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新型太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:6267516閱讀:211來源:國知局
專利名稱:新型太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域
本實用新型涉及太陽能利用領域,具體涉及一種新型太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,能源和資源的需求越來越大,人們的目光正轉(zhuǎn)向可再生能源的開發(fā)和利用。光伏發(fā)電是一種公認的技術(shù)含量高、有發(fā)展前途的新能源技術(shù)。太陽能取之不盡,用之不竭, 不產(chǎn)生任何廢棄物,沒有噪聲等污染,對環(huán)境無不良影響,是理想的清潔能源;太陽能被廣泛應用于蓄電池充電系統(tǒng)、水泵、家用電源和衛(wèi)星能源等領域。但是,光伏電池輸出特性具有明顯的非線性,只有在某一電壓下才能輸出最大功率。光伏發(fā)電系統(tǒng)最主要的缺點就是其價格昂貴而發(fā)電效率卻較低,這已成為限制其發(fā)展的主要因素之一。所有的光伏系統(tǒng)都希望電池陣列在同樣日照、溫度的條件下輸出盡可能多的電能,以提高其發(fā)電效率,這也就是理論和實踐上的太陽能電池陣列的最大功率點跟蹤難題。因此,為了充分利用光伏電池所轉(zhuǎn)化的能量,急需一種能夠自動跟蹤太陽能最大功率點的跟蹤系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率低的問題,本實用新型提供一種新型太陽能雙軸自動跟Ife系統(tǒng)。本實用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下新型太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板、變換電路、蓄電池、負載、采集單元、給定模塊、控制器、顯示模塊和執(zhí)行機構(gòu);所述太陽能光伏電池板與變換電路相連,其用于將采集的太陽能轉(zhuǎn)換為電能后輸出給變換電路;所述變換電路與蓄電池相連,其用于將接收到的電能進行穩(wěn)壓后輸出給蓄電池;所述蓄電池分別與負載、控制器相連,其用于存儲變換電路輸出的電能,并為負載和控制器提供工作電能;所述采集單元分別與太陽能光伏電池板、控制器相連,其用于采集太陽能光伏電池板的仰角和方位角,并將采集到的角度數(shù)據(jù)傳送給控制器;所述給定模塊與控制器相連,其用于存儲視日角度和日照強度的歷史數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)傳送給控制器;所述控制器分別與執(zhí)行機構(gòu)、顯示模塊相連,其用于將采集單元傳來的角度數(shù)據(jù)與給定模塊給定的歷史數(shù)據(jù)進行比較,并結(jié)合當時的溫度和日照強度計算出太陽能光伏電池板的最佳角度,并根據(jù)最佳角度值下達角度調(diào)節(jié)指令給執(zhí)行機構(gòu),同時,將太陽能光伏電池板當前的仰角和方位角數(shù)據(jù)傳送給顯示模塊進行顯示;所述執(zhí)行機構(gòu)與太陽能光伏電池板相連,其用于接收控制器傳來的角度調(diào)節(jié)指令,并根據(jù)該指令對太陽能光伏電池板進行仰角和方位角的調(diào)整。本實用新型的有益效果是該系統(tǒng)以太陽能最大功率點為跟蹤目標,應用視日運動軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合的方法,采用雙軸自動跟蹤控制裝置,可以完成太陽能全方位(包括緯度季節(jié)變化的跟蹤)跟蹤運動,可使太陽能的有效利用率提高30 40% ;整套系統(tǒng)輕便、小巧,跟蹤可靠,靈敏度高,結(jié)構(gòu)緊湊合理。

