專利名稱：太陽能電池板角度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池板角度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著世界能源危機的日益加重和環(huán)境的不斷惡化，人們普遍意識到應(yīng)該使用可再生型清潔能源來替代傳統(tǒng)的化石能源。其中太陽能、風(fēng)能等可再生清潔能源，也是新能源技術(shù)領(lǐng)域中運用得比較多和成熟的。太陽能作為清潔能源的ー種，使用地域廣泛，技術(shù)較為成熟，已經(jīng)被廣泛用于各種領(lǐng)域，其中較多的是光伏太陽能發(fā)電和熱管技木。但是，太陽能也面臨著不集中、受天氣影響大、地域、時間因素突出等諸多問題。為了使太陽能的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到最大，就要將陽光垂直照射到太陽能電池板上。因此，勢必要采取相應(yīng)的措施，使得太陽能電池板能隨著陽光的直射角度變化而轉(zhuǎn)動，持續(xù)保證陽光垂直射到太陽能電池板上。 目前，市場上的太陽能跟蹤裝置，或者是單軸轉(zhuǎn)動，或者是雙軸轉(zhuǎn)動，都不能很好地隨著時間和季節(jié)的變化而變化。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)能通過光感元器件來確定陽光的入射角，從而控制太陽能電池板的轉(zhuǎn)向，但是其成本偏高，控制程序和機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易實現(xiàn)，且受環(huán)境影響因素較大。特別是對于多云、陰雨的天氣，陽光或是直接照射，或是透過云層，讓現(xiàn)有的控制和光感元器件很難識別。對于僅通過光強或者光感電流/電壓來識別的系統(tǒng)，控制器件會“誤以為”太陽已經(jīng)改變了角度，需要調(diào)整；且因為天氣原因，這樣的調(diào)整會多次反復(fù)出現(xiàn)，導(dǎo)致整個控制系統(tǒng)反復(fù)做出修正指令，會對機械造成一定程度的影響。以上情況表明市場需要ー種更易受控制，受環(huán)境因素影響較小，調(diào)整方便，成本較低，控制精度較高，機械化程度和程序復(fù)雜性較小的新型太陽能電池板轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中采用光感元件的太陽能跟蹤裝置的不足之處有1、控制呆板。對于沒有光感元件的系統(tǒng)，往往不能很好地根據(jù)實際的光照強度作出有效的反應(yīng)，只能依據(jù)記憶芯片中的既定規(guī)則進行調(diào)整太陽能電池板的角度。2、受環(huán)境因素太大。對于有光感元件的系統(tǒng)，雖然能有效保證電池板的轉(zhuǎn)角與入射光一致，但是在陰雨、多云、沙塵暴等天氣下，或者周圍有強光源存在時，都不能有效識別光線強度，致使作出錯誤調(diào)整。3、成本較高，安裝不易。對于這些系統(tǒng)，需要根據(jù)具體的安裝環(huán)境來配合既定的程序，或者需要遠(yuǎn)離干擾源，這些都限制了采用光感元件的太陽能跟蹤裝置的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，使得太陽能電池板角度控制系統(tǒng)在沒有光感元件時，仍能夠?qū)崿F(xiàn)角度調(diào)整的精確控制。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了一種太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，包括檢測模塊，獲取當(dāng)前的太陽能電池板的輸出功率值與最近一次記錄的輸出功率值，運算出功率的衰減量以及衰減量的變化量；模糊控制模塊，以功率的衰減量以及衰減量的變化量為輸入變量，按預(yù)定模糊控制規(guī)則計算太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值；角度調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值，調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平角度調(diào)節(jié)部件或垂直角度調(diào)節(jié)部件轉(zhuǎn)動預(yù)定角度。進ー步地，模糊控制模塊包括規(guī)則庫，包含多個預(yù)定模糊控制規(guī)則；轉(zhuǎn)換單元，以功率的衰減量以及衰減量的變化量為輸入變量，對輸入變量進行模糊化處理，形成與功率的衰減量對應(yīng)的第一模糊推理子集以及與衰減量的變化量對應(yīng)的第二模糊推理子集；模糊推理単元，根據(jù)所述預(yù)設(shè)模糊控制規(guī)則，對第一模糊推理子集以及第ニ模糊推理子集進行模糊推理邏輯運算，得出模糊推理控制子集；解模糊単元，將模糊推理控制子集解模糊后，獲得太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值。進ー步地，轉(zhuǎn)換單元采用以下公式對輸入變量進行模糊化處理，獲得輸入變量在第一模糊推理子集或者第二模糊推理子集中的映射值n :
