太阳能电站跟踪系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电站跟踪系统。
【背景技术】
[0002]太阳能是已知的最原始的能源，它干净、可再生、丰富，而且分布范围广，具有非常广阔的利用前景。但太阳能利用效率低，这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及，如何提高太阳能利用装置的效率，始终是人们关心的话题，太阳能自动跟踪系统的设计为解决这一问题提供了新途径，从而大大提高了太阳能的利用效率。但是现有的跟踪系统没能够充分考虑到天气环境对太阳能发电跟踪系统的影响。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能电站跟踪系统，所述跟踪系统通过设置预测判断太阳能电池板以及单位时间太阳能电池获取能量测量模块能够提高太阳能电站的发电效率。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种太阳能电站跟踪系统，其特征在于:包括位于中央控制室内的控制主机、预测判断太阳能电池板、单位时间太阳能电池获取能量测量模块和太阳能电池板阵列;预测判断太阳能电池板包括一个可自动追光的双轴太阳能电池板和一个预测判断模块，所述太阳能电池板阵列包括若干个可自动追光的双轴太阳能电池板，太阳能电池板阵列内的每个所述双轴太阳能电池板上设有一个控制模块;所述控制主机通过有线网络与所述预测判断模块进行双向数据交互，预测判断模块接收控制主机的命令，控制预测判断太阳能电池板上的双轴太阳能电池板动作，所述预测判断模块与控制模块之间通过无线网络进行数据交互;单位时间太阳能电池获取能量测量模块与预测判断模块的信号输入端连接，用于通过预测判断模块将采集到的单位时间太阳能电池获取的能量信息传送给控制主机。
[0005]进一步的技术方案在于:所述控制主机与预测判断模块之间通过串口进行连接。
[0006]进一步的技术方案在于:所述预测判断模块和控制模块包括微处理器、无线通信模块、驱动电路、水平步进电机和俯仰步进电机，所述无线通信模块与微处理器双向连接，用于实现预测判断模块与控制模块之间进行数据交互;所述驱动电路的信号输入端与微处理器的信号输出端连接，驱动电路的控制输出端分别与水平步进电机和俯仰步进电机的控制端连接，微处理器通过驱动电路将控制信号进行处理后，驱动水平步进电机和俯仰步进电机动作完成太阳能电池板的自动追光，单位时间太阳能电池获取能量测量模块与微处理器的信号输入端连接。
[0007]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:系统在全天候太阳能发电过程中，由于天气情况时常变化，则需要实时通过预测判断太阳能电池板和单位时间太阳能电池获取能量测量模块，来判断是否需要所有的太阳能电池板都跟着太阳旋转，若旋转所需能量小于旋转后单位时间多获得到的能量，则旋转是合理的，若旋转所需能量大于旋转后单位时间所获得能量，则太阳能电池板不应当去旋转，这样可以更加充分的提高太阳能电站的发电效率。
【附图说明】
[0008]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0009]图1是本实用新型的原理框图；
[0010]图2是本实用新型中预测判断模块与单位时间太阳能电池获取能量测量模块的原理框图；
[0011]图3是本实用新型的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0014]系统总体设计方案:太阳在天空中的位置可以由太阳高度角和太阳方位角来确定，太阳高度角又称太阳高度、太阳俯仰角，是指太阳光线与地表水平面得之间的夹角。太阳方位角即太阳所在的方位，是指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可以近似看作是树立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方向的夹角。太阳方位角和高度角的实时数值可以通过地理经玮度、时区参数利用公式计算出来。但是如果在天气不好，太阳能光线不充足的情况下，单位时间内单位太阳能电池板旋转后所获得的能量与未旋转所获得的差值小于旋转太阳能电池板所消耗的电能，即(E3 = E2-EI，E4 >E3)，此时不应当再去旋转太阳能电池板追踪太阳。El:单位时间单个太阳能电池板未旋转时所获得能量。E2:单位时间内单个太阳能电池板旋转后所获得能量。E3:单位时间内单个太阳能电池板旋转与未旋转所获得能量的差值。E4:单位时间内单个太阳能电池板旋转所需能耗，具体技术方案如下:
