專利名稱：一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，為光伏發(fā)電領(lǐng)域提供了一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨著人類的發(fā)展，電能源已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ?、工作不可或缺的能源之一，但是地球現(xiàn)有的資源有限性，使得越來越多的人不得不將眼光轉(zhuǎn)向采用太陽能發(fā)電，太陽能作為一種潔凈的能源，既是一次能源，又是可再生能源，有著化石能源無法比擬的優(yōu)越性，但是一年四季中每一天不同時刻陽光的直射角度隨時都處在變化之中，在這種情況下，光伏板接收太陽能的效率由于接收角度問題就受到了很大限制，如何設(shè)計控制系統(tǒng)，使得在仰角調(diào)整過程中，保持光伏板與單軸的夾角為赤緯角，即每天只需調(diào)整0.26°，實現(xiàn)太陽的實時跟蹤，最大化地獲取太陽光來進行電的儲蓄或發(fā)電，成為人們關(guān)注的話題，現(xiàn)有的太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)存在著跟蹤精度不高、控制過程復(fù)雜、抗干擾能力低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，為了解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:包括系統(tǒng)控制器、陽光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機、俯仰角電機。所述光照度傳感器為光電二極管結(jié)構(gòu)，利用光電二極管組成的比較電路來判斷是白天還是晚上，再依此控制電機是否工作，減少能量損耗，每天日出到日落過程中，系統(tǒng)控制器接收陽光跟蹤傳感器信號，分析處理后控制方位角電機帶動主軸轉(zhuǎn)動使光伏板重新定位，垂直于太陽光，以達到太陽能的最大吸收率。系統(tǒng)控制器每天定時驅(qū)動俯仰角電機一次，使光伏板每天繞副軸旋轉(zhuǎn)0.26°。所述的陽光跟蹤傳感器，可以判斷出陽光和太陽能電池板的夾角關(guān)系，并將檢測結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制器系統(tǒng)，控制器分析處理后控制電機帶動光伏板東西向和南北向的轉(zhuǎn)動，使光伏板垂直于太陽光。所述的光照度傳感器，可以利用光電二極管組成的比較電路來判斷是白天還是晚上，黑夜采用中斷處理程序，白天則程序繼續(xù)運行。所述的主軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行安裝，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)光伏板與主軸的夾角為赤緯角。


附圖為新型太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理做進一步詳細的說明。如附圖所示，該新型太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制器、陽光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機、俯仰角電機。系統(tǒng)控制器使用單片機作為核心控制器，循環(huán)接收各個傳感器的信號，每天日出到日落過程中，系統(tǒng)控制器接收陽光跟蹤傳感器信號，分析處理后控制方位角電機帶動主軸轉(zhuǎn)動使光伏板重新定位，垂直于太陽光，以達到太陽能的最大吸收率，系統(tǒng)控制器每天定時驅(qū)動俯仰角電機一次，使光伏板每天繞副軸旋轉(zhuǎn)0.26°，還可根據(jù)光照度傳感器的信號，判斷出夜晚或者陰雨天，停止定位操作從而節(jié)省能量。光照度傳感器為光電二極管結(jié)構(gòu)，利用光電二極管組成的比較電路來判斷是白天還是晚上，再依此控制電機是否工作。陽光跟蹤傳感器，可以判斷出陽光和太陽能電池板的夾角關(guān)系，并將檢測結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制器系統(tǒng)，控制器分析處理后控制電機帶動光伏板東西向和南北向的轉(zhuǎn)動，使光伏板垂直于太陽光。主軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行安裝，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)光伏板與主軸的夾角為赤緯角。以上所述，僅是本發(fā)明的實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:主要包括系統(tǒng)控制器、陽光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機、俯仰角電機。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:使用單片機作為核心控制器，循環(huán)接收各個傳感器的信號，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)控制俯仰角電機和方位角電機，太陽日出到日落過程中，方位角電機帶動主軸旋轉(zhuǎn)，并且每天定時控制俯仰角電機一次，使光伏板每天只旋轉(zhuǎn)0.26° ;還可根據(jù)光照度傳感器的信號，判斷出夜晚或者陰雨天，停止定位操作從而節(jié)省能量。
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:可以判斷出陽光和太陽能電池板的夾角關(guān)系，并將檢測結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制器系統(tǒng)，控制器分析處理后控制電機帶動光伏板每天從東到西和每天南北向0.26°的轉(zhuǎn)動，使光伏板垂直于太陽光。
4.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的光照度傳感器可以利用光電二極管組成的比較電路來判斷是白天還是晚上，黑夜采用中斷處理程序，白天則程序繼續(xù)運行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:主軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行安裝，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)光伏板與主軸的夾角為赤緯角；方位角電機控制主軸的東西向轉(zhuǎn)動，俯仰角電機控制垂直移動桿的伸縮繼而調(diào)節(jié)光伏板的轉(zhuǎn)動，保證太陽光垂直照射光伏板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽方位跟蹤控制系統(tǒng)，其中包括系統(tǒng)控制器、陽光跟蹤傳感器、光照度傳感器、方位角電機、俯仰角電機。每天日出到日落過程中，系統(tǒng)控制器接收陽光跟蹤傳感器信號，分析處理后控制方位角電機帶動主軸轉(zhuǎn)動使光伏板重新定位，垂直于太陽光，以達到太陽能的最大吸收率。系統(tǒng)控制器每天定時驅(qū)動俯仰角電機一次，使光伏板每天繞副軸旋轉(zhuǎn)0.26°，光照度傳感器為光電二極管結(jié)構(gòu)，利用光電二極管組成的比較電路來判斷是白天還是晚上，再依此控制電機是否工作，減少能量損耗，本控制系統(tǒng)可以根據(jù)太陽光線的角度實現(xiàn)實時對光伏板的定位，控制精度高，能最大程度提高太陽能吸收率，且成本投入低，具有良好的實際應(yīng)用價值。
文檔編號G05D3/12GK103149945SQ20111040177
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者張曉哲, 張正璞 申請人:西安博昱新能源有限公司