调度储能系统的制作方法

1.本发明属于供电设备技术领域，尤其涉及一种调度储能系统。


背景技术：

2.电能既是一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态，又是电力部门向电力用户提供由发、供、用三方共同保证质量的一种特殊产品。能被广泛应用在各个领域，是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。电能在我们的生活中起到重大的作用。如何合理、可靠的利用电能是人们一直关注的问题。


技术实现要素：

3.本发明就是针对上述问题，提供一种调度储能系统。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括逆变器部分、充电电路、整机电源部分、核心控制部分、人机交互部分和锂电池组部分，其特征在于充电电路的控制信号输入端口与核心控制部分的控制信号输出端口相连，整机电源部分的电能输出端口分别与核心控制部分的电源端口、人机交互部分的电源端口相连，人机交互部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，充电电路的检测信号输出端口与核心控制部分的检测信号输入端口相连，锂电池组部分与逆变器部分的输入端相连。
5.作为一种优选方案，本发明还包括报警电路，报警电路的控制信号输入端口与核心控制部分的控制信号输出端口相连。
6.作为另一种优选方案，本发明还包括led发光二极管电路，led发光二极管电路的控制信号输入端口与核心控制部分的控制信号输出端口相连。
7.作为另一种优选方案，本发明还包括wifi模块，wifi模块的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连。
8.作为另一种优选方案，本发明所述逆变器部分包括发光二极管e12、npn三极管q14～q17、npn三极管q28，e12的阴极分别与电容c23一端、q17发射极、r88一端、r89一端、irf150管bg2源极、irf150管bg1源极、gnd相连，e12阳极通过电阻r83分别与c23另一端、电阻r22一端、电阻r41一端、电阻r84一端、电阻r85一端、电阻r80一端、电阻r81一端、q14发射极相连，r22另一端分别与a、q17集电极、电阻r87一端相连，r41另一端分别与q15集电极、电容c52一端相连，r84另一端分别与q15基极、电容c51一端相连，r85另一端分别与c52另一端、q16基极相连，r80另一端分别与c51另一端、q16集电极相连，r81另一端分别与b、q28集电极、电阻r86一端相连，q14基极分别与c、电阻r82一端、肖特基二极管z5阴极相连；
9.q17基极分别与r88另一端、q15发射极相连，q16发射极分别与r89另一端、q28基极相连，z5阳极接gnd，r82另一端分别与q14集电极、开关sw6一端相连，sw6另一端分别与保险丝f3一端、变压器g2a副边中心抽头相连，g2a副边一端接bg1漏极，g2a副边另一端接bg2漏极，bg1栅极接r86另一端，bg2栅极接r87另一端，g2a原边一端接l，g2a原边另一端通过保险丝f4接n。
10.作为另一种优选方案，本发明所述核心控制部分包括stm32f103zet6芯片u1，u1的34～37脚分别与pa0～pa3对应相连，u1的40～43脚分别与pa4～pa7对应相连，u1的100～105脚分别与pa8～pa12、tms对应相连，u1的109～110脚分别与tck、pa15对应相连，u1的46～48脚分别与pb0、pb1、boot1对应相连，u1的133～140脚分别与pb3～pb9对应相连，u1的69～70脚分别与pb10～pb11对应相连，u1的73～76脚分别与pb12～pb15对应相连，u1的26～29脚分别与pc0～pc3对应相连，u1的44～45脚分别与pc4～pc5对应相连，u1的96～99脚分别与pc6～pc9对应相连，u1的111～113脚分别与pc10～pc12对应相连，u1的7脚接pc13；
11.u1的8脚分别与y1的2脚、电容c5一端相连，c5另一端分别与gnd、电容c6一端相连，c6另一端分别与y1的1脚、u1的9脚相连；
12.u1的114～119脚分别与pd0～pd5对应相连，u1的122～123脚分别与pd6～pd7对应相连，u1的77～82脚分别与pd8～pd13对应相连，u1的85～86脚分别与pd14～pd15对应相连，u1的138脚接boot0，u1的16、38、51、61、71、83、94、107、120、130、143脚接gnd，u1的17、52、39、62、72、84、95、108、121、131、144脚接+3.3v，u1的30脚分别与gnd、电容c10一端相连，c10另一端分别与+3.3v、u1的33、32脚相连，u1的31脚接gnd，u1的25脚接reset，u1的24脚分别与电容c9一端、晶振y2的2脚相连，c9另一端分别与gnd、电容c8一端相连，c8另一端分别与y2的1脚、u1的23脚相连；
13.u1的6脚接vbat；
14.u1的132脚接pg15，u1的124～129脚分别与pg9～pg14脚对应相连，u1的87～93脚分别与pg2～pg8脚对应相连，u1的56～57脚分别与pg0～pg1脚对应相连，u1的10～15、18～22、49～50、53～55脚分别与pf0～pf15脚对应相连，u1的141～142、1～5、58～60、63～68脚分别与pe0～pe15脚对应相连。
15.作为另一种优选方案，本发明所述+3.3v分别与c11～c22一端相连，c11～c22另一端接gnd；+3.3v通过电阻r6分别与reset、开关sw1一端、电容c4一端相连，c4另一端分别与gnd、sw1另一端相连；接插件p1的1～4脚分别与+5v、pc10、pc11、gnd对应相连；+3.3v接二极管d22阳极，d22阴极分别与vbat、二极管d24阴极、电容c3一端相连，c3另一端接gnd，d24阳极接电池bat正极，bat负极接gnd。
16.作为另一种优选方案，本发明所述+3.3v分别与reg1117-3.3芯片u2的2脚、电容c29一端、电容c27正极相连，c29另一端分别与c27负极、gnd、u2的1脚、电容c30负极相连，c30正极分别与+5v、u2的3脚相连。
