一种跟踪太阳能的智能发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及能源技术领域，特别是涉及一种跟踪太阳能的智能发电系统。
【背景技术】
[0002]太阳能发电机沼气发电已经成为绿色新能源之一。但沼气、太阳能的发电各有不同的优缺点，造成发电状态不同程度的不持续、不稳定，影响了整体并网运行，大多处于水电、火电的辅助能源状态。因此，如何克服沼气、太阳能发电的不持续、不稳定发电问题，使这两种清洁能源能够进行优势互补、劣势相互抵消，提供一种持续稳定不间断的新能源，现实意义十分重大。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种跟踪太阳能的智能发电系统，其将沼气、太阳能这两种不持续、不稳定的能源进行优势互补，劣势相互抵消，是一套能智能检测并控制整套发电系统工作的智能控制系统；可判断太阳光与太阳能电池板之间的角度，并随时调整太阳能电池板的角度，以实现太阳能电池板能够到达获取最大功率位置的追踪控制，追踪更加精确，进一步提尚太阳光的利用率。
[0004]本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
[0005]一种跟踪太阳能的智能发电系统，包括沼气发电机、太阳能电池组、智控充电器、蓄电池、逆变器、控制器；所述沼气发电机通过整流器分别与负载和控制器连接；所述太阳能电池组与控制器连接；所述控制器还依次连接智控充电器、蓄电池、逆变器后再与负载连接；还包括与控制器连接的太阳能电池跟踪检测控制装置。
[0006]进一步地，所述太阳能电池跟踪检测控制装置包括根据光照强弱产生检测电压的检测单元、接收检测电压并经逻辑运算产生控制信号的处理单元、设置在太阳能电池组的水平电机和仰角电机；所述处理单元与控制器连接以发送控制信号；所述控制器分别与水平电机和仰角电机连接，根据控制信号分别经水平驱动电路和仰角驱动电路驱动控制水平电机和仰角电机。
[0007]进一步地，还包括连接在所述沼气发电机和整流器之间的调频稳压器。
[0008]进一步地，还包括连接在所述逆变器和负载之间的限流保护装置。
[0009]进一步地，所述控制器包括单片机、传感器和继电器，所述单片机分别与传感器、继电器连接，所述传感器用于分别采集太阳能电池组的两端电压、沼气发电机的输出电压及蓄电池的电压，所述单片机通过控制继电器的闭合与开断，从而控制工作电路中的大电流电路的通断。
[0010]进一步地，所述单片机为STM32单片机。
[0011]进一步地，所述传感器包括与太阳能电池组状态检测装置连接的第一电压传感器、与沼气发动机状态检测装置连接第二电压传感器。
[0012]进一步地，所述传感器还包括第三电压传感器，用于采集蓄电池两极间的电压，以判断所述蓄电池电量。
[0013]更进一步地，所述继电器包括安置在所述太阳能电池组与沼气发电机对蓄电池充电选择的通断处的第一继电器及安置在所述沼气发电机与逆变器对负载供电选择的通断处的第二继电器。
[0014]本实用新型具有如下有益效果:
[0015]本智能发电系统将单片机控制技术、传感器技术和继电保护技术进行整合融入，将沼气、太阳能这两种不持续、不稳定的能源进行优势互补，劣势相互抵消，是一套能智能检测并控制整套发电系统工作的智能发电系统；
[0016]本系统可对太阳能电池组工作状态、沼气发电机工作状态、电池电量、配电输出进行实时监测，并将采集来的数据进行运算分析，控制电路开关电路的通断，具有实时监测，智能判断，自动切换完全的特点，可持续稳定地提供不间断的供电电力，不但可作为电网的辅助能源，同时也可以作为主流电源使用，适用于偏远地区的电力配给；
[0017]本系统可判断太阳光与太阳能电池板之间的角度，并随时调整太阳能电池板的角度，以实现太阳能电池板能够到达获取最大功率位置的追踪控制，追踪更加精确，进一步提高太阳光的利用率，解决了现有技术中一些最大功率追踪的方法和装置主要基于太阳能电池的电流或电压的历史曲线，不够精确的问题；
