一种光伏跟踪方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及光伏系统设计领域，尤指一种光伏跟踪方法和系统。
【背景技术】
[0002] 随着社会和科学技术的发展，光伏系统的生产技术不断得到提高，并且日益广泛 应用于各个领域。光伏系统是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装 置。光伏系统是太阳能发电系统中的核屯、部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。光 伏系统不仅能够将太阳能转化为电能，还能够将电能蓄电池中存储起来，或者用于推动负 载工作。
[0003]为提高光伏系统的发电效率，降低总运行成本，本领域的技术人员会将光伏系统 设计为将光伏组件对太阳全天候追踪，通过传感器或者Gl^s定位系统来计算得出太阳的位 置，然后再将调整光伏组件角度，使其可W正对着光伏组件，从而有效吸收太阳光。但是运 种光伏系统一般设计较为复杂，不利于在复杂地势处进行布局，且系统运行成本高。
[0004]因此，本申请人致力于提供一种光伏跟踪方法W及系统，通过已知的太阳轨迹来 调整光伏组件的角度，其操作步骤简单，运行成本低，能够使光伏组件有效跟踪太阳，从而 提高光伏系统的发电效率，并且安装方式灵活，可W应用于复杂地势的环境中，地势适应性 极佳。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种光伏跟踪方法W及系统，通过已知的太阳轨迹来调整光 伏组件的角度，其操作步骤简单，运行成本低，能够使光伏组件有效跟踪太阳，从而提高光 伏系统的发电效率，并且安装方式灵活，可W应用于复杂地势的环境中，地势适应性极佳。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏跟踪方法，包括步骤：
[0007] (1)获取系统时间，并根据获取到的系统时间计算得出太阳角度值；
[0008] (2)根据所述太阳角度值计算得出太阳光在跟踪器上的投影角度；
[0009] (3)生成并发送"将所述投影角度作为光伏组件的目标角度"的第一指令；
[0010] (4)获取所述光伏组件的实际角度；
[0011] (5)对比所述光伏组件的实际角度与目标角度，得出所述光伏组件需要调整的角 度，并将"需要调整的角度"作为第二指令；
[0012] (6)驱动所述光伏组件执行所述第二指令，使所述光伏组件调整角度至所述目标 角度。
[0013]相较于传统的跟踪方法，本发明中的跟踪方法不包括监测跟踪太阳轨迹的步骤， 而是直接采用已知的太阳轨迹来计算得出光伏组件的目标角度，运简化了跟踪方法的步 骤，提高了跟踪的效率，并且由于太阳轨迹在一定时间W及地理范围内比较稳定，因此采用 已知的太阳轨迹也具有一定的精确度。而且本方法在调整光伏组件的角度前，系统需要获 取光伏组件的实际角度，再根据此实际角度和目标角度的对比得出光伏组件实际需要调整 的角度，运样设置提高了系统调节光伏组件角度时的精确度。
[0014] 优选地，所述光伏跟踪方法还包括步骤：获取卫星时间W及地理位置，与系统时间 进行对比后校准所述系统时间。
[0015] 运样设置可W调节系统时间的准确度，从而提高光伏系统跟踪的精确度。
[0016] 优选地，所述光伏跟踪方法还包括步骤：采集环境风速，生成环境风速信息，并根 据环境风速信息决定是否生成大风保护指令。
[0017] 运样设置提高了系统的安全性。
[0018] 优选地，所述光伏跟踪方法在步骤（1)前设置步骤：将输入电压调整为系统电压。
[0019] 运样设置可W降低系统对于电源的要求，从而提高了系统的灵活性。
[0020] 优选地，所述步骤（3)中生成的第一指令由一个主控系统生成并发送至多个驱动 装置，且一个驱动装置可W用于驱动多个所述光伏组件执行指令。
[0021] 运样设置使本系统的应用更为灵活，且扩大了本系统的应用范围。