17.作为另一种优选方案，本发明所述充电电路包括p521芯片u12和ly2n-jdc48v集电极k1，u12的1脚通过电阻r2接pa5，u12的2脚接gnd，u12的3脚通过电阻r3分别与电阻r5一端、npn三极管q2基极相连，q2发射极分别与r5另一端、gnd2相连，q2集电极分别与二极管d1阳极、k1的2脚相连，k1的1脚分别与+48v、d1阴极、u12的4脚相连；
18.k1的7脚分别与电容c1一端、整流桥d3输入端一端相连，c1另一端通过电阻r1分别与k1的5脚、+48v相连，k1的6脚接l，k1的4脚接n，k1的3脚分别与gnd2、电阻r7一端相连，r7另一端通过电容c54分别与k1的8脚、d3输入端另一端相连；d3输出端正极分别与电容c53正极、irf1405管q1的2脚、电感l1一端相连，l1另一端分别与电容c2一端、电容c7一端、vcc相连，d3输出端负极分别与c53负极、q1的3脚、电阻r4一端、c2另一端、c7另一端、gnd相连，r4另一端接q1的1脚；
19.vcc分别与电阻r11一端、pnp三极管q4发射极相连，r11另一端分别与npn三极管q6集电极、q4基极相连，q6基极分别与电阻r15一端、电阻r19一端相连，r15另一端接pb14，r19另一端分别与gnd、q6发射极、二极管d6阳极、电容c56负极、电阻r17一端、蓄电池a负极相连，蓄电池a正极分别与电阻r9一端、电容c56正极、电感l6一端相连，r9另一端通过电阻r12分别与pb1、r17另一端相连，l6另一端分别与q4集电极、d6阴极相连；
20.vcc分别与电阻r10一端、pnp三极管q3发射极相连，r10另一端分别与npn三极管q5集电极、q3基极相连，q5基极分别与电阻r14一端、电阻r18一端相连，r14另一端接pb15，r18另一端分别与gnd、q5发射极、二极管d5阳极、电容c55负极、电阻r16一端、蓄电池b负极相连，蓄电池b正极分别与电阻r8一端、电容c55正极、电感l5一端相连，r8另一端通过电阻r13分别与pc0、r16另一端相连，l5另一端分别与q3集电极、d5阴极相连。
21.作为另一种优选方案，本发明所述报警电路包括蜂鸣器b1，b1的正极接+5v，b1的负极接npn三极管q13集电极，q13基极分别与电阻r30一端、电阻r32一端相连，r30另一端接pc2，r32另一端分别与gnd、q13发射极相连。
22.作为另一种优选方案，本发明所述人机交互部分包括按键电路和显示电路，按键电路包括开关sw2～sw5，sw2～sw5一端分别与pa4、pa6、pa7、pa5对应相连，sw2～sw5另一端接电阻r27一端，r27另一端接+3.3v；
23.显示电路包括header 8x2接口p6，p6的1脚接gnd，p6的3脚分别与电阻r63一端、电阻r64一端相连，r63另一端接+3.3v，r64另一端接gnd，p6的5、7、9、11、13、15脚分别与pc8、pd8、pd10、pd12、pd14、+3.3v相连，p6的16脚接npn三极管q25集电极，q25基极分别与电阻r72一端、电阻r74一端相连，r72另一端接pa11，r74另一端分别与gnd、q25发射极相连，+3.3v通过电容c40接gnd。
24.作为另一种优选方案，本发明所述led发光二极管电路包括发光二极管e1～e8，e1～e8阴极接gnd，e1～e8阳极分别与电阻r25、r26、r28、r29、r31、r34、r35、r38一端对应相连，r25、r26、r28、r29、r31、r34、r35、r38另一端分别与pd0、pd1、pd3～pd7、pg9对应相连。
25.作为另一种优选方案，本发明所述wifi模块采用esp12f芯片u4，u4的1脚通过电阻r42接+3.3v，u4的3脚通过电阻r47接+3.3v，u4的5、6、7脚分别与clk、miso、mosi对应相连，u4的8脚分别与电容c31一端、电容c32正极、+3.3v相连，gnd分别与c31另一端、c32负极相连；
26.u4的9脚接gnd，u4的10脚分别与cs、电阻r51一端相连，r51另一端接gnd，u4的15脚通过电阻r46分别与pc12、cpu_tx相连，u4的16脚通过电阻r43分别与pd2、cpu_rx相连，接插件p4的1、2、3脚分别与pd2、pc12、gnd对应相连。
27.作为另一种优选方案，本发明所述整机电源部分包括lm2576-adj芯片u5、lm2576-5.0芯片u7和xre10/24s12芯片u11，u5的1脚分别与+12v、电容c36一端、电容c34正极、电容c35一端相连，u5的5脚接power，u5的3脚接gnd，u5的2脚分别与二极管d10阴极、电感l3一端相连，l3另一端分别与电容c39正极、电容c37一端、+4.2v相连，u5的4脚分别与电阻r56一端、电阻r53一端相连，r53另一端接+4.2v，r56另一端分别与gnd、c37负极、c39另一端、d10阳极、c35另一端、c34负极、c36另一端相连；
28.u7的1脚分别与+12v、电容c41正极相连，c41负极分别与gnd、u7的5脚、u7的3脚、二极管d11阳极、电容c43负极、电容c42一端相连，d11阴极分别与u7的2脚、电感l4一端相连，
l4另一端分别与c43正极、u7的4脚、电容c42另一端、+5v相连；
29.+12v通过电阻r73接发光二极管e10阳极，e10阴极接gnd；
30.接插件p13的1、2脚分别与+24v、gnd2对应相连；
31.u11的1脚分别与gnd2、电容c49一端相连，c49另一端分别与+24v、u11的2脚相连，u11的5脚分别与电容c50正极、电容c48一端、+12v相连，u11的3脚分别与电容c50负极、电容c48另一端相连；
32.+24v通过电阻r79接二极管e11阳极，e11阴极接gnd2。
33.作为另一种优选方案，本发明还包括eeprom部分，eeprom部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，eeprom部分采用24c02芯片u6，u6的1、2、3、4脚接gnd，u6的5脚分别与pb0、电阻r60一端相连，r60另一端分别与电阻r59一端、+3.3v、电容c33一端、u6的8脚相连，c33另一端分别与u6的7脚、gnd相连，r59另一端分别与u6的6脚、pc4相连。
34.作为另一种优选方案，本发明所述还包括rs485部分，rs485部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，rs485部分包括sp3485芯片u9，u9的9～5脚分别与gnd、pa9、pa12、pa10、+3.3v对应相连，u9的3、4脚接b，u9的1、2脚接a；
