制单元，以于太阳能电池板出现特殊状况，发出警报，并可于实时检测异常信号时，通过GSM发送站将异常信号发射出去，在管理中心的PC机上进行提示，以便对某一太阳能电池板进行检查与维修。
[0028]图2为本发明较佳实施例中环境检测与信号处理电路10的电路结构示意图。具体地说，环境检测与信号处理电路10包括光敏传感器101、温度传感器102、湿度传感器103、放大电路104、滤波电路105、A/D模数转换电路106，其中，
[0029]光敏传感器101，用于实时检测太阳光线角度以便中央控制单元20驱动电机驱动电路50实时调整太阳能板面的角度；温度传感器102，用于实时检测太阳能电池板表面温度信号，以便中央控制单元20实时监测电池板的温度，避免温度过高影响工作效率；湿度传感器103，用于实时检测太阳能电池板周围环境的湿度，以便中央控制单元20实时调节环境湿度，并实时显示湿度；放大电路104用于对光敏传感器101、温度传感器102、湿度传感器103采集到的信号进行放大，由于传感器采集到的信号比较微弱，需要进行放大，在本发明较佳实施例中，温度信号与湿度检测信号采用共发射极放大电路，光敏传感器采集到的信号则采用多级差分电路放大；滤波电路105主要是将检测中含有的干扰信号去除；A\D模数转换电路106连接至滤波电路105，以将检测到的模拟信号转化为数字信号以便中央控制单元20进行处理。
[0030]图3为本发明较佳实施例的太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置的硬件原理图。以下通过一具体实例来进一步说明本发明:
[0031](I)通过加电启动本发明该系统，对数据采集单元的光敏传感器检测到的信号进行处理，将信号经过放大电路和滤波电路处理，而后经A/D转换，最后由单片机处理信号之差，然后由输出驱动电机转动适当角度，使太阳能电池板转到与太阳光线垂直的角度，保持其最优发电效率。
[0032](2)通过数据采集单元的温度传感器测量太阳能电池板的板面温度，经A/D转换后由单片机对信号进行处理，输出给LCD显示温度值，如若其表面温度超过设定值，则驱动板面降温装置，板面降温装置主要是对太阳能电池板板面进行洒水降温。
[0033](3)通过数据采集单元的湿度传感器测量环境湿度，经A/D转换后由单片机对信号进行处理，单片机输出驱动湿度调节电路使其周围环境湿度保持在一定范围内。
[0034](4)通过放大电路、滤波电路、A\D模数转换电路对所检测的信号进行放大滤波转换，以便单片机能够处理(图中已省略)。
[0035](5)通过GPS对各个太阳能电池板进行定位。实时检测GPS定位信号，将各个太阳能电池板的位置信号由无线发射出去，后经管理中心进行处理发送给PC机，在其上面实时显示其位置。
[0036](6)GSM发送站通过无线通信将各个太阳能电池板位置检测信号数据发送至无线访问点，检测中心通过GSM接收站从无线访问中心接收信号数据，太阳能电池板的数据信息可由PC机实时显示。
[0037](7)当实时检测到的信号发生异常或者接受到报警信号时，单片机将这些信号发射出去，在PC机上进行提示，以便对某一太阳能电池板进行检查与维修。
[0038](8)当本发明系统每次加电启动后，所有的数据结果均在LCD显示屏和PC机上进行实时显示，其中包括太阳能电池板板面温度值、周围环境湿度值、各个太阳能电池板位置信息等。
[0039]综上所述，本发明一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置通过光敏传感器采集现场光线角度，以调整太阳能电池板板面的角度，使得光照角度与太阳能电池板面保持垂直，实现对光线的追踪，有效提高太阳能利用率和太阳能电池板的发电效率，并通过检测温度等参数，实现对板面温度进行控制以防过热；同时本发明还实现了 GPS定位太阳能电池板，为检测和维修提供定位信息，并通过LCD显示现场一些关键参数，本发明还可以自动清洁太阳能电池表面，以提高太阳光线的穿透率，从而提高太阳能的利用率。
[0040]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
【主权项】
1.一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述装置包括环境检测与信号处理电路、中央控制单元以及电机驱动电路，所述环境检测与信号处理电路用于实时检测太阳光光线角度，并将检测到的信号进行相应处理后送至中央控制单元，中央控制单元根据检测到的信号控制所述电机驱动电路转动，以使太阳能电池板时刻转到与太阳光线垂直的角度。
2.如权利要求1所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述装置还包括板面降温电路，所述环境检测与信号处理电路还用于实时检测太阳能电池板表面的温度信号，所述中央控制单元根据检测到的板面温度信号对所述板面降温电路进行控制，若检测的板面温度超过设定值，则驱动所述板面降温电路对板面进行降温处理。
3.如权利要求2所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:当检测的温度超过设定值时，所述中央控制单元驱动所述板面降温电路的降温阀门打开，使冷水流过太阳能电池板板面从而达到降温效果。
4.如权利要求3所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述装置还包括湿度调节电路，所述环境检测与信号处理电路还用于实时检测太阳能电池板周围环境的湿度信号，所述中央控制单元根据检测到的湿度信号对所述湿度调节电路进行控制，以使其周围环境湿度保持在预定范围内。
5.如权利要求4所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述环境检测与信号处理电路包括光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、放大电路、滤波电路以及A/D模数转换电路，所述光敏传感器用于实时检测太阳光线角度，所述温度传感器用于实时检测太阳能电池板表面温度信号，所述湿度传感器用于实时检测太阳能电池板周围环境的湿度，所述放大电路用于对所述光敏传感器、温度传感器、湿度传感器采集到的信号进行放大，所述滤波电路连接所述放大电路，用于将检测中含有的干扰信号去除，所述A\D模数转换电路连接至所述滤波电路，以将检测到的模拟信号转化为数字信号以便所述中央控制单元进行处理。
6.如权利要求5所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述温度信号与湿度信号采用共发射极放大电路，所述光敏传感器采集到的信号采用多级差分电路放大。
7.如权利要求5所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述装置还包括清洁电路，由所述中央控制单元时驱动清洁电路对板面进行清洁。
8.如权利要求7所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述清洁电路由外部电机设备带动刷子对板面进行清洁。
9.如权利要求7所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述装置还包括GPS定位模块，用于定位各太阳能电池板的具体位置。
10.如权利要求9所述的一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，其特征在于:所述装置还包括GSM发送站，所述GSM发送站将检测到的相关数据信号通过无线发送至管理中心，由管理中心通过GSM接收站接收不同太阳能电池板的信号和地理位置的相关数据。
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电池板发电自动跟踪模拟装置，所述装置包括环境检测与信号处理电路、中央控制单元以及电机驱动电路，所述环境检测与信号处理电路用于实时检测太阳光光线角度，并将检测到的信号进行相应处理后送至中央控制单元，中央控制单元根据检测到的信号控制所述电机驱动电路转动，以使太阳能电池板时刻转到与太阳光线垂直的角度,通过本发明，可以实现对光线的追踪，以有效提高太阳能利用率和太阳能电池板的发电效率。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN104793644
【申请号】CN201510179730
【发明人】高桂革, 郭磊, 罗存旺, 李伟, 刘国鑫, 孟培
【申请人】上海电机学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月15日