專利名稱：基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于太陽(yáng)能組件的光伏跟蹤系統(tǒng)，具體說(shuō)是一種基于 dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，屬于太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)是能夠保持太陽(yáng)能光伏組件實(shí)時(shí)面向太陽(yáng)，讓太陽(yáng)的光線垂直照射太陽(yáng)能電池組件的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。它能夠顯著提高太陽(yáng)能光伏組件的發(fā)電效率，由于地球的自轉(zhuǎn)，相對(duì)于某一個(gè)固定地點(diǎn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，由于太陽(yáng)的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化，有效的保證太陽(yáng)能電池組件能夠?qū)崟r(shí)面向太陽(yáng)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率才會(huì)更高，目前世界上通用的太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)都需要根據(jù)安放地點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息計(jì)算一年中的每一天的不同時(shí)刻太陽(yáng)所在的角度，將一年中每個(gè)時(shí)刻的太陽(yáng)位置存儲(chǔ)到PLC、單片機(jī)或電腦軟件中，也就是靠計(jì)算太陽(yáng)位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤，需要對(duì)經(jīng)緯度、時(shí)間等數(shù)據(jù)根據(jù)地區(qū)的進(jìn)行設(shè)定，一旦安裝，就不便移動(dòng)或者裝拆，每次移動(dòng)完成后，必須重新設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個(gè)參數(shù)，設(shè)備安裝等都很復(fù)雜，非專業(yè)人士不能夠隨便操作。由于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)一般安裝在荒無(wú)人煙的空曠地區(qū)，多數(shù)設(shè)備放在無(wú)人值守的地區(qū)，不便于管理，占地面積較大，值守困難。遭遇極端天氣時(shí)，需要人為處理，應(yīng)變不及時(shí)，容易造成人身和財(cái)產(chǎn)損失。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種太陽(yáng)能光伏跟蹤控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)讀取當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度時(shí)間，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度、時(shí)間等參數(shù)，計(jì)算太陽(yáng)的方位角、高度角、并且降低勞動(dòng)力、增加跟蹤精度。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，由高倍聚光模組框架、固定立柱組成，所述高倍聚光模組框架與固定立柱連接，還包括電控部分、旋轉(zhuǎn)支撐柱，所述旋轉(zhuǎn)支撐柱設(shè)于高倍聚光模組框架與固定立柱之間，所述旋轉(zhuǎn)支撐柱與高倍聚光模組框架之間設(shè)置連接片，所述連接片上端與高倍聚光模組框架焊接，下端與旋轉(zhuǎn)支撐柱通過(guò)銷軸旋轉(zhuǎn)連接，在所述旋轉(zhuǎn)支撐柱與固定立柱之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐柱沿其軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器；所述旋轉(zhuǎn)支撐柱上還設(shè)有框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置；所述框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置和回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器均與電控部分電連接。上述的基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，所述框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置包括一連接動(dòng)力裝置的電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿頂端與高倍聚光模組框架底部鉸接， 電動(dòng)推桿外筒與旋轉(zhuǎn)支撐柱上的固定架鉸接。上述的基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，所述回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器通過(guò)回轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接。