本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制太陽能板角度的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，太陽能發(fā)電機板角度調(diào)節(jié)是十分重要的技術(shù)要求。 太陽能板的角度調(diào)節(jié)的目的是最大限度的吸收太陽能進(jìn)行發(fā)電。讓太陽能板接收更多的太陽能。

現(xiàn)有技術(shù)的太陽能板的角度調(diào)節(jié)是通過手動操作盒進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式需要維護(hù)人員將手動操作盒放到太陽能支架上，再將手動操作盒的插頭插在控制柜的相關(guān)位置上才能控制太陽能板的角度。這種控制方式給維護(hù)人員帶來了很多不便之處，角度調(diào)節(jié)效率低，勞動強度大，而且在不斷運送和插拔可能造成操作盒損壞，提高了維護(hù)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述采用手動操作盒進(jìn)行角度調(diào)節(jié)存在的調(diào)節(jié)效率低，勞動強度大的缺陷，本發(fā)明提供了一種太陽能板角度控制系統(tǒng)，通過該控制系統(tǒng)就不需要維護(hù)人員將手動操作盒放到太陽能支架上上，提高了調(diào)節(jié)效率，減輕了維護(hù)人員的勞動強度。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種太陽能板角度控制系統(tǒng)，其特征在于：包括硬件部分和軟件部分；所述硬件部分包括電源模塊、伺服驅(qū)動器、旋鈕開關(guān)、按鈕開關(guān)和指示燈，所述電源模塊能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)為直流電，所述旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的輸入端連接在電源模塊的輸出端上，所述旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的輸出端連接在伺服驅(qū)動器的輸入端上，所述指示燈連接在伺服驅(qū)動器的輸出端上；所述軟件部分包括手動角度調(diào)節(jié)模塊、手動啟動角度調(diào)節(jié)模塊、手動停止角度調(diào)節(jié)模塊、太陽板角度校零模塊、太陽板角度為0°位置指示模塊和太陽板角度為90°位置指示模塊，所述手動角度調(diào)節(jié)模塊用于控制角度手動控制系統(tǒng)進(jìn)入手動角度調(diào)節(jié)模式，所述手動啟動角度調(diào)節(jié)模塊用于控制太陽板啟動角度調(diào)節(jié)，所述手動停止角度調(diào)節(jié)模塊用于控制太陽板停止角度調(diào)節(jié)，所述太陽板角度校零模塊用于太陽板角度校零，所述太陽板角度為0°位置指示模塊用于指示太陽板角度到達(dá)0°位置，所述太陽板角度為90°位置指示模塊用于指示太陽板角度到達(dá)90°位置。

所述按鈕開關(guān)有三個，分別為SB1、SB2和SB3；所述指示燈有兩個，分別為HL1和HL2；所述伺服驅(qū)動器上設(shè)置有DI1、DI2、DI3、DI4和DI-GND五個輸入端，U、V、W、DO1、DO2和DO-GND六個輸出端以及反饋信號采集端；所述電源模塊的正極連接在SB1、SB2和SB3的輸入端上，所述電源模塊的負(fù)極連接在伺服驅(qū)動器的輸入端DI-GND上，所述SB1、SB2和SB3的輸出端分別連接在伺服驅(qū)動器的輸入端DI2、DI3和DI4上，所述伺服驅(qū)動器的輸出端U、V和W連接在角度調(diào)節(jié)電機上，所述角度調(diào)節(jié)電機還與伺服驅(qū)動器的反饋信號采集端相連，所述伺服驅(qū)動器的輸出端DO1和DO2分別連接在HL1和HL2的輸入端上，所述HL1和HL2的輸出端連接在伺服驅(qū)動器的輸出端DO-GND上。

所述手動角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟4；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：角度調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換結(jié)束。

所述手動啟動角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟7；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：按下按鈕開關(guān)SB1；

步驟5：判斷DI2信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟6，如果不為1則進(jìn)入步驟3；

步驟6：伺服驅(qū)動器控制角度調(diào)節(jié)電機控制太陽板朝著啟動角度調(diào)節(jié)方向運行；

步驟7：啟動角度調(diào)節(jié)動作結(jié)束。

所述手動停止角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟7；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：按下按鈕開關(guān)SB2；

步驟5：判斷DI3信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟6，如果不為1則進(jìn)入步驟3；

步驟6：伺服驅(qū)動器控制角度調(diào)節(jié)電機控制太陽板朝著停止角度調(diào)節(jié)方向運行；

步驟7：停止角度調(diào)節(jié)動作結(jié)束。

所述太陽板角度校零模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟7；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：按下按鈕開關(guān)SB3；

