一種光伏跟蹤方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光伏系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，尤指一種光伏跟蹤方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光伏系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)不斷得到提高，并且日益廣泛 應(yīng)用于各個領(lǐng)域。光伏系統(tǒng)是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝 置。光伏系統(tǒng)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核屯、部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。光 伏系統(tǒng)不僅能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能，還能夠?qū)㈦娔苄铍姵刂写鎯ζ饋恚蛘哂糜谕苿迂?載工作。
[0003]為提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，降低總運行成本，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會將光伏系統(tǒng) 設(shè)計為將光伏組件對太陽全天候追蹤，通過傳感器或者Gl^s定位系統(tǒng)來計算得出太陽的位 置，然后再將調(diào)整光伏組件角度，使其可W正對著光伏組件，從而有效吸收太陽光。但是運 種光伏系統(tǒng)一般設(shè)計較為復(fù)雜，不利于在復(fù)雜地勢處進行布局，且系統(tǒng)運行成本高。
[0004]因此，本申請人致力于提供一種光伏跟蹤方法W及系統(tǒng)，通過已知的太陽軌跡來 調(diào)整光伏組件的角度，其操作步驟簡單，運行成本低，能夠使光伏組件有效跟蹤太陽，從而 提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，并且安裝方式靈活，可W應(yīng)用于復(fù)雜地勢的環(huán)境中，地勢適應(yīng)性 極佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種光伏跟蹤方法W及系統(tǒng)，通過已知的太陽軌跡來調(diào)整光 伏組件的角度，其操作步驟簡單，運行成本低，能夠使光伏組件有效跟蹤太陽，從而提高光 伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，并且安裝方式靈活，可W應(yīng)用于復(fù)雜地勢的環(huán)境中，地勢適應(yīng)性極佳。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光伏跟蹤方法，包括步驟：
[0007] (1)獲取系統(tǒng)時間，并根據(jù)獲取到的系統(tǒng)時間計算得出太陽角度值；
[0008] (2)根據(jù)所述太陽角度值計算得出太陽光在跟蹤器上的投影角度；
[0009] (3)生成并發(fā)送"將所述投影角度作為光伏組件的目標角度"的第一指令；
[0010] (4)獲取所述光伏組件的實際角度；
[0011] (5)對比所述光伏組件的實際角度與目標角度，得出所述光伏組件需要調(diào)整的角 度，并將"需要調(diào)整的角度"作為第二指令；
[0012] (6)驅(qū)動所述光伏組件執(zhí)行所述第二指令，使所述光伏組件調(diào)整角度至所述目標 角度。
[0013]相較于傳統(tǒng)的跟蹤方法，本發(fā)明中的跟蹤方法不包括監(jiān)測跟蹤太陽軌跡的步驟， 而是直接采用已知的太陽軌跡來計算得出光伏組件的目標角度，運簡化了跟蹤方法的步 驟，提高了跟蹤的效率，并且由于太陽軌跡在一定時間W及地理范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，因此采用 已知的太陽軌跡也具有一定的精確度。而且本方法在調(diào)整光伏組件的角度前，系統(tǒng)需要獲 取光伏組件的實際角度，再根據(jù)此實際角度和目標角度的對比得出光伏組件實際需要調(diào)整 的角度，運樣設(shè)置提高了系統(tǒng)調(diào)節(jié)光伏組件角度時的精確度。
[0014] 優(yōu)選地，所述光伏跟蹤方法還包括步驟：獲取衛(wèi)星時間W及地理位置，與系統(tǒng)時間 進行對比后校準所述系統(tǒng)時間。
[0015] 運樣設(shè)置可W調(diào)節(jié)系統(tǒng)時間的準確度，從而提高光伏系統(tǒng)跟蹤的精確度。
[0016] 優(yōu)選地，所述光伏跟蹤方法還包括步驟：采集環(huán)境風(fēng)速，生成環(huán)境風(fēng)速信息，并根 據(jù)環(huán)境風(fēng)速信息決定是否生成大風(fēng)保護指令。
[0017] 運樣設(shè)置提高了系統(tǒng)的安全性。
[0018] 優(yōu)選地，所述光伏跟蹤方法在步驟（1)前設(shè)置步驟：將輸入電壓調(diào)整為系統(tǒng)電壓。
[0019] 運樣設(shè)置可W降低系統(tǒng)對于電源的要求，從而提高了系統(tǒng)的靈活性。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟（3)中生成的第一指令由一個主控系統(tǒng)生成并發(fā)送至多個驅(qū)動 裝置，且一個驅(qū)動裝置可W用于驅(qū)動多個所述光伏組件執(zhí)行指令。
[0021] 運樣設(shè)置使本系統(tǒng)的應(yīng)用更為靈活，且擴大了本系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種光伏跟蹤系統(tǒng)，包括驅(qū)動裝置，還包括中央主機，所述中央主 機內(nèi)設(shè)有時間電路、第一MCU執(zhí)行模塊和無線發(fā)送模塊，所述時間電路用于獲取系統(tǒng)時間， 所述第一MCU執(zhí)行模塊用于根據(jù)所述時間電路獲取的系統(tǒng)時間計算得出太陽角度值，并通 過所述太陽角度值計算得出太陽光在跟蹤器上的投影角度，并生成"將所述投影角度作為 光伏組件的目標角度"的第一指令。