[0018]本系统作为控制端，可以实现人机互动，让用户也可以参与整个系统的控制，远程监控并决定供电方式以及供电时间。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型智能发电系统的原理框架图；
[0020]图2为本实用新型控制器的原理框架图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。
[0022]请参考图1，其显示了一种太阳能与沼气互补发电的智能发电系统，其包括沼气发电机、调频稳压器、整流器、太阳能电池组、智控充电器、蓄电池、逆变器、控制器和限流保护装置，还包括用于使该系统成为可被远程控制的WIFI终端的WIFI通信模块和太阳能电池跟踪检测控制装置，该WIFI通信模块和太阳能电池跟踪检测控制装置均与所述控制器连接。其中，所述沼气发电机依次连接调频稳压器和整流器，所述整流器与负载连接为其直接供电；所述控制器分别与调频稳压器、整流器和太阳能电池组连接，还依次连接智控充电器、蓄电池、逆变器后再与限流保护装置连接，通过限流保护装置与负载连接。
[0023]所述太阳能电池跟踪检测控制装置包括检测单元、处理单元、水平电机和仰角电机，所述检测单元用于根据光照强弱产生检测电压，所述处理单元用于接收检测电压并经逻辑运算产生控制信号；所述处理单元与控制器连接以发送控制信号至该控制器；所述水平电机和仰角电机均设置在太阳能电池组，两者均与所述控制器连接，所述控制器根据控制信号分别经水平驱动电路和仰角驱动电路驱动控制水平电机和仰角电机。所述检测单元起到了探测入射阳光与太阳能电池组的电池板法线之间夹角的作用。所述太阳能电池跟踪检测控制装置根据检测单元所产生的检测电压，经过逻辑运算的处理输入到控制器，由控制器来判断太阳能电池板的运动方向，及时地驱动相关电机来调整太阳能电池板的姿态，使其达到吸收最大功率的位置，追踪更加精确，解决了现有技术中一些最大功率追踪的方法和装置主要基于太阳能电池的电流或电压的历史曲线，不够精确的问题。
[0024]所述WIFI通信模块，具备上网功能，配合开发的相应的远程后台服务器和终端应用软件，用户就能对本系统进行随时随地远程控制。该WIFI通信模块可以连接到远程后台服务器，用户在自己的移动终端(诸如手机、IPAD等等)上安装相应的APP软件(包括1s版，安卓版等)，即可通过远程后台服务器与本系统的控制器进行绑定和实时连接，对本系统进行异地远程控制；用户也可以在异地通过Web的方式登陆远程后台服务器对本系统进行远程控制，实现用户可随时观察本系统工作情况，且参与整个系统的控制，进行随时随地远程控制。
[0025]所述控制器是这套系统的核心，可对太阳能电池组工作状态、沼气发电机工作状态、电池电量、配电输出进行实时监测，并将采集来的数据进行运算分析，控制电路开关电路的通断，具有实时监测，智能判断，自动切换完全的特点。
[0026]请参考图2，所述控制器包括单片机、传感器和继电器，并采用专用接口进行对接，所述单片机可以是STM32单片机，同时也可以采用其他具有相同作用的元件，本实用新型优选STM32单片机。所述传感器包括第一电压传感器、第二电压传感器及第三电压传感器，其中，所述第一电压传感器与太阳能电池组状态检测装置连接，置于太阳能电池组输出两极与控制器相连端口内，用于采集太阳能电池组的两端电压，以判断所述太阳能电池组的工作状态；所述第二电压传感器与所述沼气发动机状态检测装置连接，置于调频稳压器输出两极与控制器相连端口内，用于采集调频稳压器的输出电压，以判断所述沼气发电机的工作状态；所述第三电压传感器置于所述蓄电池两极与控制器相连端口内，用于采集蓄电池两极间的电压，以判断所述蓄电池电量。所采集的电压可以直接输入STM32单片机的10口，进行读取AD，将变量采回，与预设阈值进行比较，以判断太阳能电池组的工作状态、蓄电池电量及沼气发电机是否工作及工作状态。
[0027]所述继电器包括安置在所述太阳能电池组与沼气发电机对蓄电池充电选择的通断处的第一继电器及安置在所述沼气发电机与逆变器对负载供电选择的通断处的第二继电器。该两个继电器由所述控制器自带电池进行直接供电，该电池通过分压模块连接单片机给单片机供电(给单片机提供合适的工作电压)，单片机通过