35.接插件p11的5～1脚分别与gnd、pa9、pa12、pa10、+3.3v对应相连，接插件p12的1～4脚分别与+12v、a、b、gnd对应相连，接插件p14的1、2脚分别与a、b对应相连。
36.作为另一种优选方案，本发明还包括固态继电器电路，固态继电器电路的控制信号输入端口与核心控制部分的信号输出端口相连，固态继电器电路包括npn三极管q22、q26、q27，q22的集电极接接插件p5的1脚，p5的2脚接+12v，q22的基极通过电阻r58接pc5，q22的发射极通过电阻r62接gnd；
37.q26的集电极接接插件p9的1脚，p9的2脚接+12v，q26的基极通过电阻r75接pc6，q26的发射极通过电阻r77接gnd；
38.q27的集电极接接插件p10的1脚，p9的2脚接+12v，q27的基极通过电阻r76接pe9，q27的发射极通过电阻r78接gnd。
39.其次，本发明还包括网关部分，网关部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，网关部分包括sim800c芯片u3，u3的1、2脚分别与sim800_txd、sim800_rxd对应相连，u3的6脚通过电阻r55接pc1，u3的8脚接gnd，u3的13、15～19、21、24～27脚分别与gnd、sim_data、sim_clk、sim_rst、sim_vdd、gnd、gnd、usb_bus、usb_dp、usb_dn、gnd对应相连，u3的28脚通过电容c38接gnd；u3的30、31、33脚接gnd，u3的32脚接sma-ke芯片j5的1脚，j5的2脚接gnd；
40.u3的34脚分别与u3的35脚、电容c28一端、电容c26一端、电容c25正极、电容c24正极、稳压管zd1阴极、电感l2一端相连，l2另一端接+4.2v；
41.u3的37脚分别与u3的36脚、电容c28另一端、电容c26另一端、电容c25负极、电容c24负极、稳压管zd1阳极、gnd相连；
42.u3的39脚分别与key、npn三极管q18的集电极相连，q18的基极分别与电阻r40一端、电阻r36一端相连，r36另一端接pa1，r40另一端分别与gnd、q18的发射极相连，u3的41脚通过电阻r48接发光二极管e9阳极，e9阴极接gnd，u3的42脚通过电阻r52接pa0。
43.另外，本发明所述网关部分包括接插件p3，p3的1脚分别与pa3、电阻r33一端相连，r33另一端接sim800_txd，p3的2脚分别与pa2、电阻r37一端相连，r37另一端分别与sim800_
rxd、电阻r39一端相连，r39另一端分别与gnd、p3的3脚相连；
44.接插件p2的1～4脚分别与gnd、usb_dn、usb_dp、usb_bus对应相连；
45.pnp三极管q19的发射极分别与pa2、电阻r44一端相连，r44另一端接+3.3v，q19的发射极接gnd，q19的基极通过电阻r49接sim800_rxd；
46.pnp三极管q20的发射极分别与pa3、电阻r45一端相连，r45另一端接+3.3v，q20的发射极接gnd，q20的基极通过电阻r50接sim800_txd；
47.npn三极管q21集电极分别与power、电阻r54一端相连，r54另一端接+5v，q21的基极分别与电阻r57一端、电阻r61一端相连，r61另一端分别与gnd、q21的发射极相连，r57另一端接二极管d9阴极，d9阳极接pc3；
48.sim卡槽u8的1脚接gnd，u8的2脚分别与sim_vdd、电容c47一端、smf05c芯片u10的1脚相连，c47另一端分别与gnd、u10的2脚相连，u10的4脚分别与电阻r67一端、u8的4脚相连，r67另一端分别与sim_rst、电容c44一端相连，c44另一端分别与gnd、电容c45一端、电容c46一端相连，c45另一端分别与电阻r66一端、sim_data相连，c46另一端分别与电阻r65一端、sim_clk相连，r66另一端分别与u10的6脚、u8的5脚相连，r65另一端分别与u8的6脚、u10的5脚相连。
49.本发明有益效果。
50.本发明通过逆变器部分、充电电路、整机电源部分、核心控制部分、人机交互部分和锂电池组部分的相互配合，可对充放电进行灵活、准确控制，便于电能的合理、可靠利用。
附图说明
51.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
52.图1是本发明电路原理框图。
53.图2是本发明核心控制部分电路原理图。
54.图3是本发明充电电路电路原理图。
55.图4是本发明报警、wifi部分电路原理图。
56.图5是本发明逆变器部分电路原理图。
57.图6是本发明整机电源部分电路原理图。
58.图7是本发明固态继电器部分电路原理图。
59.图8是本发明网关部分电路原理图。
60.图9是本发明方波波形图。
61.图10是本发明角度调节方法示意图。
62.图11是本发明角度调节方法下调节周期内夹角θ
t
随时间变化的函数曲线。
63.图12是本发明连续两个调节周期光伏组件旋转角度示意图。
具体实施方式
64.如图所示，本发明包括逆变器部分、充电电路、整机电源部分、核心控制部分、人机交互部分和锂电池组部分，充电电路的控制信号输入端口与核心控制部分的控制信号输出端口相连，整机电源部分的电能输出端口分别与核心控制部分的电源端口、人机交互部分
的电源端口相连，人机交互部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，充电电路的检测信号输出端口与核心控制部分的检测信号输入端口相连，锂电池组部分与逆变器部分的输入端相连。
65.充电电路采用两种充电方式，一个是光伏组件充电，一个是市电充电，通过继电器k1进行转换；光伏组件电能输出端接一个固态继电器，调节继电器来控制光伏组件是否给电池充电；市电电能输出端接一个固态继电器，控制220v市电是否接通；逆变器部分输出端接一个固态继电器；固态继电器保护电路板，单片机发出指令才可以通或断；
66.通过调节pwm脉冲宽度决定充电电路开关管通断的时间，控制电能给蓄电池充电；
67.核心控制部分设置在谷值电价时通过充电电路控制市电给电池组充电，在峰值电价时，电池组通过逆变器部分供给家庭负载，电池多余电量，通过并网逆变器并入电网；
68.当电池储存电能消耗殆尽时，核心控制部分进行市电切换，或达到谷值电价时段，自动切入市电直接供电模式并进行充电储能。