上述的基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，所述電控部分由CPU、電源、 風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊、繼電器、霍爾傳感器組成；所述電源分別與風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊和繼電器并聯(lián)；所述風(fēng)速傳感器、 光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊、繼電器、霍爾傳感器均與CPU并聯(lián)；所述CPU通過(guò)繼電器分別與動(dòng)力裝置及回轉(zhuǎn)電機(jī)電連接；所述回轉(zhuǎn)電機(jī)與霍爾傳感器電連接。本發(fā)明基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)控算法精確，光學(xué)傳感器采用四象限精確測(cè)量，全向粗略定向方法，可檢測(cè)是否正對(duì)太陽(yáng)，從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的跟蹤精度?？刂葡到y(tǒng)擁有視頻和紅外報(bào)警功能，可以方便的實(shí)時(shí)監(jiān)控電站的運(yùn)行狀況，對(duì)非法進(jìn)入的人進(jìn)行報(bào)警，并切換視頻到相應(yīng)畫面，并記錄報(bào)警的時(shí)間、報(bào)警設(shè)備。通過(guò)風(fēng)速傳感器、視頻、溫度傳感器的反饋信息，發(fā)電設(shè)備可以對(duì)惡劣天氣進(jìn)行抗風(fēng)、抗雪處理和調(diào)整電池組件的方向。時(shí)控和光控的結(jié)合增加了跟蹤的精度，大大的提高了太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，擁有視頻和紅外報(bào)警，方便管理，大大提高了系統(tǒng)應(yīng)對(duì)極端天氣的能力，增加了系統(tǒng)的安全性


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電控部分的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；如圖1、2所示，一種基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，由高倍聚光模組框架1、固定立柱2組成，還包括電控部分3、旋轉(zhuǎn)支撐柱4，所述旋轉(zhuǎn)支撐柱4設(shè)于高倍聚光模組框架1與固定立柱2之間置，旋轉(zhuǎn)支撐柱4與高倍聚光模組框架1之間設(shè)置連接片5， 所述連接片5的上端與高倍聚光模組框架1焊接，下端與旋轉(zhuǎn)支撐柱4通過(guò)銷軸6旋轉(zhuǎn)連接，在旋轉(zhuǎn)支撐柱4與固定立柱2之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐柱4沿固定立柱2的軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器7 ；回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器7通過(guò)回轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接。旋轉(zhuǎn)支撐柱4上還設(shè)有框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置8 ；該框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置8和回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器7均與電控部分3 電連接?？蚣茇Q直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置8包括一連接動(dòng)力裝置的電動(dòng)推桿81，該電動(dòng)推桿81 頂端與高倍聚光模組框架1的底部鉸接，電動(dòng)推桿81的外筒811與旋轉(zhuǎn)支撐柱4上的固定架9鉸接。電控部分3由CPU、電源、風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊、繼電器、霍爾傳感器組成；所述電源分別與風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊和繼電器并聯(lián)；所述風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊、繼電器、霍爾傳感器均與CPU并聯(lián)；所述CPU通過(guò)繼電器分別與動(dòng)力裝置及回轉(zhuǎn)電機(jī)電連接；所述回轉(zhuǎn)電機(jī)與霍爾傳感器電連接，該動(dòng)力裝置為推桿電機(jī)。1、風(fēng)速傳感器通過(guò)風(fēng)速傳感器，檢測(cè)環(huán)境風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)設(shè)定的警戒范圍時(shí)，CPU將發(fā)出抗風(fēng)指令，將太陽(yáng)能光伏電池組件調(diào)整到抗風(fēng)姿態(tài)。如圖1所示2、光學(xué)傳感器配合時(shí)控算法、檢測(cè)太陽(yáng)光是否直射太陽(yáng)能光伏電池組件，根據(jù)反饋信號(hào)CPU調(diào)整光伏電池組件的位置，使電池組件實(shí)時(shí)正對(duì)太陽(yáng)，從而提高了光伏發(fā)電系統(tǒng)的跟蹤精度。3、紅外報(bào)警傳感器通過(guò)紅外熱釋電原理，當(dāng)檢測(cè)到發(fā)電單元周圍有人活動(dòng)時(shí)， CPU將做出報(bào)警指令。4、溫度傳感器由PT100為檢測(cè)單元的電池板溫度檢測(cè)裝置，當(dāng)檢測(cè)到電池板溫度過(guò)高時(shí)，CPU將發(fā)出指令，將光伏電池組件的角度進(jìn)行相應(yīng)偏移，避免了電池組件的溫度過(guò)高，保護(hù)了電池組件。