專利名稱：一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，為光伏發(fā)電領(lǐng)域提供了一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨著人類的發(fā)展，電能源已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ?、工作不可或缺的能源之一，但是地球現(xiàn)有的資源有限性，使得越來(lái)越多的人不得不將眼光轉(zhuǎn)向采用太陽(yáng)能發(fā)電，太陽(yáng)能作為一種潔凈的能源，既是一次能源，又是可再生能源，有著化石能源無(wú)法比擬的優(yōu)越性，但是一年四季中每一天不同時(shí)刻陽(yáng)光的直射角度隨時(shí)都處在變化之中，在這種情況下，光伏板接收太陽(yáng)能的效率由于接收角度問(wèn)題就受到了很大限制，如何設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，使得在仰角調(diào)整過(guò)程中，保持光伏板與單軸的夾角為赤緯角，即每天只需調(diào)整0.26°，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)的實(shí)時(shí)跟蹤，最大化地獲取太陽(yáng)光來(lái)進(jìn)行電的儲(chǔ)蓄或發(fā)電，成為人們關(guān)注的話題，現(xiàn)有的太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)存在著跟蹤精度不高、控制過(guò)程復(fù)雜、抗干擾能力低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:包括系統(tǒng)控制器、陽(yáng)光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機(jī)、俯仰角電機(jī)。所述光照度傳感器為光電二極管結(jié)構(gòu)，利用光電二極管組成的比較電路來(lái)判斷是白天還是晚上，再依此控制電機(jī)是否工作，減少能量損耗，每天日出到日落過(guò)程中，系統(tǒng)控制器接收陽(yáng)光跟蹤傳感器信號(hào)，分析處理后控制方位角電機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)使光伏板重新定位，垂直于太陽(yáng)光，以達(dá)到太陽(yáng)能的最大吸收率。系統(tǒng)控制器每天定時(shí)驅(qū)動(dòng)俯仰角電機(jī)一次，使光伏板每天繞副軸旋轉(zhuǎn)0.26°。所述的陽(yáng)光跟蹤傳感器，可以判斷出陽(yáng)光和太陽(yáng)能電池板的夾角關(guān)系，并將檢測(cè)結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制器系統(tǒng)，控制器分析處理后控制電機(jī)帶動(dòng)光伏板東西向和南北向的轉(zhuǎn)動(dòng)，使光伏板垂直于太陽(yáng)光。所述的光照度傳感器，可以利用光電二極管組成的比較電路來(lái)判斷是白天還是晚上，黑夜采用中斷處理程序，白天則程序繼續(xù)運(yùn)行。所述的主軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行安裝，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)光伏板與主軸的夾角為赤緯角。


附圖為新型太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如附圖所示，該新型太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制器、陽(yáng)光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機(jī)、俯仰角電機(jī)。系統(tǒng)控制器使用單片機(jī)作為核心控制器，循環(huán)接收各個(gè)傳感器的信號(hào)，每天日出到日落過(guò)程中，系統(tǒng)控制器接收陽(yáng)光跟蹤傳感器信號(hào)，分析處理后控制方位角電機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)使光伏板重新定位，垂直于太陽(yáng)光，以達(dá)到太陽(yáng)能的最大吸收率，系統(tǒng)控制器每天定時(shí)驅(qū)動(dòng)俯仰角電機(jī)一次，使光伏板每天繞副軸旋轉(zhuǎn)0.26°，還可根據(jù)光照度傳感器的信號(hào)，判斷出夜晚或者陰雨天，停止定位操作從而節(jié)省能量。光照度傳感器為光電二極管結(jié)構(gòu)，利用光電二極管組成的比較電路來(lái)判斷是白天還是晚上，再依此控制電機(jī)是否工作。陽(yáng)光跟蹤傳感器，可以判斷出陽(yáng)光和太陽(yáng)能電池板的夾角關(guān)系，并將檢測(cè)結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制器系統(tǒng)，控制器分析處理后控制電機(jī)帶動(dòng)光伏板東西向和南北向的轉(zhuǎn)動(dòng)，使光伏板垂直于太陽(yáng)光。主軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行安裝，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)光伏板與主軸的夾角為赤緯角。以上所述，僅是本發(fā)明的實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:主要包括系統(tǒng)控制器、陽(yáng)光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機(jī)、俯仰角電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:使用單片機(jī)作為核心控制器，循環(huán)接收各個(gè)傳感器的信號(hào)，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)控制俯仰角電機(jī)和方位角電機(jī)，太陽(yáng)日出到日落過(guò)程中，方位角電機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，并且每天定時(shí)控制俯仰角電機(jī)一次，使光伏板每天只旋轉(zhuǎn)0.26° ;還可根據(jù)光照度傳感器的信號(hào)，判斷出夜晚或者陰雨天，停止定位操作從而節(jié)省能量。
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:可以判斷出陽(yáng)光和太陽(yáng)能電池板的夾角關(guān)系，并將檢測(cè)結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制器系統(tǒng)，控制器分析處理后控制電機(jī)帶動(dòng)光伏板每天從東到西和每天南北向0.26°的轉(zhuǎn)動(dòng)，使光伏板垂直于太陽(yáng)光。
4.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的光照度傳感器可以利用光電二極管組成的比較電路來(lái)判斷是白天還是晚上，黑夜采用中斷處理程序，白天則程序繼續(xù)運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:主軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行安裝，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)光伏板與主軸的夾角為赤緯角；方位角電機(jī)控制主軸的東西向轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰角電機(jī)控制垂直移動(dòng)桿的伸縮繼而調(diào)節(jié)光伏板的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證太陽(yáng)光垂直照射光伏板。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)方位跟蹤控制系統(tǒng)，其中包括系統(tǒng)控制器、陽(yáng)光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機(jī)、俯仰角電機(jī)。每天日出到日落過(guò)程中，系統(tǒng)控制器接收陽(yáng)光跟蹤傳感器信號(hào)，分析處理后控制方位角電機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)使光伏板重新定位，垂直于太陽(yáng)光，以達(dá)到太陽(yáng)能的最大吸收率。系統(tǒng)控制器每天定時(shí)驅(qū)動(dòng)俯仰角電機(jī)一次，使光伏板每天繞副軸旋轉(zhuǎn)0.26°，光照度傳感器為光電二極管結(jié)構(gòu)，利用光電二極管組成的比較電路來(lái)判斷是白天還是晚上，再依此控制電機(jī)是否工作，減少能量損耗，本控制系統(tǒng)可以根據(jù)太陽(yáng)光線的角度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)光伏板的定位，控制精度高，能最大程度提高太陽(yáng)能吸收率，且成本投入低，具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G05D3/12GK103149945SQ20111040177
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者張曉哲, 張正璞 申請(qǐng)人:西安博昱新能源有限公司