69.还包括报警电路，报警电路的控制信号输入端口与核心控制部分的控制信号输出端口相连。
70.还包括led发光二极管电路，led发光二极管电路的控制信号输入端口与核心控制部分的控制信号输出端口相连。
71.还包括wifi模块，wifi模块的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连。
72.所述逆变器部分包括发光二极管e12(用于显示运行)、npn三极管q14～q17、npn三极管q28，e12的阴极分别与电容c23一端、q17发射极、r88一端、r89一端、irf150管bg2源极、irf150管bg1源极、gnd相连，e12阳极通过电阻r83分别与c23另一端、电阻r22一端、电阻r41一端、电阻r84一端、电阻r85一端、电阻r80一端、电阻r81一端、q14发射极相连，r22另一端分别与a、q17集电极、电阻r87一端相连，r41另一端分别与q15集电极、电容c52一端相连，r84另一端分别与q15基极、电容c51一端相连，r85另一端分别与c52另一端、q16基极相连，r80另一端分别与c51另一端、q16集电极相连，r81另一端分别与b、q28集电极、电阻r86一端相连，q14基极分别与c、电阻r82一端、肖特基二极管z5阴极相连；
73.q17基极分别与r88另一端、q15发射极相连，q16发射极分别与r89另一端、q28基极相连，z5阳极接gnd，r82另一端分别与q14集电极、开关sw6一端相连，sw6另一端分别与保险丝f3一端、变压器g2a副边中心抽头相连，g2a副边一端接bg1漏极，g2a副边另一端接bg2漏极，bg1栅极接r86另一端，bg2栅极接r87另一端，g2a原边一端接l，g2a原边另一端通过保险丝f4接n。
74.本发明逆变器部分的具体电路连接方式和参数设置，静态电流小。
75.如图1所示，锂电池组可通过dc/dc将48v电压升至直流300v输入给并网逆变器。
76.锂电池通过逆变器部分给负载供220v交流电。通过本发明逆变器部分具体电路连接和参数设置，逆变器部分频率为300hz，逆变变压器的体积、重量、输出波形方波小。可以用于停电时家庭照明，电子镇流器的日光灯，开关电源的家用电器等。
77.所述核心控制部分包括stm32f103zet6芯片u1，u1的34～37脚分别与pa0～pa3对应相连，u1的40～43脚分别与pa4～pa7对应相连，u1的100～105脚分别与pa8～pa12、tms对应相连，u1的109～110脚分别与tck、pa15对应相连，u1的46～48脚分别与pb0、pb1、boot1对
应相连，u1的133～140脚分别与pb3～pb9对应相连，u1的69～70脚分别与pb10～pb11对应相连，u1的73～76脚分别与pb12～pb15对应相连，u1的26～29脚分别与pc0～pc3对应相连，u1的44～45脚分别与pc4～pc5对应相连，u1的96～99脚分别与pc6～pc9对应相连，u1的111～113脚分别与pc10～pc12对应相连，u1的7脚接pc13；
78.u1的8脚分别与y1的2脚、电容c5一端相连，c5另一端分别与gnd、电容c6一端相连，c6另一端分别与y1的1脚、u1的9脚相连；
79.u1的114～119脚分别与pd0～pd5对应相连，u1的122～123脚分别与pd6～pd7对应相连，u1的77～82脚分别与pd8～pd13对应相连，u1的85～86脚分别与pd14～pd15对应相连，u1的138脚接boot0，u1的16、38、51、61、71、83、94、107、120、130、143脚接gnd，u1的17、52、39、62、72、84、95、108、121、131、144脚接+3.3v，u1的30脚分别与gnd、电容c10一端相连，c10另一端分别与+3.3v、u1的33、32脚相连，u1的31脚接gnd，u1的25脚接reset，u1的24脚分别与电容c9一端、晶振y2的2脚相连，c9另一端分别与gnd、电容c8一端相连，c8另一端分别与y2的1脚、u1的23脚相连；
80.u1的6脚接vbat；
81.u1的132脚接pg15，u1的124～129脚分别与pg9～pg14脚对应相连，u1的87～93脚分别与pg2～pg8脚对应相连，u1的56～57脚分别与pg0～pg1脚对应相连，u1的10～15、18～22、49～50、53～55脚分别与pf0～pf15脚对应相连，u1的141～142、1～5、58～60、63～68脚分别与pe0～pe15脚对应相连。
82.所述+3.3v分别与c11～c22一端相连，c11～c22另一端接gnd；+3.3v通过电阻r6分别与reset、开关sw1一端、电容c4一端相连，c4另一端分别与gnd、sw1另一端相连；接插件p1的1～4脚分别与+5v、pc10、pc11、gnd对应相连；+3.3v接二极管d22阳极，d22阴极分别与vbat、二极管d24阴极、电容c3一端相连，c3另一端接gnd，d24阳极接电池bat正极，bat负极接gnd。
83.所述+3.3v分别与reg1117-3.3芯片u2的2脚、电容c29一端、电容c27正极相连，c29另一端分别与c27负极、gnd、u2的1脚、电容c30负极相连，c30正极分别与+5v、u2的3脚相连。
84.所述充电电路包括p521芯片u12和ly2n-jdc48v集电极k1，u12的1脚通过电阻r2接pa5，u12的2脚接gnd，u12的3脚通过电阻r3分别与电阻r5一端、npn三极管q2基极相连，q2发射极分别与r5另一端、gnd2相连，q2集电极分别与二极管d1阳极、k1的2脚相连，k1的1脚分别与+48v、d1阴极、u12的4脚相连；
85.k1的7脚分别与电容c1一端、整流桥d3输入端一端相连，c1另一端通过电阻r1分别与k1的5脚、+48v相连，k1的6脚接l，k1的4脚接n，k1的3脚分别与gnd2、电阻r7一端相连，r7另一端通过电容c54分别与k1的8脚、d3输入端另一端相连；d3输出端正极分别与电容c53正极、irf1405管q1的2脚、电感l1一端相连，l1另一端分别与电容c2一端、电容c7一端、vcc相连，d3输出端负极分别与c53负极、q1的3脚、电阻r4一端、c2另一端、c7另一端、gnd相连，r4另一端接q1的1脚；
86.vcc分别与电阻r11一端、pnp三极管q4发射极相连，r11另一端分别与npn三极管q6集电极、q4基极相连，q6基极分别与电阻r15一端、电阻r19一端相连，r15另一端接pb14，r19另一端分别与gnd、q6发射极、二极管d6阳极、电容c56负极、电阻r17一端、蓄电池a负极相连，蓄电池a正极分别与电阻r9一端、电容c56正极、电感l6一端相连，r9另一端通过电阻r12