5、電機(jī)限位開(kāi)關(guān)采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，有效的防止了光伏發(fā)電系統(tǒng)的失控，對(duì)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行物理限制的一種裝置，同時(shí)為CPU提供夜返的依據(jù)。6、時(shí)鐘模塊提供精確的時(shí)間，系統(tǒng)可相應(yīng)調(diào)整跟蹤控制系統(tǒng)。7、GPS模塊為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時(shí)間和設(shè)備所在地的經(jīng)緯度等信息。對(duì)時(shí)鐘模塊的時(shí)間進(jìn)行校正，為電機(jī)的動(dòng)作角度提供依據(jù)。8、通訊模塊跟蹤器可通過(guò)RS232、RS485和以太網(wǎng)的方式和上位機(jī)進(jìn)行通訊。9、角度調(diào)整裝置CPU通過(guò)控制系統(tǒng)中推桿和回轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)光伏電池組件的正對(duì)方向，可通過(guò)推桿和回轉(zhuǎn)裝置中內(nèi)置的霍爾傳感器，產(chǎn)生一個(gè)和相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度呈函數(shù)關(guān)系的電壓信號(hào)，CPU通過(guò)電壓信號(hào)來(lái)獲知光伏電池組件的轉(zhuǎn)過(guò)角度。10、低功耗CPU及外圍器件均采用3. 3V的低電壓供電，保證了器件的功耗最小， 待機(jī)工作電流僅為^OmA。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，由高倍聚光模組框架、固定立柱組成，所述高倍聚光模組框架與固定立柱連接，其特征在于還包括電控部分、旋轉(zhuǎn)支撐柱，所述旋轉(zhuǎn)支撐柱設(shè)于高倍聚光模組框架與固定立柱之間，所述旋轉(zhuǎn)支撐柱與高倍聚光模組框架之間設(shè)置連接片，所述連接片上端與高倍聚光模組框架焊接，下端與旋轉(zhuǎn)支撐柱通過(guò)銷軸旋轉(zhuǎn)連接，在所述旋轉(zhuǎn)支撐柱與固定立柱之間設(shè)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支撐柱沿其軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器；所述旋轉(zhuǎn)支撐柱上還設(shè)有框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置；所述框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置和回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器均與電控部分電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是所述框架豎直方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置包括一連接動(dòng)力裝置的電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿頂端與高倍聚光模組框架底部鉸接，電動(dòng)推桿外筒與旋轉(zhuǎn)支撐柱上的固定架鉸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是所述回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)器通過(guò)回轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是所述電控部分由CPU、電源、風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊、繼電器、霍爾傳感器組成；所述電源分別與風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊和繼電器并聯(lián)；所述風(fēng)速傳感器、光學(xué)傳感器、紅外報(bào)警傳感器、電池板溫度傳感器、電路板溫度傳感器、電機(jī)動(dòng)作限位開(kāi)關(guān)、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘、GPS模塊、通訊模塊、繼電器、霍爾傳感器均與CPU 并聯(lián)；所述CPU通過(guò)繼電器分別與動(dòng)力裝置及回轉(zhuǎn)電機(jī)電連接；所述回轉(zhuǎn)電機(jī)與霍爾傳感器電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于dsPIC30F4013的太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)，由高倍聚光模組框架、固定立柱組成，所述高倍聚光模組框架與固定立柱連接，還包括電控部分、旋轉(zhuǎn)支撐柱，所述旋轉(zhuǎn)支撐柱設(shè)于高倍聚光模組框架與固定立柱之間，所述旋轉(zhuǎn)支撐柱與高倍聚光模組框架之間設(shè)置連接片，所述連接片上端與高倍聚光模組框架焊接，下端與旋轉(zhuǎn)支撐柱通過(guò)銷軸旋轉(zhuǎn)連接，可以方便的實(shí)時(shí)監(jiān)控電站的運(yùn)行狀況，對(duì)非法進(jìn)入的人進(jìn)行報(bào)警，并切換視頻到相應(yīng)畫面，并記錄報(bào)警的時(shí)間、報(bào)警設(shè)備。
文檔編號(hào)H02N6/00GK102299665SQ20111023536
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者周春光, 孫國(guó)棟, 楊書(shū)華, 苗建 申請(qǐng)人:青島哈工太陽(yáng)能股份有限公司