步驟5：判斷DI4信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟6，如果不為1則進(jìn)入步驟3；

步驟6：伺服驅(qū)動器將太陽板角度設(shè)置為0°，并控制DO1輸出24V電壓；

步驟7：太陽板角度校零動作結(jié)束。

所述太陽板角度為0°位置指示模塊具體控制流程為：

步驟1：檢測太陽板角度是否為0°，為0°則進(jìn)入步驟2，不為0°則進(jìn)入步驟3；

步驟2：伺服驅(qū)動器控制DO1輸出電壓，點亮HL1；

步驟3：結(jié)束。

所述太陽板角度為90°位置指示模塊具體控制流程為：

步驟1：檢測太陽板角度是否為90°，為90°則進(jìn)入步驟2，不為90°則進(jìn)入步驟3；

步驟2：伺服驅(qū)動器控制DO2輸出電壓，點亮HL2；

步驟3：結(jié)束。

啟動角度調(diào)節(jié)方向是將太陽板的角度從90度安全位置向0度對太陽位置調(diào)整，0度受太陽能面積最大。停止角度調(diào)節(jié)方向是將風(fēng)機葉片的角度從0度對太陽位置向90度安全位置調(diào)整。啟動角度調(diào)節(jié)就是把太陽板打開，停止角度調(diào)節(jié)就是把太陽板收起的意思。角度調(diào)節(jié)就是改角度調(diào)節(jié)葉角度。在停機時和遇到極限大風(fēng)時需把太陽板收起來，是為了安全，減小受力面積，防止大風(fēng)把風(fēng)機吹倒。

太陽板零度校準(zhǔn)是為了校準(zhǔn)最大受風(fēng)面，太陽板角度90°是最小受風(fēng)面。所以在指示出最大最小受風(fēng)面設(shè)置即可，其它位置不需要特別指示。

角度調(diào)節(jié)電機和太陽板是通過齒輪箱連一起的，所以轉(zhuǎn)動角度調(diào)節(jié)電機就相當(dāng)于調(diào)整了太陽板角度。

伺服驅(qū)動器是驅(qū)動角度調(diào)節(jié)電機的裝置，而伺服驅(qū)動器本身可接收外部指令或信號，完成驅(qū)動角度調(diào)節(jié)電機這一動作，角度調(diào)節(jié)電機和太陽板是連在一起的，所以能控制太陽板角度的變化。伺服驅(qū)動器能收到手動角度調(diào)節(jié)、快轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)等指令，所有不需要獨立的控制盒了。

伺服驅(qū)動器具有數(shù)字量（24V）輸入接口，伺服驅(qū)動器自身具有檢查DI1、DI2、DI3和DI4信號是否等于1的功能；通過角度調(diào)節(jié)電機后面的編碼器反饋信號可以檢測太陽板角度，這個角度反饋值是通過反饋線實時傳遞給伺服驅(qū)動器的，一般是SSI絕對值編碼器信號。從而可以判斷太陽板角度是否為0°和90°。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)的硬件部分只有電源模塊、旋鈕開關(guān)、按鈕開關(guān)、指示燈與伺服驅(qū)動器整個結(jié)構(gòu)簡單，造價低，易于連接和操作。通過本發(fā)明控制角度調(diào)節(jié)不需要維護(hù)人員將電腦或手動角度調(diào)節(jié)盒運送至風(fēng)機塔頂上，減輕了維護(hù)人員的勞動量，相應(yīng)的也就提高了角度調(diào)節(jié)效率。整個系統(tǒng)控制簡單方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明硬件部分連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明手動角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程圖；

圖3為本發(fā)明手動啟動角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程圖；

圖4為本發(fā)明手動停止角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程圖；

圖5為本發(fā)明太陽板角度校零模塊具體控制流程圖；

圖6為本發(fā)明太陽板角度為0°位置指示模塊具體控制流程圖；

圖7為本發(fā)明太陽板角度為90°位置指示模塊具體控制流程。

具體實施方式

本發(fā)明包括硬件部分和軟件部分；

硬件部分如圖1所示，其包括電源模塊G1、伺服驅(qū)動器、旋鈕開關(guān)S1、按鈕開關(guān)和指示燈，所述電源模塊能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)為直流電，所述旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的輸入端連接在電源模塊的輸出端上，所述旋鈕開關(guān)和按鈕開關(guān)的輸出端連接在伺服驅(qū)動器的輸入端上，所述指示燈連接在伺服驅(qū)動器的輸出端上。電源模塊G1為將230VAC轉(zhuǎn)化為24VDC的電源模塊，電源模塊G1為手動角度調(diào)節(jié)裝置提供24VDC激勵信號源，電源模塊G1與風(fēng)電角度調(diào)節(jié)控制柜內(nèi)230VAC信號連接。電源模塊為控制柜內(nèi)24V電源，一般角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)都具有這一電源模塊，不需特別提供。

