一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，包括仰角伺服控制器、方位角伺服控制器、光電傳感器、PLC控制器和GPRS系統(tǒng)，PLC控制器通過天體太陽運(yùn)動方程并結(jié)合GPRS系統(tǒng)計算出太陽的運(yùn)動角度，計算太陽角度所對應(yīng)的方位角和仰角的脈沖數(shù)量，形成信號，并將信號傳給方位角伺服控制器和仰角伺服控制器，完成方位角旋轉(zhuǎn)和仰角旋轉(zhuǎn)，所述的光電傳感器接收太陽能輻照度，并轉(zhuǎn)換為光敏信號，通過PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角進(jìn)行微調(diào)。本系統(tǒng)可以適應(yīng)全天候的環(huán)境下精確運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全方位全氣候的精確控制，從而滿足和提高了雙軸跟蹤的精度和發(fā)電量。?（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，屬于綠色能源應(yīng)用

技術(shù)介紹
人類正面臨著石油和煤炭等礦物燃料枯竭的嚴(yán)重威脅，太陽能作為一種新型綠色能源具有儲量無限、普遍存在、利用清潔、使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用，但是太陽能又存在著低密度、間歇性、空間分布不斷變化的缺點(diǎn)，這就使目前的一系列太陽能設(shè)備對太陽能的利用率不高。如何提高太陽能的利用計率，目前主要有二個途徑，一是提高太陽能電池接收器的光電轉(zhuǎn)換效率，二是通過跟蹤裝置使原則電池板始終對準(zhǔn)太陽。目前常用的光電跟蹤方法雖然跟蹤靈敏度高、比較容易實(shí)現(xiàn)，但這種方法跟蹤存在死區(qū)。如果傳感器擺放不合理往往會導(dǎo)致跟蹤不到太陽，而且受天氣的影響較大，在稍長時間段里出現(xiàn)烏云遮住太陽的情況，太陽光線往往不能照到感光元件，導(dǎo)致跟蹤裝置無法對準(zhǔn)太陽甚至?xí)霈F(xiàn)誤動作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，可以適應(yīng)全天候的環(huán)境下精確運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全方位全氣候的精確控制，從而滿足和提高了雙軸跟蹤的精度和發(fā)電量。為達(dá)到上述目的，本技術(shù)的技術(shù)方案是一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，包括設(shè)置·有仰角伺服電機(jī)和仰角編碼器的仰角伺服控制器、設(shè)置在方位角伺服電機(jī)和方位角編碼器的方位角伺服控制器、光電傳感器，所述的控制系統(tǒng)還設(shè)置PLC控制器和GPRS系統(tǒng)，所述的PLC控制器和GPRS系統(tǒng)、光電傳感器方位角伺服控制器、仰角伺服控制器分別連接，所述的PLC控制器通過天體太陽運(yùn)動方程并結(jié)合GPRS系統(tǒng)計算出太陽的運(yùn)動角度，并計算太陽角度所對應(yīng)的方位角和仰角的脈沖數(shù)量，形成信號，并將信號傳給方位角編碼器和仰角編碼器，控制方位角伺服電機(jī)和仰角伺服電機(jī)，使方位角伺服控制器和仰角伺服控制器完成方位角旋轉(zhuǎn)和仰角旋轉(zhuǎn)，所述的光電傳感器接收太陽能輻照度，并轉(zhuǎn)換為光敏信號，通過PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角進(jìn)行微調(diào)。進(jìn)一步，所述的光電傳感器包括光敏電阻R1、R3與電位器R2組成的方位角光敏傳感電路和與之并聯(lián)的由光敏電阻R4、R6與電位器R5組成的仰角光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路，所述的電位器R2和運(yùn)算放大器IC1A、電阻R7、三極管VT1、繼電器J1、二極管Dl相連接，所述的電位器R5和運(yùn)算放大器IC1B、電阻R8、三極管VT2、繼電器J2、二極管D2相連接。本技術(shù)太陽能跟蹤控制系統(tǒng)可以適應(yīng)全天候的環(huán)境下精確運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全方位全氣候的精確控制，從而滿足和提高了雙軸跟蹤的精度和發(fā)電量。附圖說明圖I是本技術(shù)的硬件控制結(jié)構(gòu)圖。圖2為光電傳感器的電路簡圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步地說明。由圖I知，本技術(shù)的太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，包括設(shè)置有仰角伺服電機(jī)和仰角編碼器的仰角伺服控制器、設(shè)置在方位角伺服電機(jī)和方位角編碼器的方位角伺服控制器、光電傳感器，所述的控制系統(tǒng)還設(shè)置PLC控制器和GPRS系統(tǒng)，所述的PLC控制器和GPRS系統(tǒng)、光電傳感器方位角伺服控制器、仰角伺服控制器分別連接，所述的PLC控制器通過天體太陽運(yùn)動方程并結(jié)合GPRS系統(tǒng)計算出太陽的運(yùn)動角度，并計算太陽角度所對應(yīng)的方位角和仰角的脈沖數(shù)量，形成信號，并將信號傳給方位角編碼器和仰角編碼器，控制方位角伺服電機(jī)和仰角伺服電機(jī)，使方位角伺服控制器和仰角伺服控制器完成方位角旋轉(zhuǎn)和仰角旋轉(zhuǎn)，所述的光電傳感器接收太陽能輻照度，并轉(zhuǎn)換為光敏信號，通過PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角進(jìn)行微調(diào)。