分别与pb1、r17另一端相连，l6另一端分别与q4集电极、d6阴极相连；
87.vcc分别与电阻r10一端、pnp三极管q3发射极相连，r10另一端分别与npn三极管q5集电极、q3基极相连，q5基极分别与电阻r14一端、电阻r18一端相连，r14另一端接pb15，r18另一端分别与gnd、q5发射极、二极管d5阳极、电容c55负极、电阻r16一端、蓄电池b负极相连，蓄电池b正极分别与电阻r8一端、电容c55正极、电感l5一端相连，r8另一端通过电阻r13分别与pc0、r16另一端相连，l5另一端分别与q3集电极、d5阴极相连。
88.pb1和pc0用于检测蓄电池状态。
89.稳压器输入端接光伏组件电能输出端，稳压器输出端接+48v。
90.本发明电池充电有两种方式，一个是光伏组件充电，一个是市电充电。通过k1进行转换。光伏组件电能输出端接一个固态继电器，调节继电器来控制光伏组件是否给电池充电。市电电能输出端接一个固态继电器，控制220v市电是否接通。逆变器部分输出端接一个固态继电器。固态继电器可以保护电路板，单片机发出指令才可以通或断。防止突然出现电流，损害元器件。
91.通过pb14和pb15对蓄电池进行pwm充电控制。通过pwm充电控制两组电池互补充电。
92.所述报警电路(刚上电蜂鸣器响一声，响0.5s后断开，光伏组件充电蜂鸣器响两声响0.5s停0.5s再响0.5s，市电充电响三声，充电完毕响两声，每次响1s，间隔0.5s。如果出现错误：控制充放电失败情况，蜂鸣器长鸣)包括蜂鸣器b1，b1的正极接+5v，b1的负极接npn三极管q13集电极，q13基极分别与电阻r30一端、电阻r32一端相连，r30另一端接pc2，r32另一端分别与gnd、q13发射极相连。
93.所述人机交互部分包括按键电路和显示电路，按键电路包括开关sw2～sw5，sw2～sw5一端分别与pa4、pa6、pa7、pa5对应相连，sw2～sw5另一端接电阻r27一端，r27另一端接+3.3v；
94.显示电路包括header 8x2接口(外接显示屏)p6，p6的1脚接gnd，p6的3脚分别与电阻r63一端、电阻r64一端相连，r63另一端接+3.3v，r64另一端接gnd，p6的5、7、9、11、13、15脚分别与pc8、pd8、pd10、pd12、pd14、+3.3v相连，p6的16脚接npn三极管q25集电极，q25基极分别与电阻r72一端、电阻r74一端相连，r72另一端接pa11，r74另一端分别与gnd、q25发射极相连，+3.3v通过电容c40接gnd。
95.所述led发光二极管电路包括发光二极管e1～e8(e1电路板上电就亮，断电就灭。e2指示工作状态，出现错误蜂鸣器长鸣，e2闪烁，闪烁频率为30hz。e3在市电给电池组充电时长亮，e4在组件给电池充电时常亮，e5在电池通过逆变电路给负载供电是常亮，e6在电池组多余电量并网时常亮，e7、e8测试时用到)，e1～e8阴极接gnd，e1～e8阳极分别与电阻r25、r26、r28、r29、r31、r34、r35、r38一端对应相连，r25、r26、r28、r29、r31、r34、r35、r38另一端分别与pd0、pd1、pd3～pd7、pg9对应相连。
96.所述wifi模块采用esp12f芯片u4，u4的1脚通过电阻r42(0r做电路保护，充当低成本熔丝)接+3.3v，u4的3脚通过电阻r47接+3.3v，u4的5、6、7脚分别与clk、miso、mosi对应相连，u4的8脚分别与电容c31一端、电容c32正极、+3.3v相连，gnd分别与c31另一端、电容c32负极相连；
97.u4的9脚接gnd，u4的10脚分别与cs、电阻r51一端相连，r51另一端接gnd，u4的15脚
通过电阻r46分别与pc12、cpu_tx相连，u4的16脚通过电阻r43分别与pd2、cpu_rx相连，接插件p4的1、2、3脚分别与pd2、pc12、gnd对应相连。
98.设置wifi模块，便于手机或电脑对设备的无线控制(可控制何时充电何时放电，充电模式，查询电池耗电程度)、远程控制及设备状态查询。
99.所述整机电源部分包括lm2576-adj芯片u5、lm2576-5.0芯片u7和xre10/24s12芯片u11，u5的1脚分别与+12v、电容c36一端、电容c34正极、电容c35一端相连，u5的5脚接power，u5的3脚接gnd，u5的2脚分别与二极管d10阴极、电感l3一端相连，l3另一端分别与电容c39正极、电容c37一端、+4.2v相连，u5的4脚分别与电阻r56一端、电阻r53一端相连，r53另一端接+4.2v，r56另一端分别与gnd、c37负极、c39另一端、d10阳极、c35另一端、c34负极、c36另一端相连；
100.u7的1脚分别与+12v、电容c41正极相连，c41负极分别与gnd、u7的5脚、u7的3脚、二极管d11阳极、电容c43负极、电容c42一端相连，d11阴极分别与u7的2脚、电感l4一端相连，l4另一端分别与c43正极、u7的4脚、电容c42另一端、+5v相连；
101.+12v通过电阻r73接发光二极管e10阳极，e10阴极接gnd；
102.接插件p13的1、2脚分别与+24v、gnd2对应相连；
103.u11的1脚分别与gnd2、电容c49一端相连，c49另一端分别与+24v、u11的2脚相连，u11的5脚分别与电容c50正极、电容c48一端、+12v相连，u11的3脚分别与电容c50负极、电容c48另一端相连；
104.+24v通过电阻r79接二极管e11阳极，e11阴极接gnd2。
105.还包括eeprom部分，eeprom部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，eeprom部分采用24c02芯片u6，u6的1、2、3、4脚接gnd，u6的5脚分别与pb0、电阻r60一端相连，r60另一端分别与电阻r59一端、+3.3v、电容c33一端、u6的8脚相连，c33另一端分别与u6的7脚、gnd相连，r59另一端分别与u6的6脚、pc4相连。
106.还包括rs485部分，rs485部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，rs485部分包括sp3485芯片u9，u9的9～5脚分别与gnd、pa9、pa12、pa10、+3.3v对应相连，u9的3、4脚接b，u9的1、2脚接a；