所述按鈕開關(guān)有三個，分別為SB1、SB2和SB3；所述指示燈有兩個，分別為HL1和HL2；所述伺服驅(qū)動器上設(shè)置有DI1、DI2、DI3、DI4和DI-GND五個輸入端，U、V、W、DO1、DO2和DO-GND六個輸出端以及反饋信號采集端；所述電源模塊的正極連接在SB1、SB2和SB3的輸入端上，所述電源模塊的負(fù)極連接在伺服驅(qū)動器的輸入端DI-GND上，所述SB1、SB2和SB3的輸出端分別連接在伺服驅(qū)動器的輸入端DI2、DI3和DI4上，所述伺服驅(qū)動器的輸出端U、V和W連接在角度調(diào)節(jié)電機上，所述角度調(diào)節(jié)電機還與伺服驅(qū)動器的反饋信號采集端相連，所述伺服驅(qū)動器的輸出端DO1和DO2分別連接在HL1和HL2的輸入端上，所述HL1和HL2的輸出端連接在伺服驅(qū)動器的輸出端DO-GND上。

所述軟件部分包括手動角度調(diào)節(jié)模塊、手動啟動角度調(diào)節(jié)模塊、手動停止角度調(diào)節(jié)模塊、太陽板角度校零模塊、太陽板角度為0°位置指示模塊和太陽板角度為90°位置指示模塊，所述手動角度調(diào)節(jié)模塊用于控制角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)入手動角度調(diào)節(jié)模式，所述手動啟動角度調(diào)節(jié)模塊用于控制太陽板啟動角度調(diào)節(jié)，所述手動停止角度調(diào)節(jié)模塊用于控制太陽板停止角度調(diào)節(jié)，所述太陽板角度校零模塊用于太陽板角度校零，所述太陽板角度為0°位置指示模塊用于指示太陽板角度到達(dá)0°位置，所述太陽板角度為90°位置指示模塊用于指示太陽板角度到達(dá)90°位置。

如圖2所示，所述手動角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)S1；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟4；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：角度調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換結(jié)束。

如圖3所示，所述手動啟動角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)S1；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟7；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：按下按鈕開關(guān)SB1；

步驟5：判斷DI2信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟6，如果不為1則進(jìn)入步驟3；

步驟6：伺服驅(qū)動器控制角度調(diào)節(jié)電機控制太陽板朝著啟動角度調(diào)節(jié)方向運行；

步驟7：啟動角度調(diào)節(jié)動作結(jié)束。

如圖4所示，所述手動停止角度調(diào)節(jié)模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟7；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：按下按鈕開關(guān)SB2；

步驟5：判斷DI3信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟6，如果不為1則進(jìn)入步驟3；

步驟6：伺服驅(qū)動器控制角度調(diào)節(jié)電機控制太陽板朝著停止角度調(diào)節(jié)方向運行；

步驟7：停止角度調(diào)節(jié)動作結(jié)束。

如圖5所示，所述太陽板角度校零模塊具體控制流程為：

步驟1：開啟旋鈕開關(guān)；

步驟2：判斷DI1信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟3，如果不為1則進(jìn)入步驟7；

步驟3：切換角度調(diào)節(jié)模式為手動角度調(diào)節(jié)模式，手動角度調(diào)節(jié)模式為最高級別控制模式，其他任何情況下不會使角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行，其他控制模式無效；

步驟4：按下按鈕開關(guān)SB3；

步驟5：判斷DI4信號是否等于1，如果為1則為高電平，進(jìn)入步驟6，如果不為1則進(jìn)入步驟3；

步驟6：伺服驅(qū)動器將太陽板角度設(shè)置為0°，并控制DO1輸出24V電壓；

步驟7：太陽板角度校零動作結(jié)束。

如圖6所示，所述太陽板角度為0°位置指示模塊具體控制流程為：

步驟1：檢測太陽板角度是否為0°，為0°則進(jìn)入步驟2，不為0°則進(jìn)入步驟3；

步驟2：伺服驅(qū)動器控制DO1輸出電壓，點亮HL1；

步驟3：結(jié)束。

如圖7所示，所述太陽板角度為90°位置指示模塊具體控制流程為：

步驟1：檢測太陽板角度是否為90°，為90°則進(jìn)入步驟2，不為90°則進(jìn)入步驟3；

步驟2：伺服驅(qū)動器控制DO2輸出電壓，點亮HL2；

步驟3：結(jié)束。