一种跟踪控制与逆变汇流一体机装置及太阳跟踪方法_2

文档序号:9786841阅读:来源:国知局
接口,连接在太阳跟踪控制系统与光伏逆变汇流系统间,实现两者间的数据交换;上位机,连接在光伏逆变汇流系统的输出端上,光伏逆变汇流系统将太阳跟踪运行信息和光伏发电信息,统一编码后,发送到远程后台,由上位机统一监控。
[0028]这里,参见图2所示,该太阳跟踪控制系统包括跟踪主控模块、驱动模块、电流检测模块、电源模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第一通讯模块、第二通讯模块、第一防浪涌模块、第二防浪涌模块。
[0029]其中,光伏逆变汇流系统输出的交流电经电源接口输送至电源模块,跟踪主控模块、驱动模块分别与电源模块的输出端相连;
第一光电隔离模块的输入端与输出端分别与跟踪主控模块的输出端、驱动模块的输入端相连;
电流检测模块的输入端与输出端分别与驱动模块的输出端、跟踪主控模块的输入端相连;
电机连接在驱动模块的输出端上;
倾角传感器依次通过第一防浪涌模块、第一通讯模块连接在跟踪主控模块的输入端上;
风速仪、GPS定位仪、积雪检测仪均依次通过第二防浪涌模块、第二通讯模块连接在跟踪主控模块的输入端上;
限位开关通过第二光电隔离模块连接在跟踪主控模块的输入端上。
[0030]薄膜按键通过按键模块将信号输入给跟踪主控模块,跟踪主控模块接收信号后,通过显示屏模块,将反馈数据在IXD显示屏上显示。
[0031 ]该太阳跟踪控制系统中还包括与跟踪主控模块相连的时钟模块和存储模块。在对跟踪主控模块进行调试时,可采用计算机通过程序调试端口与跟踪主控模块相连进行调试处理。
[0032]本例中,该所述光伏逆变汇流系统包括逆变控制单元,参见图3所示,光伏组件有多个,每个光伏组件将太阳能转换成光伏直流电后分别通过直流开关、直流浪涌保护、直流EMC滤波器、MPPT电路连接到逆变控制单元,逆变控制单元经逆变电路、交流电抗器、交流继电器、交流EMC滤波器、交流浪涌保护连接到三相电网上;逆变控制单元采集直流电流、直流电压作为MPPT跟踪使用,采集交流电流、交流电压反馈至交流继电器以控制逆变电路的通断,逆变电路通过DC母线与MPPT电路电相连。
[0033]在这里,该逆变控制单元的输入端与输出端还分别与薄膜按键、IXD显示屏相连,该逆变控制单元分别通过RS485通讯接口与上位机、太阳跟踪控制系统相连。在这里,该逆变控制单元通过RS485通讯接口连接至控制器通讯接口而后通过第二防浪涌模块、第二通讯模块连接至跟踪主控模块的输入端上。
[0034]利用上述装置的太阳跟踪方法,包括以下步骤:
a、启动风速仪、GPS定位仪、积雪检测仪、限位开关、倾角传感器,将所采集到的风速仪信号、GPS定位仪信号、积雪检测仪信号、限位开关信号、倾角传感器信号输入太阳跟踪控制系统中;
b、太阳跟踪控制系统利用风速仪信号、GPS定位仪信号、积雪检测仪信号、限位开关信号,根据天文算法计算当前时间、太阳高度角和方位角,结合倾角传感器信号,运算处理,判断是否需要进行跟踪控制,若是,则进入步骤C,若否,则回到步骤a;
C、太阳跟踪控制系统向电机输出控制信号,控制电机运转,从而驱动跟踪支架做追日运动,带动光伏组件实时跟踪太阳,达到最大化太阳能转换效率。
[0035]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种跟踪控制与逆变汇流一体机装置,其特征在于,所述装置包括箱体、设于所述箱体内部的光伏逆变汇流系统、太阳跟踪控制系统、电源接口、通讯接口,设于所述箱体外部的光伏组件、三相电网、上位机、风速仪、GPS定位仪、积雪检测仪、限位开关、倾角传感器、电机以及用于支撑光伏组件的跟踪支架; 其中,光伏组件连接在光伏逆变汇流系统的输入端上,三相电网连接在光伏逆变汇流系统的输出端上,光伏组件接收太阳能后产生的直流电经光伏逆变汇流系统转换成交流电后输入三相电网中; 风速仪、GPS定位仪、积雪检测仪、限位开关、倾角传感器分别连接在太阳跟踪控制系统的输入端上,电机连接在太阳跟踪控制系统的输出端上,跟踪支架连接在电机的输出端上,太阳跟踪控制系统接收到风速仪、GPS定位仪、积雪检测仪、限位开关、倾角传感器发出的传输信号后,经运算处理,输出控制信号控制电机运转,进而驱动跟踪支架做追日运动; 电源接口,光伏逆变汇流系统输出的交流电经电源接口输送到太阳跟踪控制系统中,为太阳跟踪控制系统提供电源; 通讯接口,连接在太阳跟踪控制系统与光伏逆变汇流系统间,实现两者间的数据交换; 上位机,连接在光伏逆变汇流系统的输出端上,光伏逆变汇流系统将太阳跟踪运行信息和光伏发电信息发送到远程后台,由上位机统一监控。