基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，包括电子罗盘模块、核心控制板、角度控制模块、北斗导航经纬度地面终端定位模块、太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块、信息发射模块、电池组18650电池方阵和电源模块，有效地保证太阳能电池板能够时刻正对太阳，使发电效率达到最佳状态。

Solar orbit tracking system based on Beidou ground terminal

The utility model provides a tracking system to track the Beidou ground terminal based on the sun, including electronic compass module, the core control board, angle control module, the latitude and longitude of the ground terminal Beidou navigation positioning module, solar photovoltaic efficiency data collection and detection module, information transmitting module, 18650 battery cell array and power module, effectively ensure that the solar panels can always face the sun, the power generation efficiency to achieve the best condition.

【技术实现步骤摘要】
基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统
本技术涉及一种基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统。
技术介绍
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有清洁性、广泛性、长寿命和免维护性及潜在的经济性等优点。电池板固定在某个位置，不随太阳位置的变化而移动，严重影响光电转换效率，据测算:如果平板发电系统与太阳光线角度存在25度偏差，就会因垂直人射的辐射能减少而使光伏阵列的输出功率下降10％左右。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，能够实现太阳能板的自动追光。为解决上述问题，本技术提供一种基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，包括：包括电子罗盘模块、核心控制板、角度控制模块、北斗导航经纬度地面终端定位模块、太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块、信息发射模块、电池组18650电池方阵和电源模块，其中，信息发射模块与核心控制板连接，电子罗盘模块，用于直接识别方位；北斗导航经纬度地面终端定位模块，用于确定所在经纬度及高度；核心控制板，所述核心控制板分别与电子罗盘模块和北斗导航经纬度地面终端定位模块连接，核心控制板向角度控制模块发送控制信号；角度控制模块与所述核心控制板连接，接收核心控制板的控制信号，角度控制模块是由三个电机组成的三轴方位控制模块，分别根据所述控制信号作用于上下伸缩、左右旋转、前后翻转功能；所述电源模块与角度控制模块连接；太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块分别与电源模块和核心控制板连接，太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块包括信息采集模块和基本能源转化计算模块，所述信息采集模块包括电压、电流测量、光照强度、温度和湿度信息检测模块，所述信息采集模块与北斗导航经纬度地面终端定位模块连接，通过北斗导航经纬度地面终端定位模块发送到有关能源信息采集数据库；所述电池组18650电池方阵与所述电源模块连接的，用于将太阳能所转化电能储存在电池组18650电池方阵，18650电池方阵通过DC-DC与所述核心控制板连接。进一步的，在上述系统中，所述核心控制板采用MCU控制器进一步的，在上述系统中，所述核心控制板为S3C2416ARM处理器。进一步的，在上述系统中，所述北斗导航经纬度地面终端定位模块使用UM220卫星导航定位模块。进一步的，在上述系统中，所述光照强度信息检测模块使用SIEMENS/西门子(QLS60)光照强度传感器。进一步的，在上述系统中，所述温度信息检测模块使用senxte/森思特WRNK111温度传感器。进一步的，在上述系统中，所述湿度信息检测模块采用HIH3610湿度传感器。进一步的，在上述系统中，所述电机使用SF57H24V-60-100正反转无刷电机。进一步的，在上述系统中，还包括显示当前太阳能板电压、电流数据、光-电转化效率、此时温度、湿度及光照强度的led显示模块，所述led显示模块与所述核心控制板连接。进一步的，在上述系统中，所述电源模块由280W多晶硅太阳能组件构成，所述电源模块包括光伏阵列单元，所述光伏阵列单元中包括一个以上串联连接的电池组件、与光伏阵列串联连接的逆变器，所述逆变器使用NFA/纽福克斯型号:7824N。与现有技术相比，本技术通过的基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，有效地保证太阳能电池板能够时刻正对太阳，使发电效率达到最佳状态。附图说明图1为本技术的系统框图；图2为本技术装置模型图；其中的标号分别为：1、北斗导航经纬度地面终端定位模块；2、(QLS60)光照强度传感器；3、WRNK111温度传感器；4、电池组18650电池方阵及控制模块；5、高度调节电机；6、左右方向调节电机；7、前后方向调节电机；8、多晶硅太阳能组件；9、电子罗盘模块。