一種新型極軸式太陽跟蹤系統的控制電路技術方案

本發明專利技術涉及一種極軸式太陽能跟蹤系統的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機控制器以及驅動模塊組成；跟蹤模塊由光電跟蹤和視日跟蹤相結合，第一級按視日運動軌跡通過程序跟蹤，第二級采用光電傳感器來矯正跟蹤；驅動模塊驅動步進電機和直線電機運轉，分別控制繞極軸轉動和俯仰角調節，以實現對太陽的自動跟蹤；跟蹤同時實時檢測風速風向、光照強度和太陽能電池參數；本發明專利技術通過采用極軸式太陽自動跟蹤系統，將光電跟蹤與視日跟蹤相結合，使系統更穩定，精確度更高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種太陽能發電裝置領域，特別是涉及一種新型極軸式太陽跟蹤系統的控制電路。
技術介紹
太陽能資源的總量很大，既是一次性能源，又是可再生能源，是免費使用、無需運輸三維清潔能源。但是太陽能具有分散性，雖然到達地球表面的太陽輻射的總量十分巨大，但其能流密度低。地面每平方米只有1000W左右的太陽能。同時，太陽能還具有不穩定性，由于地球表面受到晝夜、季節、地理緯度、隨機變化的氣候自然條件影響，使得到達某一點的太陽能是間歇的，光照方向和強度隨時間不斷變化的，太陽能的這些缺陷限制了大規模的開發利用太陽能資源。因此，在太陽現存的缺陷基礎上，為了充分開發利用太陽能資源，雙軸式太陽自動跟蹤系統可使光伏電池的接收率大大的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應用領域。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術的目的是提供一種新型極軸式太陽跟蹤系統的控制電路，可使光伏電池的接收率大大的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應用領域。本專利技術采用的技術方案為：一種新型極軸式太陽能跟蹤系統的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機控制器以及驅動模塊組成；跟蹤模塊由光電跟蹤和視日跟蹤相結合，第一級按視日運動軌跡通過程序跟蹤，第二級采用光電傳感器來矯正跟蹤；驅動模塊驅動步進電機和直線電機運轉，分別控制繞極軸轉動和俯仰角調節，以實現對太陽的自動跟蹤；跟蹤同時實時檢測風速風向、光照強度和太陽能電池參數。所述跟蹤模塊的視日跟蹤是由視日運動軌跡控制軟件計算出太陽運行軌跡，進而實時跟蹤；光電跟蹤是利用光電傳感器來測定入射太陽光線和系統光軸間的偏差。啟動跟蹤模塊時采用定時判斷光強電壓是否達到光電跟蹤范圍，如果達到光電跟蹤范圍啟動光電跟蹤進行修正，如果沒有達到光電跟蹤范圍采用視日運動軌跡跟蹤，當達到光電跟蹤的光強時啟動光電跟蹤進行修正。所述風速風向檢測和光照強度檢測當檢測到破壞性大風時，系統應使太陽能電池板轉到最佳斜角位置，之后電機停轉，保護太陽能電池，光照強度傳感器檢測當時當地的光照強度，進而判斷天氣狀況，以便跟蹤模式的切換。所述太陽能電池參數實時采集太陽能電池的溫度、電壓和?電流，以便太陽能電池輸出最大功率。本專利技術與現有技術相比具有以下優點：1.?本專利技術設計合理、結構簡單且電路部分連線簡單；2.?采用極軸式自動跟蹤系統可使光伏電池的接受率大大的提高，從而能更有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應用領域。另一方面，有效的利用太陽能可以緩解日益緊張的能源危機和嚴重污染的生態環境，這對人類的可持續發展有著重要的意義。3.?方位角-高度角式雙軸跟蹤雖然能實現跟蹤精度，但是機械結構較復雜，系統成本高，方位角和高度角電機動作頻繁，能耗較高，高度角和方位角計算較復雜等，采用極軸式全跟蹤機構，結構簡單，跟蹤精度高，成本相對低，耗能低。附圖說明附圖為本專利技術的示意圖具體實施方式參照附圖，一種新型極軸式太陽能跟蹤系統的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機控制器以及驅動模塊組成；跟蹤模塊由光電跟蹤和視日跟蹤相結合，第一級按視日運動軌跡通過程序跟蹤，第二級采用光電傳感器來矯正跟蹤；驅動模塊驅動步進電機和直線電機運轉，分別控制繞極軸轉動和俯仰角調節，以實現對太陽的自動跟蹤；跟蹤同時實時檢測風速風向、光照強度和太陽能電池參數。所述跟蹤模塊的視日跟蹤是由視日運動軌跡控制軟件計算出太陽運行軌跡，進而實時跟蹤；光電跟蹤是利用光電傳感器來測定入射太陽光線和系統光軸間的偏差。啟動跟蹤模塊時采用定時判斷光強電壓是否達到光電跟蹤范圍，如果達到光電跟蹤范圍啟動光電跟蹤進行修正，如果沒有達到光電跟蹤范圍采用視日運動軌跡跟蹤，當達到光電跟蹤的光強時啟動光電跟蹤進行修正。所述風速風向檢測和光照強度檢測當檢測到破壞性大風時，系統應使太陽能電池板轉到最佳斜角位置，之后電機停轉，保護太陽能電池，光照強度傳感器檢測當時當地的光照強度，進而判斷天氣狀況，以便跟蹤模式的切換。所述太陽能電池參數實時采集太陽能電池的溫度、電壓和?電流，以便太陽能電池輸出最大功率。本專利技術的工作過程為：單片機通過視日運動軌跡計算出太陽運行軌跡，判斷白天和黑夜，光照強度傳感器檢測陰天和晴天，晴天時，啟用跟蹤模式，陰天時系統處于暫停等待狀態；由陰天變晴天時，啟動跟蹤模塊時采用定時判斷光強電壓是否達到光電跟蹤范圍，如果達到光電跟蹤范圍啟動光電跟蹤進行修正，如果沒有達到光電跟蹤范圍采用視日運動軌跡跟蹤，當達到光電跟蹤的光強時啟動光電跟蹤進行修正，驅動步進電機和直線電機運轉，使機械裝置逐漸對準太陽，隨后系統進入檢測等待狀態，步進電機停止工作，當太陽偏離一定角度后，光電檢測再次開始搜索跟蹤太陽；一直循環，直至天黑；風速傳感器檢測當時的風速信號，電池參數采集模塊將采集太陽能電池的參數。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種極軸式太陽能跟蹤系統的控制電路，其特征在于：主要是由跟蹤
模塊，單片機控制器以及驅動模塊組成；跟蹤模塊由光電跟蹤和視日
跟蹤相結合，第一級按視日運動軌跡通過程序跟蹤，第二級采用光電
傳感器來矯正跟蹤；驅動模塊驅動步進電機和直線電機運轉，分別控
制繞極軸轉動和俯仰角調節，以實現對太陽的自動跟蹤；跟蹤同時實
時檢測風速風向、光照強度和太陽能電池參數。
2.如權利要求書1所述一種極軸式太陽能跟蹤系統的控制電路，其特征在
于：所述跟蹤模塊的視日跟蹤是由視日運動軌跡控制軟件計算出太陽
運行軌跡，進而實時跟蹤；光電跟蹤是利用光電傳感器來測定入射太
陽光線和系統光軸間的偏差，啟動跟蹤模塊時采用定時判斷光強電壓<...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張國琦，李琥，
申請(專利權)人：西安中科麥特電子技術設備有限公司，
類型：發明
國別省市：