圖I是本實用新型太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。如圖I所示,本實用新型的太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板、變換電路、蓄電池、負載、采集單元、給定模塊、控制器、顯示模塊和執(zhí)行機構(gòu)。該系統(tǒng)的工作原理如下太陽能光伏電池板將采集的太陽能轉(zhuǎn)換為電能后輸出給變換電路,變換電路將接 收到的電能進行穩(wěn)壓后輸出給蓄電池,蓄電池存儲變換電路輸出的電能,并為負載和控制器提供工作電能;采集單元采集太陽能光伏電池板的仰角和方位角,并將采集到的角度數(shù)據(jù)傳送給控制器;給定模塊存儲視日角度和日照強度的歷史數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)傳送給控制器。由于太陽能光伏電池板的最大功率輸出點與溫度和日照強度有關,在相同溫度情況下,其輸出功率是非線性的??刂破鲗⒉杉瘑卧獋鱽淼慕嵌葦?shù)據(jù)與給定模塊給定的歷史數(shù)據(jù)進行比較,并結(jié)合當時的溫度和日照強度計算出太陽能光伏電池板的最佳角度,并根據(jù)最佳角度值下達角度調(diào)節(jié)指令給執(zhí)行機構(gòu),同時,控制器將太陽能光伏電池板當前的仰角和方位角數(shù)據(jù)傳送給顯示模塊進行顯示;執(zhí)行機構(gòu)接收控制器傳來的角度調(diào)節(jié)指令,并根據(jù)該指令對太陽能光伏電池板進行仰角和方位角的調(diào)整。本實用新型的太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)可以完成太陽能全方位跟蹤運動,可使太陽能的有效利用率提聞30 40% ;整套系統(tǒng)輕便、小巧,跟蹤可罪,靈敏度聞,結(jié)構(gòu)緊湊合理。
權(quán)利要求1.新型太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板、變換電路、蓄電池、負載、采集單元、給定模塊、控制器、顯示模塊和執(zhí)行機構(gòu); 所述太陽能光伏電池板與變換電路相連,其用于將采集的太陽能轉(zhuǎn)換為電能后輸出給變換電路; 所述變換電路與蓄電池相連,其用于將接收到的電能進行穩(wěn)壓后輸出給蓄電池; 所述蓄電池分別與負載、控制器相連,其用于存儲變換電路輸出的電能,并為負載和控制器提供工作電能; 所述采集單元分別與太陽能光伏電池板、控制器相連,其用于采集太陽能光伏電池板的仰角和方位角,并將采集到的角度數(shù)據(jù)傳送給控制器; 所述給定模塊與控制器相連,其用于存儲視日角度和日照強度的歷史數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)傳送給控制器; 所述控制器分別與執(zhí)行機構(gòu)、顯示模塊相連,其用于將采集單元傳來的角度數(shù)據(jù)與給定模塊給定的歷史數(shù)據(jù)進行比較,并結(jié)合當時的溫度和日照強度計算出太陽能光伏電池板的最佳角度,并根據(jù)最佳角度值下達角度調(diào)節(jié)指令給執(zhí)行機構(gòu),同時,將太陽能光伏電池板當前的仰角和方位角數(shù)據(jù)傳送給顯示模塊進行顯示; 所述執(zhí)行機構(gòu)與太陽能光伏電池板相連,其用于接收控制器傳來的角度調(diào)節(jié)指令,并根據(jù)該指令對太陽能光伏電池板進行仰角和方位角的調(diào)整。
專利摘要太陽能雙軸自動跟蹤系統(tǒng)涉及太陽能利用領域,該系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板、變換電路、蓄電池、負載、采集單元、給定模塊、控制器、顯示模塊和執(zhí)行機構(gòu)。太陽能光伏電池板將采集的太陽能轉(zhuǎn)換為電能后經(jīng)變換電路存儲到蓄電池中,供負載使用,同時,也把電能提供給自身各個模塊使用,達到完全獨立工作的目的。控制器把采集單元采集到的角度數(shù)據(jù)和給定數(shù)據(jù)進行比較,并結(jié)合當時的溫度和日照強度,計算出太陽能光伏電池板的最佳角度,由執(zhí)行機構(gòu)進行角度調(diào)整。本實用新型的有益效果是該系統(tǒng)可以完成太陽能全方位跟蹤運動,可使太陽能的有效利用率提高30~40%;整套系統(tǒng)輕便、小巧,跟蹤可靠,靈敏度高,結(jié)構(gòu)合理緊湊。
文檔編號G05F1/67GK202522930SQ20122016642
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者張超, 鄒稷, 魏巍 申請人:長春大學
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