一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路技术方案

技术编号:20364644 阅读:37 留言:0更新日期:2019-02-16 17:19
本实用新型专利技术提供了一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路,包括电压转换模块、传感器模块和控制模块,所述电压转换模块、传感器模块以及控制模块集成在一块PCB电路板中,电压转换模块输入端连接外接电源,电压转换模块的输出端连接传感器模块的电源端和控制模块的电源端,传感器模块的输出端连接控制器模块的输入端,控制模块的输出端为用于控制电机的信号端。电压转换模块将外接电源转换成稳压控制电源提供给传感器模块以及控制模块,传感器模块检测实时倾角,将检测到的数据通过输出端发送给控制模块,控制模块运算处理后根据实际情况输出信号控制电机来调整光伏板的倾角,相比传统设计,本实用新型专利技术不再需要电缆传输信号,减少不利因素的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路
本技术涉及一种新型的光伏跟踪装置,特别涉及一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路。
技术介绍
在太阳能追踪方式中,视日运动轨迹追踪方式,即太阳角追踪方式不受天气变化的影响,只由自身所在经纬度以及时间决定角度,但机械结构在运作的过程中,会产生一定的机械误差,并且由于其本身是开环控制系统,所以无法消除自身积累误差。而在光伏跟踪器系统中,倾角检测是十分必要的,其用于检测太阳能光伏板的实时角度,并与所需角度对比,判断是否需要调整,在日常运作和风速保护时都起到非常重要的作用。传统的光伏跟踪器系统中,倾角检测都是控制柜外接倾角传感器,当倾角传感器检测到倾角角度数据时,通过外接电缆将数据发送给控制柜,然后控制柜再将数据同所需角度比较后,控制电机转动调整到所需角度,这种方式存在着一些不足。申请号为CN200420009405.3的技术公开了一种光伏发电自动跟踪控制装置,主要由两块方位检测用太阳光伏电池板、运算放大器及CMOS数字电路组成,两块方位检测用太阳光伏电池板呈一定的相对角度安装在光伏发电系统的太阳电池板架上做为检测源,检测源送出的检测信号通过采样电路加到旋转控制电路中进行分析、比较,当太阳光照达到一定的强度后,旋转控制电路能够驱动电动机并带动光伏发电系统的太阳电池板架由初始位置自东向西自动跟随太阳相对运动的方向按间歇方式分段转动,从而使光伏发电系统的太阳能电池板保持在当前较大的功率输出状态,日落后,旋转控制电路中的回转复位电路自动启动并带动光伏发电系统的太阳能电池板架回转至初始位置等待日出。该技术方案的检测装置与控制电路之间通过导线连接,一旦导线出现问题,容易使旋转出现较大偏差。申请号为CN201420176772.6的技术公开了一种高效太阳能自动追踪装置,包括一单片机控制模块,该单片机控制模块与光电检测追踪模块、电机模块和太阳角追踪模块连接;所述光电检测追踪模块和电机模块还与太阳能光伏阵列连接;所述光电检测追踪模块包括用于判断天气情况的阴晴天检测电路和光电太阳能方位检测电路;所述太阳角追踪模块用于驱动电机模块,以调整太阳能光伏阵列的朝向。该装置能够使太阳能电池板随着太阳高度角和方位角的变化而变化,将光电检测追踪方法和太阳角追踪方法相结合,不仅提高太阳能追踪装置的灵敏度,同时不容易受到天气和其他光源的干扰,具有较高的稳定度,误差较小。该装置缺少反馈系统,特别是在太阳角追踪方式下工作时,容易出现机械偏差,缺少反馈就无法及时矫正,降低了太阳能的利用效率。
技术实现思路
传统光伏跟踪系统中往往缺少反馈系统,或者有反馈系统但是需要使用电缆外接传感器,一旦通讯电缆线断开后就不能检测到倾角角度,且外接传感器需要外加工作电压,通讯兼容性差,与控制柜通讯时读取数据会有漂移,不能准确读取有效数据,针对上述不足,本技术提供了一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路,完善了用于倾角检测的反馈系统,信号的传输不再需要电缆,减少不利因素的影响。本技术的技术方案为:一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路,包括电压转换模块、传感器模块和控制模块,所述电压转换模块、传感器模块以及控制模块集成在一块PCB电路板中,电压转换模块输入端连接外接电源,电压转换模块的输出端连接传感器模块的电源端和控制模块的电源端,传感器模块的输出端连接控制器模块的输入端,控制模块的输出端为用于控制电机的信号端。整块PCB电路板中,电压转换模块将外接电源转换成稳压控制电源提供给传感器模块以及控制模块,传感器模块检测实时倾角,将检测到的数据通过输出端发送给控制模块,控制模块运算处理后根据实际情况输出信号控制电机来调整光伏板的倾角。作为优选,所述传感器模块包括传感器芯片U1、电阻R1、电阻R2、电容C12、电容C13、电容C14和电容C15,所述传感器芯片U1为MPU6050陀螺仪芯片,传感器芯片U1的1脚、9脚、11脚和18脚接地,传感器芯片U1的8脚和13脚连接电源模块的输出端,传感器芯片U1的1脚和8脚通过电容C12连接,传感器芯片U1的10脚和11脚通过电容C14连接,传感器芯片U1的18脚和20脚通过电容C13连接,传感器芯片U1的13脚通过电容C15接地,电阻R1一端连接电源模块的输出端,另一端连接传感器芯片U1的24脚,电阻R2的一端连接电源模块的输出端,另一端连接传感器芯片U1的23脚,传感器芯片U1的24脚和23脚为传感器模块的输出端。用作传感器芯片U1的MPU6050为全球首例整合性6轴运动处理组件,相较于多组件方案,免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题,减少了大量的封装空间;传感器芯片U1使用电压转换模块的控制电源供电,实时检测光伏板的倾角数据,传感器芯片U1的23脚和24脚作为传感器模块的输出端将数据发送到控制模块的输入端。作为优选,所述控制模块包括主芯片U2、电阻R3、电阻R4、电容C16、电容C17、电容C18、晶振Y1和按钮S1,所述主芯片U2为STM32F103系列芯片,主芯片U2的13脚连接电压转换模块的输出端,主芯片U2的12脚、28脚和60脚接地,主芯片U2的6脚与晶振Y1的第一端、电阻R3的第一端以及电容C18的第一端连接,电容C18的第二端接地,主芯片U2的5脚与晶振Y1的第二端、电阻R3的第二端以及电容C17的第一端连接,电容C17的第二端接地,主芯片U2的7脚与按钮S1的第一端以及电阻R4的第一端连接,电阻R4的第二端连接电压转换模块的输出端,按钮S1的第二端接地,按钮S1的第一端与电容C16的第一端连接,按钮S1的第二端与电容C16的第二端连接,主芯片U2的58脚和59脚连接传感器模块的输出端,主芯片U2的20脚和21脚为控制模块的输出端。用作主芯片U2的STM32F103系列芯片,功能全面且成本较低,主芯片U2的58脚和59脚作为控制模块的输入端接收来自传感器模块输出端发来的信号,经过处理后,主芯片U2的20脚和21脚作为控制模块的输出端输出控制信号,控制电机调整光伏板倾角。作为优选,所述传感器芯片U1的24脚作为数据信号口与所述主芯片U2的59脚连接,所述传感器芯片U1的23脚作为时钟信号口与所述主芯片U2的58脚连接。传感器芯片U1使用I2C总线通讯方式通讯,使两个模块的通讯非常可靠。作为优选,所述电压转换模块包括转换芯片VR1、二极管D1、电感L1和若干电容,转换芯片VR1的输入口连接二极管D1的阴极,二极管D1的阴极通过若干电容接地,二极管D1的阳极连接外接电源,转换芯片VR1的输出口连接电感L1的第一端,电感L1的第一端通过一个电容接地,电感L1的第二端通过若干电容接地,电感L1的第二端为电压转换模块的输出端。转换芯片VR1将外接电源转换为控制电源提供给传感器模块以及控制模块,转换芯片VR1输出的电源具有稳定性高的优点,提高电路的可靠性。作为优选,所述转换芯片VR1为LM1117-3.3稳压芯片。LM1117-3.3为LM1117低压差电压调节器系列中的一个3.3V固定电压输出型号,具有节省空间的SOT-223和LLP封装,电流限制和热保护功能,输出电流可达800mA,这些特点使LM1117-3.3芯片非常适合在这里使用。本技术的有益效果为:所有电路本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路,其特征在于,包括电压转换模块、传感器模块和控制模块,所述电压转换模块、传感器模块以及控制模块集成在一块PCB电路板中,电压转换模块输入端连接外接电源,电压转换模块的输出端连接传感器模块的电源端和控制模块的电源端,传感器模块的输出端连接控制器模块的输入端,控制模块的输出端为用于控制电机的信号端。