[0015]如图1所示，一种太阳能电站跟踪系统，包括位于中央控制室内的控制主机、预测判断太阳能电池板、单位时间太阳能电池获取能量测量模块和太阳能电池板阵列；预测判断太阳能电池板包括一个可自动追光的双轴太阳能电池板和一个预测判断模块，所述太阳能电池板阵列包括若干个可自动追光的双轴太阳能电池板，太阳能电池板阵列内的每个所述双轴太阳能电池板上设有一个控制模块;所述控制主机通过串口与所述预测判断模块进行双向数据交互，预测判断模块接收控制主机的命令，控制预测判断太阳能电池板上的双轴太阳能电池板动作，所述预测判断模块与控制模块之间通过无线网络进行数据交互;单位时间太阳能电池获取能量测量模块与预测判断模块的信号输入端连接，用于通过预测判断模块将采集到的单位时间太阳能电池获取的能量信息传送给控制主机。
[0016]如图2所示，所述预测判断模块和控制模块包括微处理器、无线通信模块、驱动电路、水平步进电机和俯仰步进电机，所述无线通信模块与微处理器双向连接，用于实现预测判断模块与控制模块之间进行数据交互;所述驱动电路的信号输入端与微处理器的信号输出端连接，驱动电路的控制输出端分别与水平步进电机和俯仰步进电机的控制端连接，微处理器通过驱动电路将控制信号进行处理后，驱动水平步进电机和俯仰步进电机动作完成太阳能电池板的自动追光，单位时间太阳能电池获取能量测量模块与微处理器的信号输入端连接。
[0017]在阴天或下雨天，太阳能光线不好的情况下，如图3所示，首先通过控制预测判断模块驱动预测判断太阳能电池板跟随太阳角度变化旋转，并通过单位时间太阳能电池获取能量测量模块计算出旋转后单位时间内所获得的能量E2，与未旋转时单位时间内所获得的能量E1，算出E2与El的差值E3，将E3与单位太阳能板旋转所需能量E4进行比较，若E3>E4，则通过无线通信模块控制整个电站所有太阳能电池板跟着太阳能角度进行旋转，否则，如E3<=E4，则通过无线通信模块控制所有太阳能电池板不进行旋转。预测判断模块同时将数据反馈给控制主机，控制主机将数据存入数据库，以便数据的实时记录，后续的分析和处理。
[0018]微处理器使用低功耗的ARM7处理器，通过经玮度的计算实时得到太阳当前角度，通过控制水平步进电机和俯仰步进电机来控制太阳能电池板进行追光。无线通信模块主要功能是预测判断模块对当前环境情况下，是否要进行追光做出判断后，通过无线通信模块去控制电站的所有设备是否都进行自动追光，可以实时反馈各个单位太阳能电池板的状态。控制主机主要是和预测判断模块进行通信，以便实时得到当前整个电站所有太阳能电池板的状态信息。
[0019]系统在全天候太阳能发电过程中，由于天气情况时常变化，则需要实时通过预测判断太阳能电池板和单位时间太阳能电池获取能量测量模块，来判断是否需要所有的太阳能电池板都跟着太阳旋转，若旋转所需能量小于旋转后单位时间多获得到的能量，则旋转是合理的，若旋转所需能量大于旋转后单位时间所获得能量，则太阳能电池板不应当去旋转，这样可以更加充分的提高太阳能电站的发电效率。
【主权项】
1.一种太阳能电站跟踪系统，其特征在于:包括位于中央控制室内的控制主机、预测判断太阳能电池板、单位时间太阳能电池获取能量测量模块和太阳能电池板阵列；预测判断太阳能电池板包括一个可自动追光的双轴太阳能电池板和一个预测判断模块，所述太阳能电池板阵列包括若干个可自动追光的双轴太阳能电池板，太阳能电池板阵列内的每个所述双轴太阳能电池板上设有一个控制模块;所述控制主机通过有线网络与所述预测判断模块进行双向数据交互，预测判断模块接收控制主机的命令，控制预测判断太阳能电池板上的双轴太阳能电池板动作，所述预测判断模块与控制模块之间通过无线网络进行数据交互；单位时间太阳能电池获取能量测量模块与预测判断模块的信号输入端连接，用于通过预测判断模块将采集到的单位时间太阳能电池获取的能量信息传送给控制主机。2.如权利要求1所述的太阳能电站跟踪系统，其特征在于:所述控制主机与预测判断模块之间通过串口进行连接。3.如权利要求1所述的太阳能电站跟踪系统，其特征在于:所述预测判断模块和控制模块包括微处理器、无线通信模块、驱动电路、水平步进电机和俯仰步进电机，所述无线通信模块与微处理器双向连接，用于实现预测判断模块与控制模块之间进行数据交互;所述驱动电路的信号输入端与微处理器的信号输出端连接，驱动电路的控制输出端分别与水平步进电机和俯仰步进电机的控制端连接，微处理器通过驱动电路将控制信号进行处理后，驱动水平步进电机和俯仰步进电机动作完成太阳能电池板的自动追光，单位时间太阳能电池获取能量测量模块与微处理器的信号输入端连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能电站跟踪系统，涉及太阳能电池技术领域。所述系统包括位于中央控制室内的控制主机、预测判断太阳能电池板、单位时间太阳能电池获取能量测量模块和太阳能电池板阵列；预测判断太阳能电池板包括一个可自动追光的双轴太阳能电池板和一个预测判断模块，所述太阳能电池板阵列包括若干个可自动追光的双轴太阳能电池板，太阳能电池板阵列内的每个所述双轴太阳能电池板上设有一个控制模块。所述跟踪系统能够提高太阳能电站的发电效率。
【IPC分类】G05D3/12
【公开号】CN205229826
【申请号】CN201521019492
【发明人】沈斌
【申请人】青海聚合热力有限责任公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月6日