2.根据权利要求1所述的跟踪控制与逆变汇流一体机装置,其特征在于,所述的太阳跟踪控制系统包括:跟踪主控模块、驱动模块、电流检测模块、电源模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第一通讯模块、第二通讯模块、第一防浪涌模块、第二防浪涌模块; 其中,光伏逆变汇流系统输出的交流电经电源接口输送至电源模块,跟踪主控模块、驱动模块分别与电源模块的输出端相连; 第一光电隔离模块的输入端与输出端分别与跟踪主控模块的输出端、驱动模块的输入端相连; 电流检测模块的输入端与输出端分别与驱动模块的输出端、跟踪主控模块的输入端相连; 电机连接在驱动模块的输出端上; 倾角传感器依次通过第一防浪涌模块、第一通讯模块连接在跟踪主控模块的输入端上; 风速仪、GPS定位仪、积雪检测仪均依次通过第二防浪涌模块、第二通讯模块连接在跟踪主控模块的输入端上; 限位开关通过第二光电隔离模块连接在跟踪主控模块的输入端上。3.根据权利要求1所述的跟踪控制与逆变汇流一体机装置,其特征在于,所述光伏逆变汇流系统包括逆变控制单元,光伏组件有多个,多个光伏组件分别通过直流开关、直流浪涌保护、直流EMC滤波器、MPPT电路连接到逆变控制单元,逆变控制单元经逆变电路、交流电抗器、交流继电器、交流EMC滤波器、交流浪涌保护连接到三相电网上;逆变控制单元采集直流电流、直流电压作为MPPT跟踪使用,采集交流电流、交流电压反馈至交流继电器以控制逆变电路的通断,逆变电路通过DC母线与MPPT电路电相连。4.根据权利要求3所述的跟踪控制与逆变汇流一体机装置,其特征在于,上位机、太阳跟踪控制系统分别通过RS485通讯接口连接在逆变控制单元的输出端上。5.根据权利要求1所述的跟踪控制与逆变汇流一体机装置,其特征在于,所述箱体上还安装有操作面板,所述操作面板对所述光伏逆变汇流系统、太阳跟踪控制系统统一控制。6.根据权利要求5所述的跟踪控制与逆变汇流一体机装置,其特征在于,所述的操作面板包括IXD显示屏、薄膜按键、指示灯。7.根据权利要求1所述的跟踪控制与逆变汇流一体机装置,其特征在于,所述的箱体的至少一侧面上设有散热片。8.—种利用上述装置的太阳跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤: a、启动风速仪、GPS定位仪、积雪检测仪、限位开关、倾角传感器,将所采集到的风速仪信号、GPS定位仪信号、积雪检测仪信号、限位开关信号、倾角传感器信号输入太阳跟踪控制系统中; b、太阳跟踪控制系统利用风速仪信号、GPS定位仪信号、积雪检测仪信号、限位开关信号,根据天文算法计算当前时间、太阳高度角和方位角,结合倾角传感器信号,运算处理,判断是否需要进行跟踪控制,若是,则进入步骤c,若否,则回到步骤a; c、太阳跟踪控制系统向电机输出控制信号,控制电机运转,从而驱动跟踪支架带动光伏组件做追日运动。
【专利摘要】<b>本发明公开了</b><b>一种跟踪控制与逆变汇流一体机装置及太阳跟踪方法,该装置包括箱体、设于箱体内部的光伏逆变汇流系统、太阳跟踪控制系统、电源接口、通讯接口,设于箱体外部的光伏组件、三相电网、上位机、风速仪、</b><b>GPS</b><b>定位仪、积雪检测仪、限位开关、倾角传感器、电机以及用于支撑光伏组件的跟踪支架。通过将光伏逆变汇流系统和太阳跟踪控制系统置于同一箱体内,有效地提高了跟踪式光伏电站系统的稳定性,方便同一管理维护和远程监控,降低了电站系统设备购置及安装维护成本。而本发明的太阳跟踪方法,实现了光伏组件实时跟踪太阳,达到最大化太阳能转换效率,且该跟踪方法调节更为精确、可靠。</b>
【IPC分类】G05D3/20
【公开号】CN105549631
【申请号】CN201510990264
【发明人】彭程, 朱超, 左振声
【申请人】苏州聚晟太阳能科技股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月25日
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