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 檢測模塊(10)，獲取當(dāng)前的太陽能電池板的輸出功率值與最近一次記錄的輸出功率值，運算出功率的衰減量(ΛΡ)以及所述衰減量的變化量(dAP/dt)； 模糊控制模塊(30)，以所述功率的衰減量(ΛΡ)以及所述衰減量的變化量(dAP/dt)為輸入變量，按預(yù)定模糊控制規(guī)則計算所述太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值； 角度調(diào)節(jié)模塊(50)，根據(jù)所述太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值，調(diào)節(jié)所述太陽能電池板的水平角度調(diào)節(jié)部件或垂直角度調(diào)節(jié)部件轉(zhuǎn)動預(yù)定角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述模糊控制模塊(30)包括 規(guī)則庫(31)，包含多個預(yù)定模糊控制規(guī)則； 轉(zhuǎn)換單元(33)，以所述功率的衰減量(ΛΡ)以及所述衰減量的變化量(dAP/dt)為輸入變量，對所述輸入變量進行模糊化處理，形成與所述功率的衰減量(△ 對應(yīng)的第一模糊推理子集以及與所述衰減量的變化量(dAP/dt)對應(yīng)的第二模糊推理子集； 模糊推理単元(35)，根據(jù)所述預(yù)定模糊控制規(guī)則，對所述第一模糊推理子集以及第ニ模糊推理子集進行模糊推理邏輯運算，得出模糊推理控制子集； 解模糊単元(37)，將所述模糊推理控制子集解模糊后，獲得所述太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換単元(33)采用以下公式對所述輸入變量進行模糊化處理，獲得所述輸入變量在所述第一模糊推理子集或者第二模糊推理子集中的映射值η :其中，N為輸入變量和輸出變量的模糊論域限定值，當(dāng)輸入變量為所述功率衰減量(ΔΡ)時取3，輸入變量為所述功率衰減量的變化量(dAP/dt)時取2; P為所述太陽能電池板額定功率值； k為誤差比例因子，當(dāng)輸入變量為功率的衰減量(ΛΡ)時取O. 2，輸入變量為功率衰減量的變化量(dAP/dt)時取O. I ; X為所述輸入變量的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述解模糊單元(37)采用平均值法對所述模糊推理控制子集進行模糊判定獲得模糊控制值，井根據(jù)所述模糊控制值通過比例變換獲得所述太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，通過下式對所述模糊控制值進行比例變換
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述模糊控制模塊(30)還包括 模糊規(guī)則生成単元(39)，用于記錄調(diào)整狀態(tài)下的參數(shù)調(diào)節(jié)值，根據(jù)所述參數(shù)調(diào)節(jié)值生成可用的模糊控制規(guī)則，并存儲至所述規(guī)則庫中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述模糊規(guī)則生成單元(39)包括 參數(shù)判斷単元(391)，用于記錄所述參數(shù)調(diào)節(jié)值，判斷參數(shù)調(diào)節(jié)值對應(yīng)的當(dāng)前的太陽能電池板的輸出功率值是否大于最近一次記錄的輸出功率值，當(dāng)所述判斷結(jié)果為是時，生成第一模糊控制規(guī)則； 規(guī)則驗證單元(393),以所述功率的衰減量(ΔΡ)以及所述衰減量的變化量(dΔΡ/dt)為輸入變量，判斷所述第一模糊控制規(guī)則是否多次出現(xiàn)，當(dāng)所述第一模糊控制規(guī)則多次出現(xiàn)，則判斷所述第一模糊控制規(guī)則為所述可用的模糊控制規(guī)則； 規(guī)則添加単元(395)，添加所述可用的模糊控制規(guī)則至所述規(guī)則庫。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)則添加單元(395)還用于 判斷所述可用的模糊控制規(guī)則與所述規(guī)則庫中的所述預(yù)定模糊控制規(guī)則是否存在矛盾； 當(dāng)所述可用的模糊控制規(guī)則與所述規(guī)則庫中的所述預(yù)定模糊控制規(guī)則矛盾吋，將所述規(guī)則庫中的所述預(yù)定模糊控制規(guī)則替換為可用規(guī)則。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述規(guī)則添加單元(395)還用于 當(dāng)所述可用規(guī)則為多個且存在矛盾時，分別以所述功率的衰減量(△ 以及所述衰減 量的變化量(dAP/dt)為輸入變量，計算所述多個可用的模糊控制規(guī)則的強度，其中，每個所述可用的模糊控制規(guī)則的強度為所述輸入變量在每個所述可用的模糊控制規(guī)則對應(yīng)的第一模糊推理子集映射值、第二模糊推理子集中的映射值以及所述模糊控制值的乘積； 將所述強度值最大的所述可用的模糊控制規(guī)則添加至所述規(guī)則庫。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能電池板角度控制系統(tǒng)，包括檢測模塊(10)，獲取當(dāng)前的太陽能電池板的輸出功率值與最近一次記錄的輸出功率值，運算出功率的衰減量(ΔP)以及衰減量的變化量(dΔP/dt)；模糊控制模塊(30)，以功率的衰減量(ΔP)以及衰減量的變化量(dΔP/dt)為輸入變量，按預(yù)定模糊控制規(guī)則計算太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值；角度調(diào)節(jié)模塊(50)，根據(jù)太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值，調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平角度調(diào)節(jié)部件或垂直角度調(diào)節(jié)部件轉(zhuǎn)動預(yù)定角度。本發(fā)明利用太陽能電池板的輸出功率值獲得太陽能電池板的角度調(diào)節(jié)值，控制精度較高，從而可以而在太陽能電池板上沒有設(shè)置感光元件時，仍能夠?qū)崿F(xiàn)角度調(diào)整的精確控制。
文檔編號G05D3/10GK102650889SQ20111004541
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者明亮, 沈軍, 蘇東波 申請人:珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司