107.接插件p11的5～1脚分别与gnd、pa9、pa12、pa10、+3.3v对应相连，接插件p12的1～4脚分别与+12v、a、b、gnd对应相连，接插件p14的1、2脚分别与a、b对应相连。a、b为调试及维修接口，可以通过485通讯查询单片机状态及发送命令。
108.还包括固态继电器电路，固态继电器电路的控制信号输入端口与核心控制部分的信号输出端口相连，固态继电器电路包括npn三极管q22、q26、q27，q22的集电极接接插件p5的1脚，p5的2脚接+12v，q22的基极通过电阻r58接pc5，q22的发射极通过电阻r62接gnd；
109.q26的集电极接接插件p9的1脚，p9的2脚接+12v，q26的基极通过电阻r75接pc6，q26的发射极通过电阻r77接gnd；
110.q27的集电极接接插件p10的1脚，p9的2脚接+12v，q27的基极通过电阻r76接pe9，q27的发射极通过电阻r78接gnd。
111.还包括网关部分，网关部分的信号传输端口与核心控制部分的信号传输端口相连，网关部分包括sim800c芯片u3，u3的1、2脚分别与sim800_txd、sim800_rxd对应相连，u3的6脚通过电阻r55接pc1，u3的8脚接gnd，u3的13、15～19、21、24～27脚分别与gnd、sim_
data、sim_clk、sim_rst、sim_vdd、gnd、gnd、usb_bus、usb_dp、usb_dn、gnd对应相连，u3的28脚通过电容c38接gnd；u3的30、31、33脚接gnd，u3的32脚接sma-ke芯片j5的1脚，j5的2脚接gnd；
112.u3的34脚分别与u3的35脚、电容c28一端、电容c26一端、电容c25正极、电容c24正极、稳压管zd1阴极、电感l2一端相连，l2另一端接+4.2v；
113.u3的37脚分别与u3的36脚、电容c28另一端、电容c26另一端、电容c25负极、电容c24负极、稳压管zd1阳极、gnd相连；
114.u3的39脚分别与key、npn三极管q18的集电极相连，q18的基极分别与电阻r40一端、电阻r36一端相连，r36另一端接pa1，r40另一端分别与gnd、q18的发射极相连，u3的41脚通过电阻r48接发光二极管e9(指示芯片工作)阳极，e9阴极接gnd，u3的42脚通过电阻r52接pa0。
115.所述网关部分包括接插件p3，p3的1脚分别与pa3、电阻r33一端相连，r33另一端接sim800_txd，p3的2脚分别与pa2、电阻r37一端相连，r37另一端分别与sim800_rxd、电阻r39一端相连，r39另一端分别与gnd、p3的3脚相连；
116.接插件p2的1～4脚分别与gnd、usb_dn、usb_dp、usb_bus对应相连；p2用于sim卡升级。
117.pnp三极管q19的发射极分别与pa2、电阻r44一端相连，r44另一端接+3.3v，q19的发射极接gnd，q19的基极通过电阻r49接sim800_rxd；
118.pnp三极管q20的发射极分别与pa3、电阻r45一端相连，r45另一端接+3.3v，q20的发射极接gnd，q20的基极通过电阻r50接sim800_txd；
119.npn三极管q21集电极分别与power、电阻r54一端相连，r54另一端接+5v，q21的基极分别与电阻r57一端、电阻r61一端相连，r61另一端分别与gnd、q21的发射极相连，r57另一端接二极管d9阴极，d9阳极接pc3；
120.sim卡槽u8的1脚接gnd，u8的2脚分别与sim_vdd、电容c47一端、smf05c芯片u10的1脚相连，c47另一端分别与gnd、u10的2脚相连，u10的4脚分别与电阻r67一端、u8的4脚相连，r67另一端分别与sim_rst、电容c44一端相连，c44另一端分别与gnd、电容c45一端、电容c46一端相连，c45另一端分别与电阻r66一端、sim_data相连，c46另一端分别与电阻r65一端、sim_clk相连，r66另一端分别与u10的6脚、u8的5脚相连，r65另一端分别与u8的6脚、u10的5脚相连。
121.下面结合附图说明本发明的工作过程。
122.通过k1选择输入电源(市电或光伏组件)再通过调节pwm脉冲宽度决定开关管q3～q6通断的时间，由pb14与pb15引脚输出的pwm脉冲宽度来调节占空比，从而控制开关管的通断时间，控制电能给蓄电池充电。
123.充电频率靠cpu的pb14与pb15控制，控制开断时间的时候，单片机输出pwm脉冲的方式为互补的方波如图10(图10中的a、b管分别对应电路图中的q3、q4)。
124.储能电池容量可为48v 100ah，为减小用电费用，在谷值电价的时候给电池充电，谷值电价时间只有几个小时，如果想给电池充满就必须用大电流给电池充电，这样有两个弊端，一是电池温度升高，时间长了影响电池寿命，二是一直大电流充电，电池会虚满状态，就是虚电。我们采用电池组的形式用两块48v 50ah电池(如图3所示电池a、电池b)，用pwm脉
冲的充电方式给电池充电，pwm是数字电路，高低电平控制，输出的是矩形波(如图9所示)。常规的脉冲式充电，电池必须得休息，不能一直充电，采用两块电池交替充电的方式，电池得到了休息。当给a组充电时，也就是pb14为高电平，b组不充电，pb15低电平。给b组充电同理。这样交替充电，即可大电流充电，电池又得到休息。经过实验测得，此充电方式可以缩短充电时间20％～43％。这样可以在谷值电价时把电池充满，达到收益最大化。另外，通过开关控制充电时，一关一合的方式充电，放电时则一起给负载供电，不影响用户正常使用。
125.电池组电压为48v，以恒流转恒压方式进行充电，占空比调节成50％，此时脉冲频率为1000hz，使锂电池充电速率为1c，此时为恒流充电模式。当电池组电压达到40v时，立即进入恒压充电，控制器输出引脚立即减小占空比，减小脉宽，占空比调节成25％，此时脉冲频率为100khz，进入涓流充电模式。如此设置减少充电时间，增加电池寿命。
126.设备读取配置信息，如果用户有可用连接到外网的本地wifi路由器，本发明装置根据用户设备的账号密码进行连接外网，如果没有设置或者设置失败，本发明装置通过网关部分，利用gprs连接外网，发出提示，让用户进行wifi的设置。