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路,其特征在于,包括电压转换模块、传感器模块和控制模块,所述电压转换模块、传感器模块以及控制模块集成在一块PCB电路板中,电压转换模块输入端连接外接电源,电压转换模块的输出端连接传感器模块的电源端和控制模块的电源端,传感器模块的输出端连接控制器模块的输入端,控制模块的输出端为用于控制电机的信号端。2.根据权利要求1所述的一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路,其特征在于,所述传感器模块包括传感器芯片U1、电阻R1、电阻R2、电容C12、电容C13、电容C14和电容C15,所述传感器芯片U1为MPU6050陀螺仪芯片,传感器芯片U1的1脚、9脚、11脚和18脚接地,传感器芯片U1的8脚和13脚连接电源模块的输出端,传感器芯片U1的1脚和8脚通过电容C12连接,传感器芯片U1的10脚和11脚通过电容C14连接,传感器芯片U1的18脚和20脚通过电容C13连接,传感器芯片U1的13脚通过电容C15接地,电阻R1一端连接电源模块的输出端,另一端连接传感器芯片U1的24脚,电阻R2的一端连接电源模块的输出端,另一端连接传感器芯片U1的23脚,传感器芯片U1的24脚和23脚为传感器模块的输出端。3.根据权利要求2所述的一种用于光伏系统的追日跟踪检测电路,其特征在于,所述控制模块包括主芯片U2、电阻R3、电阻R4、电容C16、电容C17、电容C18、晶振Y1和按钮S1,所述主芯片U2为STM32F103系列芯片,主芯片U2的13脚连接电压转换模块的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗师胡湘江邱飞飞应至伟金一瑜
申请(专利权)人:杭州帷盛科技有限公司
类型:新型
国别省市:浙江,33

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