 0~180°旋转，高度角实现 0~90°旋转，从而实现对太阳的全方位跟踪。

所述光电传感装置包括光敏电阻、光电管和辐照计。

所述光敏电阻、光电管和辐照计在太阳能电池板组件的东、西、南、北、东南、东北、西南、西北共8个方向各安装一套，这样全方位全覆盖的检测太阳光源信息。

在所述移动车辆上设有具有伸缩功能的遮挡蓬，在下雨天和雪天可以遮风挡雨雪，保护设备。

Claims (6)

1.一种可移动的太阳能电池板追光控制系统，其特征在于，包括独立太阳能发电系统、车辆移动系统和太阳能电池板调节系统，所述独立太阳能发电系统包括太阳能电池板组件、太阳能控制器、蓄电池和逆变器，所述车辆移动系统包括红外传感器、车辆PLC控制器、车辆电机驱动模块、车辆控制电动机和移动车辆，所述太阳能电池板调节系统包括光电传感装置、太阳能PLC控制器、太阳能电机驱动模块、高度控制伺服电动机、方位控制伺服电动机、执行机构和太阳能电池板支架，所述太阳能电池板组件分别与蓄电池和太阳能控制器电连接，当太阳能电池组件正常工作时给蓄电池充电，将太阳能电池板组件产生的电能储存起来，所述太阳能控制器分别与高度控制伺服电动机、方位控制伺服电动机以及逆变器电连接，一方面输出稳定的直流电为高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机供电，一方面通过逆变器将直流电转换成交流电后与变频器电连接；所述红外传感器与车辆PLC控制器电连接，将检测到的路障信息输入车辆PLC控制器中进行路障位置判别，所述车辆PLC控制器与车辆电机驱动模块电连接，所述车辆电机驱动模块和变频器均与车辆控制电动机电连接，所述车辆控制电动机与移动车辆电连接，分别控制移动车辆的运行方向与速度；所述光电传感装置与太阳能PLC控制器电连接，将检测到的太阳光源信息输入太阳能PLC控制器进行光源位置识别，所述太阳能PLC控制器与太阳能电机驱动模块电连接，所述太阳能电机驱动模块分别与高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机电连接，高度控制伺服电动机和方位控制伺服电动机均与执行机构电连接，并通过执行机构调节放置有太阳能电池板组件的太阳能电池板支架的高度和方位。

2.根据权利要求1所述可移动的太阳能电池板追光控制系统，其特征在于，还设有底座，所述底座上还设有一个固定立柱，所述太阳能电池板支架通过角钢安装在固定立柱上，所述角钢参照太阳能电池板的尺寸进行焊接。

3.根据权利要求2所述可移动的太阳能电池板追光控制系统，其特征在于，所述太阳能电池板支架上设有两个自由度的旋转机构，使太阳能电池板组件在方位和高度上可进行自由调节。

4.根据权利要求3所述可移动的太阳能电池板追光控制系统，其特征在于，所述光电传感装置包括光敏电阻、光电管和辐照计。

5.根据权利要求4所述可移动的太阳能电池板追光控制系统，其特征在于，所述光敏电阻、光电管和辐照计在太阳能电池板组件的东、西、南、北、东南、东北、西南、西北共8个方向各安装一套。

6.根据权利要求5所述可移动的太阳能电池板追光控制系统，其特征在于，在所述移动车辆上设有具有伸缩功能的遮挡蓬。

Images