127.建立与服务器的连接后，首先通过服务器获取当前北京时间基准，为本地实时时钟授时，再通过服务器获取本地的峰谷值时间列表，保存在本地flash中，进入函数轮询。通过内部精准的rtc时钟产生分钟定时中断，每次中断到来，判断一下时间，是否达到峰谷动作时间，如果到达时间触发阈值，进行峰谷相应动作。本发明装置每十分钟会与服务器进行一次握手，获取一下新配置信息，如果服务器发送新的配置，将覆盖原始信息，并刷新当前运行配置信息，校准一下实时时钟，上传本机状态数据其中包括当前峰谷启动截止时间、当前锂电池组剩余容量、逆变器输出功率，设备当前状态、模式温度参数。核心控制部分发送数据通过esp12f(有wifi网络时)，没有wifi靠sim卡。
128.可设置在谷值电价时通过充电电路控制市电给电池组充电，在峰值电价时，电池组通过逆变器部分供给家庭负载，电池多余电量，可以经过dc/dc使电压达到并网逆变器的mppt(最大功率点跟踪)电压范围内，并入电网。
129.当储存电能消耗殆尽时(通过电压电流采集检测)，核心控制部分进行市电切换(通过固态继电器)，或达到谷值电价时段，自动切入市电直接供电模式并进行充电储能。
130.在本发明装置初期使用中，核心控制部分可记录用户负荷特性(通过采集电池的电压电流，计算每天电池组状态，是剩余电量多，还是电池电量不够用每天得靠市电供负载，计算一段时间后，通过增加电池容量或者减小电池容量来调整)，将数据通过wifi或gprs数据发送至云服务器，进行负荷特性分析，计算最优化储能电池配置(通过采集电池的电压电流，计算每天电池组状态，是剩余电量多，还是电池电量不够用每天得靠市电供负载，计算一段时间后，通过增加电池容量或者减小电池容量来调整)，工作人员上门配置电池(更换电池组)，达到满足全阶峰谷调平(调节电池容量，最后达到谷值电价充满电，峰值电价时靠电池输出负载)，并保证中浅放电深度(单片机能读电池状态，调节放电深度，增加电池寿命，放电到电池容量的80％后，通过固态继电器控制，停止电池放电)，维护电池寿命。
131.可设置并网逆变器输出功率阈值t1、蓄电池内阻阈值t2、蓄电池组上限电压t3、蓄电池组下限电压t4初始参数，并采集并网逆变器输出的交流电压值u。如果u》265v，判断各块蓄电池内阻是否大于t2，如果大于t2，则液晶显示屏显示有个别蓄电池内阻过大，需要更
换，并给出需要更换的蓄电池的序号，然后进入检测周期等待。如果不大于t2，则继续判断蓄电池组电压是否小于t3，如果小于t3，停止充电，并进入检测周期等待；如果大于t3，开始对蓄电池组充电。继续采集交流电压值u，如果u》250v，则重复上述步骤；如果u《250v，停止充电，并进入检测周期等待。
132.如果u《265v，判断u是否小于240v，如果u》240v，停止蓄电池向并网逆变器放电，进入检测周期等待。如果u《240v，采集并网逆变器输出功率值，如果并网逆变器输出功率大于阈值t1，停止蓄电池向并网逆变器放电，进入检测周期等待。如果并网逆变器输出功率小于阈值t1，判断蓄电池组电压是否大于t4，如果不大于t4，停止蓄电池向并网逆变器放电，进入检测周期等待；如果大于t4，控制蓄电池组开始向并网逆变器放电，并重复上述步骤的循环。每经过检测周期等待时间结束后重复上述循环程序执行步骤进行过压调节。
133.本发明光伏组件的自动跟踪光伏发电系统可采用角度超前式光伏系统调节方法。角度超前式光伏系统调节方法如图10所示，图中点划线代表光伏组件法线方向，a1、a2、b1、b2处的箭头代表太阳辐照方向(a1、a2表示各调节周期起始时刻太阳辐照方向，b1、b2表示各调节周期结束时刻太阳辐照方向)。在起始时刻，光伏组件法线方向1超前太阳辐照方向a1，超前角度为θ
s1
/2。在第1个调节周期ts时间内，太阳辐照方向由方向a1逐渐转到方向b1，光伏组件法线方向与太阳辐照方向的夹角由θ
s1
/2逐渐变为0，再由0逐渐变为θ
s1
/2。在第1个调节周期ts时间结束时刻，调节光伏组件旋转角度(θ
s1
/2+θ
s2
/2)，使光伏组件法线方向由位置1转至位置2，此时光伏组件法线方向2超前太阳辐照方向b1，超前角度为θ
s2
/2。然后开始进入下一个调节周期，上一个周期结束时刻太阳辐照方向b1就是下一个周期起始时刻太阳辐照方向a2。在第2个调节周期ts时间内，太阳辐照方向由方向a2逐渐转到方向b2，在第2个调节周期ts时间结束时刻，调节光伏组件旋转角度(θ
s2
/2+θ
s3
/2)，使光伏组件法线方向由位置2转至位置3，此时光伏组件法线方向3超前太阳辐照方向b2，超前角度为θ
s3
/2。此后每个周期光伏组件角度调节过程以此类推。
134.在调节周期的起始时刻，光伏组件的法线方向超前太阳辐照方向的角度为θ
sn
/2(θ
sn
为角度调节步长，n代表第n个调节周期中的角度调节步长)，在调节周期的结束时刻，光伏组件的法线方向滞后太阳辐照方向的角度为θ
sn
/2。调节周期内夹角θ
t
随时间变化的函数曲线如图11所示。
135.在前半个调节周期0～ts/2时间内太阳辐照方向与光伏组件法线方向的夹角θ
t
与时间t的函数关系为：
[0136][0137]
在后半个调节周期ts/2～ts时间内太阳辐照方向与光伏组件法线方向的夹角θ
t
与时间t的函数关系为：
[0138][0139]
在调节周期ts时间内光伏组件法线方向与太阳辐照方向的平均夹角为：
[0140][0141]
在调节周期ts时间内光伏组件法线方向与太阳辐照方向的平均夹角为θ
sn
/4。
[0142]
光伏组件发电量g＝p
×r×
t
[0143]
式中g为光伏组件发电量(单位kw
·
h)，p为光伏组件峰值功率(单位kwp)，r为光伏组件接收到的太阳辐照强度(单位kw/m2)，t为时间(单位h)。
[0144]
其中：
[0145]
r＝r
t
×
cosθ
t
[0146]
式中θ
t
为太阳辐照方向与光伏组件法线方向的夹角随时间变化的函数(单位
°
)；r
t
为辐照强度随时间的变化函数(单位kw/m2)。
[0147]
调节周期ts为1/3小时(20分钟)，角度调节步长θs为5度，光伏组件总功率p为10kwp。
[0148]
发电量计算如下。
[0149][0150]
前半个周期内(时间t变化区间由0时刻至1/6小时)光伏组件法线方向与太阳辐照方向夹角由2.5度逐渐减小至0度，θ
t
与时间t的函数关系为：
[0151][0152]
后半个周期内(时间t变化区间由1/6小时至1/3小时)光伏组件法线方向与太阳辐照方向夹角由0度逐渐增加至2.5度，θ
t
与时间t的函数关系为：
[0153][0154]
超短期(可为15分钟～4小时)内辐照强度函数随时间变化情况包括：1辐照强度不变；2辐照强度单调递增；3辐照强度单调递减；4辐照强度先减后增；5辐照强度先增后减；6辐照强度先增再减再增；7辐照强度先减再增再减。