[0022] 本发明还提供了一种光伏跟踪系统，包括驱动装置，还包括中央主机，所述中央主 机内设有时间电路、第一MCU执行模块和无线发送模块，所述时间电路用于获取系统时间， 所述第一MCU执行模块用于根据所述时间电路获取的系统时间计算得出太阳角度值，并通 过所述太阳角度值计算得出太阳光在跟踪器上的投影角度，并生成"将所述投影角度作为 光伏组件的目标角度"的第一指令。
[0023] 所述驱动装置的数目为一个或者多个，所述驱动装置与至少一个光伏组件连接， 所述驱动装置上设有无线接收模块和第二MCU执行模块，所述无线接收模块用于接收所述 无线发送模块发送的第一指令，并将其发送给所述第二MCU执行模块。
[0024] 每个所述光伏组件上均设有一角度感应模块，所述角度感应模块用于感应所述光 伏组件的实际角度，并将其发送给所述第二MCU执行模块，所述第二MCU执行模块分析所述 第一指令和所述光伏组件的实际角度后，将"需要调整的角度"作为第二指令，驱动所述光 伏组件执行所述第二指令调整角度至目标角度。
[00巧]本系统通过设置中央主机根据已知的太阳轨迹来计算得到光伏组件的目标角度， 驱动装置根据目标角度W及光伏组件的实际角度的比较得出光伏组件需要调整的角度，再 由驱动装置驱动光伏组件调整角度至目标角度。本系统的操作步骤少，运行成本低。并且 由于中央主机和驱动装置通过无效接收模块和无线发送模块收发指令，从而提高了本系统 的灵活性，可W使本系统可W安装到地势较复杂的环境中，并且有效减少了系统中电缆的 长度，更加便于系统的布置，且提高了系统的安全性。
[00%] 优选地，所述驱动装置的数目为多个，多个所述驱动装置设置在不同区域，且所述 驱动装置与多个光伏组件连接，所述多个光伏组件设置在同一区域。
[0027] 运样设置可W提高本系统的灵活性，可W根据实际情况设置驱动装置的数目W及 每个驱动装置连接的光伏组件的数目。
[0028] 优选地，所述驱动装置的工作电压取自于所述光伏组件生成的电能。
[0029] 运样设置，避免了在系统中为驱动装置再配备额外的电源，实现了自取自用，节约 了成本，并且可W提升光伏跟踪系统的工作效率。
[0030] 优选地，所述第一MCU执行模块通过天文算法计算太阳角度值，通过跟踪算法计 算太阳光在跟踪器上的投影角度。
[0031] 优选地，所述中央主机内还设有GI^S模块，所述GI^S模块用于获取卫星时间，所述 卫星时间用于校准所述时间电路获取的系统时间。
[0032] 通过GI^S模块来校准系统时间的准确度，从而提高中央主机计算光伏组件的目标 角度的精确度。
[0033] 优选地，所述中央主机内还设有风感采集模块，所述风感采集模块用于实时采集 环境风速，生成环境风速信息并将其发送至所述第一MCU执行模块，所述第一MCU执行模块 根据所述环境风速信息决定是否生成大风保护指令；
[0034] 风感采集模块的设置可W在大风环境中保护系统不受破坏。
[0035] 优选地，所述中央主机内还设有电源管理模块，所述电源管理模块用于将输入电 压调整为系统电压。
[0036] 电源管理模块的设置降低了系统对输入电压的要求，从而提高了系统的灵活性。
[0037] 优选地，所述中央主机内部的第一MCU执行模块、无线发送模块、电源管理模块、 GI^S模块和风感采集模块均采用冗余备份。
[0038] 当上述模块出现故障时，系统可W采用冗余备份的模块，运样可W避免系统由于 个别模块的故障造成整个系统不能正常工作。
[0039] 优选地，所述无线发送模块和无线接收模块均采用433M无线模块。
[0040] 优选地，所述电源管理模块包括一 0RING控制器，用于对系统电源进行热备份。
[0041] 0RING控制器可W使系统在不同的电源之间进行切换，运样设置可W避免正在使 用的电源发生故障时，系统不能正常工作。
[0042] 综上所述，本发明的光伏跟踪方法和系统可W实现W下有益效果。
[0043] 1、本发明的光伏跟踪方法直接通过已知的太阳轨迹得出光伏组件的目标角度，再 对比光伏组件的实际角度，得出光伏组件需要调节的角度，再驱动光伏组件调整至目标角 度。本方法操作步骤少，总运行成本低，且用本发明方法来调节光伏组件时，其角度调节精 度较高。
[0044] 2、本发明的光伏跟踪系统通过中央主机计算得出光伏组件的目标角度，驱动装置 再对比角度感应模块获取的光伏组件的实际角度，得出光伏组件需要调节的角度，最后由 驱动装置驱动光伏组件调