由圖2知，所述的光電傳感器包括光敏電阻Rl、R3與電位器R2組成的方位角光敏 傳感電路和與之并聯(lián)的由光敏電阻R4、R6與電位器R5組成的仰角光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路，所述的電位器R2和運(yùn)算放大器IC1A、電阻R7、三極管VT1、繼電器J1、二極管Dl相連接，所述的電位器R5和運(yùn)算放大器IC1B、電阻R8、三極管VT2、繼電器J2、二極管D2相連接，在只有R1、R4受太陽光照射，R1、R4的內(nèi)阻減小，IClA輸出高電位，VTl導(dǎo)通Jl吸合，K2閉合，信號傳輸?shù)絇LC，IClB輸出低電位，VT2、J2不動作。反之J2動作，K2閉合，信號傳輸?shù)絇LC，Jl不動作，從而實(shí)現(xiàn)方位角和仰角進(jìn)行微調(diào)。權(quán)利要求1.一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，包括設(shè)置有仰角伺服電機(jī)和仰角編碼器的仰角伺服控制器、設(shè)置在方位角伺服電機(jī)和方位角編碼器的方位角伺服控制器、光電傳感器，其特征在于所述的控制系統(tǒng)還設(shè)置PLC控制器和GPRS系統(tǒng)，所述的PLC控制器和GPRS系統(tǒng)、光電傳感器方位角伺服控制器、仰角伺服控制器分別連接，所述的PLC控制器通過天體太陽運(yùn)動方程并結(jié)合GPRS系統(tǒng)計算出太陽的運(yùn)動角度，并計算太陽角度所對應(yīng)的方位角和仰角的脈沖數(shù)量，形成信號，并將信號傳給方位角編碼器和仰角編碼器，控制方位角伺服電機(jī)和仰角伺服電機(jī)，使方位角伺服控制器和仰角伺服控制器完成方位角旋轉(zhuǎn)和仰角旋轉(zhuǎn)，所述的光電傳感器接收太陽能輻照度，并轉(zhuǎn)換為光敏信號，通過PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角進(jìn)行微調(diào)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述的光電傳感器包括光敏電阻Rl、R3與電位器R2組成的方位角光敏傳感電路和與之并聯(lián)的由光敏電阻R4、R6與電位器R5組成的仰角光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路，所述的電位器R2和運(yùn)算放大器IC1A、電阻R7、三極管VT1、繼電器J1、二極管Dl相連接，所述的電位器R5和運(yùn)算放大器IC1B、電阻R8、三極管VT2、繼電器J2、二極管D2相連接。專利摘要本技術(shù)公開了一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，包括仰角伺服控制器、方位角伺服控制器、光電傳感器、PLC控制器和GPRS系統(tǒng)，PLC控制器通過天體太陽運(yùn)動方程并結(jié)合GPRS系統(tǒng)計算出太陽的運(yùn)動角度，計算太陽角度所對應(yīng)的方位角和仰角的脈沖數(shù)量，形成信號，并將信號傳給方位角伺服控制器和仰角伺服控制器，完成方位角旋轉(zhuǎn)和仰角旋轉(zhuǎn)，所述的光電傳感器接收太陽能輻照度，并轉(zhuǎn)換為光敏信號，通過PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角進(jìn)行微調(diào)。本系統(tǒng)可以適應(yīng)全天候的環(huán)境下精確運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全方位全氣候的精確控制，從而滿足和提高了雙軸跟蹤的精度和發(fā)電量。文檔編號G05D3/12GK202711071SQ201220068409公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日專利技術(shù)者王亞坤, 李衛(wèi), 李林芳 申請人:河南天創(chuàng)新能源設(shè)備有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種太陽能跟蹤控制系統(tǒng)，包括設(shè)置有仰角伺服電機(jī)和仰角編碼器的仰角伺服控制器、設(shè)置在方位角伺服電機(jī)和方位角編碼器的方位角伺服控制器、光電傳感器，其特征在于：所述的控制系統(tǒng)還設(shè)置PLC控制器和GPRS系統(tǒng)，所述的PLC控制器和GPRS系統(tǒng)、光電傳感器方位角伺服控制器、仰角伺服控制器分別連接，所述的PLC控制器通過天體太陽運(yùn)動方程并結(jié)合GPRS系統(tǒng)計算出太陽的運(yùn)動角度，并計算太陽角度所對應(yīng)的方位角和仰角的脈沖數(shù)量，形成信號，并將信號傳給方位角編碼器和仰角編碼器，控制方位角伺服電機(jī)和仰角伺服電機(jī)，使方位角伺服控制器和仰角伺服控制器完成方位角旋轉(zhuǎn)和仰角旋轉(zhuǎn)，所述的光電傳感器接收太陽能輻照度，并轉(zhuǎn)換為光敏信號，通過PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角進(jìn)行微調(diào)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王亞坤，李衛(wèi)，李林芳，
申請(專利權(quán))人：河南天創(chuàng)新能源設(shè)備有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：