[0155]
下面以7个辐照强度变化函数代表上述7种变化情况，计算采用本发明光伏系统角度调节方法的光伏组件发电量：
[0156]
(1)辐照强度不变
[0157]rt
＝r
[0158]
式中r＝0.8kw/m2；
[0159][0160]
(2)辐照强度单调递增
[0161]rt
＝r+kt
[0162]
式中r＝0.8kw/m2，k＝0.6；
[0163][0164]
(3)辐照强度单调递减
[0165]rt
＝r-kt
[0166]
式中r＝0.8kw/m2，k＝0.6；
[0167][0168]
(4)辐照强度先减后增
[0169]rt
＝r+mcos(nt)
[0170]
式中r＝0.8kw/m2，m＝0.2，n＝6π；
[0171][0172]
(5)辐照强度先增后减
[0173]rt
＝r+mcos(nt+c)
[0174]
式中r＝0.8kw/m2，m＝0.2，n＝6π，c＝π；
[0175][0176]
(6)辐照强度先增再减再增r
t
＝r+msin(nt)
[0177]
式中r＝0.8kw/m2，m＝0.2，n＝6π；
[0178][0179]
(7)辐照强度先减再增再减
[0180]rt
＝r+msin(nt+c)
[0181]
式中r＝0.8kw/m2，m＝0.2，n＝6π，c＝π；
[0182][0183]
本发明在调节周期内光伏组件法线方向与太阳辐照方向的平均夹角小，光伏组件产生的发电量大。
[0184]
每次调节中光伏组件旋转角度为(θ
s1
/2+θ
s2
/2)(如图10所示)，使光伏组件法线方向保持在该调节周期对应角度调节步长1/2的位置。
[0185]
每次调节的终点位置不固定为角度调节步长1/2的位置。将每个调节周期分为两
个时间区，分别为光伏组件法线方向超前太阳辐照方向的时间区a和光伏组件法线方向滞后太阳辐照方向的时间区b。对这两个时间区光伏组件的发电量进行采集，根据两个时间区内光伏组件发电量的比例调整下次角度调节后光伏组件法线方向的位置，使下次调节后光伏组件法线方向向发电量较多的时间区偏移。
[0186]
如图12所示，图中为连续两个调节周期光伏组件旋转角度示意图。调节周期长度ts，两个调节周期角度调节步长分别为θ
s1
和θ
s12
，图中数字1、2分别表示这两个调节周期中光伏组件法线方向，a1、a2表示两个调节周期起始时刻太阳辐照方向，b1、b2表示两个调节周期结束时刻太阳辐照方向。θ
s1a
和θ
s2a
分别为这两个调节周期起始时刻光伏组件法线方向超前太阳辐照方向的角度，θ
s1b
和θ
s2b
分别为这两个调节周期结束时刻光伏组件法线方向滞后太阳辐照方向的角度。
[0187]
在起始时刻，光伏组件法线方向1超前太阳辐照方向a1，超前角度为θ
s1a
。在第1个调节周期ts时间内，太阳辐照方向由方向a1逐渐转到方向b1，光伏组件法线方向与太阳辐照方向的夹角由超前角度θ
s1a
逐渐变为0，再由0逐渐变为滞后角度θ
s1b
。在第1个调节周期ts时间结束时刻，调节光伏组件旋转角度(θ
s1b
+θ
s2a
)，使光伏组件法线方向由位置1转至位置2，此时光伏组件法线方向2超前太阳辐照方向b1，超前角度为θ
s2a
。然后开始进入下一个调节周期，上一个周期结束时刻太阳辐照方向b1就是下一个周期起始时刻太阳辐照方向a2。在第2个调节周期ts时间内，太阳辐照方向由方向a2逐渐转到方向b2，光伏组件法线方向与太阳辐照方向的夹角由超前角度θ
s2a
逐渐变为0，再由0逐渐变为滞后角度θ
s2b
。
[0188]g1a
为第1周期光伏组件法线方向超前太阳辐照方向时间内光伏组件的发电量，g
1b
为第1周期光伏组件法线方向滞后太阳辐照方向时间内光伏组件的发电量，k
1ab
为第1周期g
1a
与g
1b
的比值，k
1ba
为第1周期g
1b
与g
1a
的比值，
△gab
为第1周期内超前时间区向滞后时间区的发电量调节值，
△gba
为第1周期内滞后时间区向超前时间区的发电量调节值，
△
θ
1ab
为第1周期内超前时间区向滞后时间区的角度调节值，
△
θ
1ba
为第1周期内滞后时间区向超前时间区的角度调节值。
[0189]
根据第1个周期内g
1a
与g
1b
的相对大小和比例关系，对第1周期展开角度计算，将超前时间区和滞后时间区内的发电量调整为相同情况下，计算得到一个角度调节值(由于太阳辐照变化的随机性，将发电量与角度的关系简化为线性比例关系进行计算)。根据该角度调节值和第1周期超前时间区和滞后时间区角度的大小，对第2周期内光伏组件法线方向超前太阳辐照方向的角度进行计算，并得到调节光伏组件应旋转的角度。当光伏组件法线方向处在该周期角度区间1/2的位置时，如果超前时间区与滞后时间区的太阳能辐照量不等时，光伏组件法线方向如果向太阳能辐照量更大的时间区间偏移，在相同调节周期内，光伏组件产生更多的发电量。采用该优选调节方法后，每次调节后光伏组件法线方向不是固定处在下一周期角度区间1/2的位置，而是根据上一周期内超前时间区和滞后时间区内光伏组件发电量的比例(也就是光伏组件接收到的太阳能辐照量的比例)进行动态调整，使光伏组件法线位置向光伏组件发电量较高的时间区偏移，这种调节可获得更多的发电量。
[0190]
(1)当第1周期内超前时间区的发电量大于滞后时间区的发电量时(g
1a
》g
1b
)，
[0191][0192]g1a-δg
ab
＝g
1b
+δg
ab
[0193][0194][0195]
计算调节光伏组件应旋转的角度：
[0196][0197][0198]
由θ
s2a
+θ
s2b
＝θ
s2
得所以应旋转角度为
[0199]
(2)当第1周期内超前时间区的发电量小于滞后时间区的发电量时(g
1a
《g
1b
)，
[0200][0201]g1a
+δg
ba
＝g
1b-δg
ba
[0202][0203][0204]
计算调节光伏组件应旋转的角度：
[0205]
[0206][0207]
由θ
s2a
+θ
s2b
＝θ
s2
得
[0208]
所以
[0209]
应旋转角度为
[0210]
(3)当第1周期内超前时间区的发电量等于滞后时间区的发电量时(g
1a
＝g
1b
)，计算调节光伏组件应旋转的角度：
[0211][0212]
由θ
s2a
+θ
s2b
＝θ
s2
得
[0213]
所以
[0214]
应旋转角度为
[0215]
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。