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1和2所示，本技术提供一种基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，包括电子罗盘模块、核心控制板4、角度控制模块、北斗导航经纬度地面终端定位模块1、太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块、信息发射模块、电池组18650电池方阵4和电源模块，其中，信息发射模块与核心控制板连接，电子罗盘模块9，用于直接识别方位；北斗导航经纬度地面终端定位模块1，用于确定所在经纬度及高度；核心控制板，所述核心控制板分别与电子罗盘模块和北斗导航经纬度地面终端定位模块连接；通过北斗导航经纬度地面终端定位模块1进行定位，当确定地面终端经纬度位置之后，将所述位置数据发送到核心控制板进行处理，进而根据季节推算出太阳所在方位及具体角度，向角度控制模块发送控制信号；角度控制模块与所述核心控制板连接，接收核心控制板的控制信号，角度控制模块是由三个电机组成的三轴方位控制模块，分别根据所述控制信号作用于上下伸缩、左右旋转、前后翻转功能，尽可能的实现太阳直射到电源模块的太阳能板面上，实现转换效率最大；所述电源模块与角度控制模块连接；太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块分别与电源模块和核心控制板连接，太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块包括信息采集模块和基本能源转化计算模块，所述信息采集模块包括电压、电流测量、光照强度、温度和湿度信息检测模块，所述信息采集模块与北斗导航经纬度地面终端定位模块连接，通过北斗导航经纬度地面终端定位模块发送到有关能源信息采集数据库，真正意义上实现能源转化的可量化；所述电池组18650电池方阵与所述电源模块连接的，用于将太阳能所转化电能储存在电池组18650电池方阵，18650电池方阵通过DC-DC与所述核心控制板连接。在此，使用DC/DC单元(直流斩波器)进行各模块的电压转换。本利用北斗导航地面终端，用于确定装置所在经纬度及海拔高度。当卫星监测到地面终端的经纬度之后，进一步调整太阳能电池板的角度及高度，进而实现太阳光能够垂直照射电池板面，实现太阳能接受效率最大化及转化效率最优设置。并且，此系统还具有太阳能电池光伏数据采集及效率转化统计模块，不仅可以实时跟踪太阳运行轨道，还可以对当前天气状况、太阳能电池板工作电压、电流及转化效率实时的测量监控。通过一定算法，将能源转化效率提到最佳状态。而且，采用北斗地面终端，将所采集的信息远程发送到数据统计库，真正实现远程监控。利用北斗导航地面终端，用于确定装置所在经纬度及海拔高度。当卫星监测到地面终端的经纬度之后，进一步调整太阳能电池板的角度及高度，进而实现太阳光能够垂直照射电池板面，实现太阳能接受效率最大化及转化效率最优设置。并且，此系统还具有太阳能电池光伏数据采集及效率转化统计模块，不仅可以实时跟踪太阳运行轨道，还可以对当前天气状况、太阳能电池板工作电压、电流及转化效率实时的测量监控。将能源转化效率提到最佳状态。而且，采用北斗地面终端，将所采集的信息远程发送到数据统计库，真正实现远程监控。优选的，所述核心控制板采用MCU控制器。优选的，所述核心控制板为S3C2416ARM处理器。优选的，所述北斗导航经纬度地面终端定位模块使用UM220卫星导航定位模块。优选的，所述光照强度信息检测模块使用SIEMENS/西门子(QLS60)光照强度传感器。优选的，所述温度信息检测模块使用senxte/森思特WRNK111温度传感器。具体的(QL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，其特征在于，包括电子罗盘模块、核心控制板、角度控制模块、北斗导航经纬度地面终端定位模块、太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块、信息发射模块、电池组18650电池方阵和电源模块，其中，信息发射模块与核心控制板连接，电子罗盘模块，用于直接识别方位；北斗导航经纬度地面终端定位模块，用于确定所在经纬度及高度；核心控制板，所述核心控制板分别与电子罗盘模块和北斗导航经纬度地面终端定位模块连接，核心控制板向角度控制模块发送控制信号；角度控制模块与所述核心控制板连接，接收核心控制板的控制信号，角度控制模块是由三个电机组成的三轴方位控制模块，分别根据所述控制信号作用于上下伸缩、左右旋转、前后翻转功能；所述电源模块与角度控制模块连接；太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块分别与电源模块和核心控制板连接，太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块包括信息采集模块和基本能源转化计算模块，所述信息采集模块包括电压、电流测量、光照强度、温度和湿度信息检测模块，所述信息采集模块与北斗导航经纬度地面终端定位模块连接，通过北斗导航经纬度地面终端定位模块发送到有关能源信息采集数据库；所述电池组18650电池方阵与所述电源模块连接的，用于将太阳能所转化电能储存在电池组18650电池方阵，18650电池方阵通过DC‑DC与所述核心控制板连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，其特征在于，包括电子罗盘模块、核心控制板、角度控制模块、北斗导航经纬度地面终端定位模块、太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块、信息发射模块、电池组18650电池方阵和电源模块，其中，信息发射模块与核心控制板连接，电子罗盘模块，用于直接识别方位；北斗导航经纬度地面终端定位模块，用于确定所在经纬度及高度；核心控制板，所述核心控制板分别与电子罗盘模块和北斗导航经纬度地面终端定位模块连接，核心控制板向角度控制模块发送控制信号；角度控制模块与所述核心控制板连接，接收核心控制板的控制信号，角度控制模块是由三个电机组成的三轴方位控制模块，分别根据所述控制信号作用于上下伸缩、左右旋转、前后翻转功能；所述电源模块与角度控制模块连接；太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块分别与电源模块和核心控制板连接，太阳能电池光伏数据采集及效率检测模块包括信息采集模块和基本能源转化计算模块，所述信息采集模块包括电压、电流测量、光照强度、温度和湿度信息检测模块，所述信息采集模块与北斗导航经纬度地面终端定位模块连接，通过北斗导航经纬度地面终端定位模块发送到有关能源信息采集数据库；所述电池组18650电池方阵与所述电源模块连接的，用于将太阳能所转化电能储存在电池组18650电池方阵，18650电池方阵通过DC-DC与所述核心控制板连接。2.如权利要求1所述的基于北斗地面终端的太阳轨道跟踪系统，其特征在于，所述核心控制板采用MCU控制器。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奥龙，帅宇杰，陈昕，王卯卯，沈铖，郭少鹏，沙鑫宽，陈博文，张天意，曹海吉，温醒，陈国初，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：新型
国别省市：上海,31