專利名稱：一種雙軸式太陽跟蹤系統(tǒng)的控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能發(fā)電裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種雙軸式太陽跟蹤系統(tǒng)的控制電路。
背景技術(shù)：
太陽能資源的總量很大，既是一次性能源，又是可再生能源，是免費(fèi)使用、無需運(yùn)輸三維清潔能源。但是太陽能具有分散性，雖然到達(dá)地球表面的太陽輻射的總量十分巨大，但其能流密度低。地面每平方米只有1000W左右的太陽能。同時(shí)，太陽能還具有不穩(wěn)定性，由于地球表面受到晝夜、季節(jié)、地理緯度、隨機(jī)變化的氣候自然條件影響，使得到達(dá)某一點(diǎn)的太陽能是間歇的，光照方向和強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化的，太陽能的這些缺陷限制了大規(guī)模的開發(fā)利用太陽能資源。因此，在太陽現(xiàn)存的缺陷基礎(chǔ)上，為了充分開發(fā)利用太陽能資源，雙軸式太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可使光伏電池的接收率大大的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種雙軸式太陽跟蹤系統(tǒng)的控制電路，能夠使光伏電池的接收率有效的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種雙軸式太陽跟蹤系統(tǒng)的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機(jī)控制器以及驅(qū)動(dòng)模塊組成；跟蹤模塊由光電檢測(cè)和太陽角度跟蹤模塊組成，太陽角度跟蹤模塊由無線通訊GPS模塊提供所需的數(shù)據(jù)，光電檢測(cè)由光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)；驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)I和步進(jìn)電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)，分別控制水平方向和垂直方向的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的自動(dòng)跟蹤；跟蹤同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)速風(fēng)向、光照強(qiáng)度和太陽能電池參數(shù)。進(jìn)一步地，所述的無線通訊GPS模塊可提供所需的當(dāng)?shù)貢r(shí)間、日期、經(jīng)度和緯度、海拔和壓力數(shù)據(jù)信息，計(jì)算當(dāng)前太陽的高度角和方位角并輸入單片機(jī)內(nèi)，判斷白天黑夜也是通過讀取GPS數(shù)據(jù)來判斷的。進(jìn)一步地，所述風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)和光照強(qiáng)度檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到破壞性大風(fēng)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)使太陽能電池板轉(zhuǎn)到最佳斜角位置，之后電機(jī)停轉(zhuǎn)，保護(hù)太陽能電池，光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐墓庹諒?qiáng)度，進(jìn)而判斷天氣狀況，以便跟蹤模式的切換。進(jìn)一步地，所述太陽能電池參數(shù)集成模塊實(shí)時(shí)采集太陽能電池的溫度、電壓和電流，以便太陽能電池輸出最大功率。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且電路部分連線簡(jiǎn)單；2.采用雙軸式自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可使光伏電池的接受率大大的提高，從而能更有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域。另一方面，有效的利用太陽能可以緩解日益緊張的能源危機(jī)和嚴(yán)重污染的生態(tài)環(huán)境，這對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意 義。

圖1為本實(shí)用新型的示意圖具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1中，一種雙軸式太陽跟蹤系統(tǒng)的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機(jī)控制器以及驅(qū)動(dòng)模塊組成；跟蹤模塊由光電檢測(cè)和太陽角度跟蹤模塊組成，太陽角度跟蹤模塊由無線通訊GPS模塊提供所需的數(shù)據(jù)，光電檢測(cè)由光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)；驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)I和步進(jìn)電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)，分別控制水平方向和垂直方向的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的自動(dòng)跟蹤；跟蹤同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)速風(fēng)向、光照強(qiáng)度和太陽能電池參數(shù)。進(jìn)一步地，所述的無線通訊GPS模塊可提供所需的當(dāng)?shù)貢r(shí)間、日期、經(jīng)度和緯度、海拔和壓力數(shù)據(jù)信息，計(jì)算當(dāng)前太陽的高度角和方位角并輸入單片機(jī)內(nèi)，判斷白天黑夜也是通過讀取GPS數(shù)據(jù)來判斷的。進(jìn)一步地，所述風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)和光照強(qiáng)度檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到破壞性大風(fēng)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)使太陽能電池板轉(zhuǎn)到最佳斜角位置，之后電機(jī)停轉(zhuǎn)，保護(hù)太陽能電池，光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐墓庹諒?qiáng)度，進(jìn)而判斷天氣狀況，以便跟蹤模式的切換。進(jìn)一步地，所述太陽能電池參數(shù)集成模塊實(shí)時(shí)采集太陽能電池的溫度、電壓和電流，以便太陽能電池輸出最大功率。本實(shí)用新型的工作過程為:單片機(jī)通過讀取無線通訊GPS模塊的數(shù)據(jù)信息，判斷白天和黑夜，光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)陰天和晴天，晴天時(shí)，啟用光電檢測(cè)跟蹤模式，陰天時(shí)系統(tǒng)處于暫停等待狀態(tài)；由陰天變晴天時(shí)啟用太陽角度控制模式，此時(shí)通過讀取無線通訊GPS模塊提供的時(shí)間日期和經(jīng)緯度信息，計(jì)算太陽的高度角和方位角，確定太陽的位置，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)I和步進(jìn)電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)，使機(jī)械裝置逐漸對(duì)準(zhǔn)太陽，隨后系統(tǒng)進(jìn)入檢測(cè)等待狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)停止工作，當(dāng)太陽偏離一定角度后，光電檢測(cè)再次開始搜索跟蹤太陽；一直循環(huán)，直至天黑；數(shù)字風(fēng)速風(fēng)向傳感器檢測(cè)當(dāng)時(shí)的風(fēng)速信號(hào)，電池參數(shù)采集模塊將采集太陽能電池的參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種雙軸式太陽跟蹤系統(tǒng)的控制電路，其特征在于:主要是由跟蹤模塊，單片機(jī)控制器以及驅(qū)動(dòng)模塊組成；跟蹤模塊由光電檢測(cè)和太陽角度跟蹤模塊組成，太陽角度跟蹤模塊由無線通訊GPS模塊提供所需的數(shù)據(jù)，光電檢測(cè)由光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)；驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)I和步進(jìn)電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)，分別控制水平方向和垂直方向的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的自動(dòng)跟蹤；跟蹤同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)速風(fēng)向、光照強(qiáng)度和太陽能電池參數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙軸式太陽跟蹤系統(tǒng)的控制電路，主要是由跟蹤模塊，單片機(jī)控制器以及驅(qū)動(dòng)模塊組成；跟蹤模塊由光電檢測(cè)和太陽角度跟蹤模塊組成，太陽角度跟蹤模塊由無線GPS模塊提供所需的數(shù)據(jù)，光電檢測(cè)由光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)；驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)1和步進(jìn)電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)，分別控制水平方向和垂直方向的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的自動(dòng)跟蹤；跟蹤同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)速風(fēng)向、光照強(qiáng)度和太陽能電池參數(shù)。本實(shí)用新型通過采用雙軸式太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，將光電檢測(cè)與太陽角度跟蹤相結(jié)合，使系統(tǒng)更穩(wěn)定，精確度更高。
文檔編號(hào)G05D3/12GK203070107SQ201220597108
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者王嬌嬌, 許婷 申請(qǐng)人:西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司