[0023] 所述驅(qū)動裝置的數(shù)目為一個或者多個，所述驅(qū)動裝置與至少一個光伏組件連接， 所述驅(qū)動裝置上設(shè)有無線接收模塊和第二MCU執(zhí)行模塊，所述無線接收模塊用于接收所述 無線發(fā)送模塊發(fā)送的第一指令，并將其發(fā)送給所述第二MCU執(zhí)行模塊。
[0024] 每個所述光伏組件上均設(shè)有一角度感應(yīng)模塊，所述角度感應(yīng)模塊用于感應(yīng)所述光 伏組件的實際角度，并將其發(fā)送給所述第二MCU執(zhí)行模塊，所述第二MCU執(zhí)行模塊分析所述 第一指令和所述光伏組件的實際角度后，將"需要調(diào)整的角度"作為第二指令，驅(qū)動所述光 伏組件執(zhí)行所述第二指令調(diào)整角度至目標角度。
[00巧]本系統(tǒng)通過設(shè)置中央主機根據(jù)已知的太陽軌跡來計算得到光伏組件的目標角度， 驅(qū)動裝置根據(jù)目標角度W及光伏組件的實際角度的比較得出光伏組件需要調(diào)整的角度，再 由驅(qū)動裝置驅(qū)動光伏組件調(diào)整角度至目標角度。本系統(tǒng)的操作步驟少，運行成本低。并且 由于中央主機和驅(qū)動裝置通過無效接收模塊和無線發(fā)送模塊收發(fā)指令，從而提高了本系統(tǒng) 的靈活性，可W使本系統(tǒng)可W安裝到地勢較復(fù)雜的環(huán)境中，并且有效減少了系統(tǒng)中電纜的 長度，更加便于系統(tǒng)的布置，且提高了系統(tǒng)的安全性。
[00%] 優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置的數(shù)目為多個，多個所述驅(qū)動裝置設(shè)置在不同區(qū)域，且所述 驅(qū)動裝置與多個光伏組件連接，所述多個光伏組件設(shè)置在同一區(qū)域。
[0027] 運樣設(shè)置可W提高本系統(tǒng)的靈活性，可W根據(jù)實際情況設(shè)置驅(qū)動裝置的數(shù)目W及 每個驅(qū)動裝置連接的光伏組件的數(shù)目。
[0028] 優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置的工作電壓取自于所述光伏組件生成的電能。
[0029] 運樣設(shè)置，避免了在系統(tǒng)中為驅(qū)動裝置再配備額外的電源，實現(xiàn)了自取自用，節(jié)約 了成本，并且可W提升光伏跟蹤系統(tǒng)的工作效率。
[0030] 優(yōu)選地，所述第一MCU執(zhí)行模塊通過天文算法計算太陽角度值，通過跟蹤算法計 算太陽光在跟蹤器上的投影角度。
[0031] 優(yōu)選地，所述中央主機內(nèi)還設(shè)有GI^S模塊，所述GI^S模塊用于獲取衛(wèi)星時間，所述 衛(wèi)星時間用于校準所述時間電路獲取的系統(tǒng)時間。
[0032] 通過GI^S模塊來校準系統(tǒng)時間的準確度，從而提高中央主機計算光伏組件的目標 角度的精確度。
[0033] 優(yōu)選地，所述中央主機內(nèi)還設(shè)有風(fēng)感采集模塊，所述風(fēng)感采集模塊用于實時采集 環(huán)境風(fēng)速，生成環(huán)境風(fēng)速信息并將其發(fā)送至所述第一MCU執(zhí)行模塊，所述第一MCU執(zhí)行模塊 根據(jù)所述環(huán)境風(fēng)速信息決定是否生成大風(fēng)保護指令；
[0034] 風(fēng)感采集模塊的設(shè)置可W在大風(fēng)環(huán)境中保護系統(tǒng)不受破壞。
[0035] 優(yōu)選地，所述中央主機內(nèi)還設(shè)有電源管理模塊，所述電源管理模塊用于將輸入電 壓調(diào)整為系統(tǒng)電壓。
[0036] 電源管理模塊的設(shè)置降低了系統(tǒng)對輸入電壓的要求，從而提高了系統(tǒng)的靈活性。
[0037] 優(yōu)選地，所述中央主機內(nèi)部的第一MCU執(zhí)行模塊、無線發(fā)送模塊、電源管理模塊、 GI^S模塊和風(fēng)感采集模塊均采用冗余備份。
[0038] 當上述模塊出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可W采用冗余備份的模塊，運樣可W避免系統(tǒng)由于 個別模塊的故障造成整個系統(tǒng)不能正常工作。
[0039] 優(yōu)選地，所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊均采用433M無線模塊。
[0040] 優(yōu)選地，所述電源管理模塊包括一 0RING控制器，用于對系統(tǒng)電源進行熱備份。
[0041] 0RING控制器可W使系統(tǒng)在不同的電源之間進行切換，運樣設(shè)置可W避免正在使 用的電源發(fā)生故障時，系統(tǒng)不能正常工作。
[0042] 綜上所述，本發(fā)明的光伏跟蹤方法和系統(tǒng)可W實現(xiàn)W下有益效果。
[0043] 1、本發(fā)明的光伏跟蹤方法直接通過已知的太陽軌跡得出光伏組件的目標角度，再 對比光伏組件的實際角度，得出光伏組件需要調(diào)節(jié)的角度，再驅(qū)動光伏組件調(diào)整至目標角 度。本方法操作步驟少，總運行成本低，且用本發(fā)明方法來調(diào)節(jié)光伏組件時，其角度調(diào)節(jié)精 度較高。
[0044] 2、本發(fā)明的光伏跟蹤系統(tǒng)通過中央主機計算得出光伏組件的目標角度，驅(qū)動裝置 再對比角度感應(yīng)模塊獲取的光伏組件的實際角度，得出光伏組件需要調(diào)節(jié)的角度，最后由 驅(qū)動裝置驅(qū)動光伏組件調(diào)