基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，所述追日跟踪系统包括立柱、托架、光伏组件、LoRA通信模块、驱动输出模块、MCU控制单元和安装在立柱顶端的用于驱动托架转动的旋转执行机构，所述光伏组件安装在所述托架的正面内，位于所述光伏组件上缘的托架设置有CMOS图像传感器，所述MCU控制单元的驱动输出端通过驱动输出模块与所述旋转执行机构电气连接，所述LoRA通信模块的通信端口、CMOS图像传感器的视频输出端口分别与MCU控制单元的采集输入端分别连接。本实用新型专利技术的追日跟踪系统能全天候得到太阳光的照射，并且调节灵活，能自动调整追日角度，全天候接受太阳光照射，大大提高了能源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统
本技术属于太阳能
，尤其涉及基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统。
技术介绍
在光伏电站的应用中，广泛使用固定光伏支架。而光伏双轴追日跟踪系统相对固定的光伏支架系统，能提高约30％左右的发电效能，现有的光伏追日系统主要采用光辐照传感器对日光的强度进行检测，在某一时刻对日光进行追踪时，需要通过多次调整光伏支架的倾角(包括东西向和南北向)，当辐照传感器反馈回来的辐照强度最强时，则认为是达到最佳的倾角(即光伏组件正对着太阳了)，从而实现了对太阳的精确追踪。而目前现使用的光辐照传感器在某个时间点，需要多次调整光伏支架的倾角才能实现光伏组件正对着太阳，调整的时候过长，同时也影响了执行机构的使用寿命，光辐照传感器价格高昂，制造成本和维护成本制约着追日系统的应用。由于每个追日系统都需要独立的光辐照传感器，采集的数据量非常大，不利于传输和处理，而且追日的数据结果不能共享，并且需要独立的追踪过程。目前传统的双轴追日支架多采用立式悬臂结构，稳定性差，而卧式追日支架一般只有单轴传动，发电效率差；另外普通的自动跟踪太阳能发电系统减速机构，多采用蜗轮、蜗杆传动，跟踪精度低，旋转角度范围小，结构庞大，传动效率低、成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，根据本技术的追日跟踪系统有利于光伏组件接受太阳光的照射，从而使追日系统能全天候得到太阳光的照射，并且调节灵活，能自动调整追日角度，全天候接受太阳光照射，大大提高了能源的利用率，为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：根据本发技术的一个方面，提供了基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，所述追日跟踪系统包括立柱、托架、光伏组件、LoRA通信模块、驱动输出模块、MCU控制单元和安装在立柱顶端的用于驱动托架转动的旋转执行机构，所述光伏组件安装在所述托架的正面内，位于所述光伏组件上缘的托架设置有CMOS图像传感器，所述MCU控制单元的驱动输出端通过驱动输出模块与所述旋转执行机构电气连接，所述LoRA通信模块的通信端口、CMOS图像传感器的视频输出端口分别与MCU控制单元的采集输入端分别连接。优选的，所述LoRA通信模块通过I2C串口总线与所述MCU控制单元通信连接，该LoRA通信模块采用433MHz自由频段进行通信。优选的，所述双轴追日跟踪系统还包括数据存储器，所述数据存储器分别与所述MCU控制单元连接。优选的，所述数据存储器为SDRAM存储器或为Flash存储器，所述MCU控制单元采用SM32F407处理器芯片。优选的，所述旋转执行机构包括X轴旋转执行机构和Y轴旋转执行机构，所述X轴旋转执行机构包括支撑台、X轴旋转变频电机和旋转台，所述Y轴旋转执行机构包括支撑轴、旋转轮和多根斜向支撑杆，所述支撑台安装在所述立柱的顶端，所述X轴旋转变频电机固定于所述支撑台的中央，所述X轴旋转变频电机的输出轴竖直向上伸出后与所述旋转台的转动轴连接，所述支撑轴的一端竖直安装在所述旋转台中央，该支撑轴的另一端安装所述旋转轮，所述旋转轮通过多根斜向支撑杆与所述托架的背面连接，所述托架的正面可拆卸安装所述光伏组件，所述伸缩件的固定端固定在所述旋转台的边缘上，所述伸缩件的伸缩端与所述托架的背面连接且沿所述旋转轮转动的轨迹进行伸缩动作。上述方案进一步优选的，在呈相对的斜向支撑杆之间还通过横向支撑杆连接，在所述伸缩件的伸缩端与所述横向支撑杆。上述方案进一步优选的，在所述托架的中心固定有螺母和与所述螺母匹配连接的调节螺杆，该调节螺杆的一端穿过所述螺母后与所述光伏组件的背面进行连接。上述方案进一步优选的，所述托架为弧形状，所述光伏组件安装在所述托架的弧形面内。综上所述，由于本技术采用了上述技术方案，本技术具有以下技术效果：(1)、本技术使用CMOS图像传感器作为检测传感器，能有效的减少追日系统的执行机构的动作次数，能很快地让光伏组件进入到合理的倾角，延长追日系统的使用寿命。同时采用LoRA通信模块组成数据链的运行方式可以减少整个光伏追日系统采用传感器的数量，并能增强整个光伏电站的追日系统的可靠性，从而使本技术双轴追日系统的光伏发电效率比固定支架方式提高30％左右。(2)、本技术的旋转执行机构能最大范围内进行调节，使光伏的转动幅度能从30度到15度，而且增强了整体结构的稳定性，跟踪精度高，传动效率高，旋转角度范围广，降低了材料成本和制造成本；与此同时，更加利于光伏组件接受太阳光的照射，从而使追日系统能全天候得到太阳光的照射，并且调节灵活，能自动调整追日角度，全天候接受太阳光照射，大大提高了能源的利用率。附图说明图1是本技术的基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统原理图；图2是本实用的旋转执行机构的结构关系图；附图中，1-CMOS图像传感器，2-数据存储器，3-MCU控制单元，4-驱动输出模块，5-X轴旋转机构，6-Y轴升降机构，7-LORA无线通信模块，8-组光伏组件，9-托架，10-立柱，50-支撑台，51-X轴旋转变频电机，52-旋转台，60-支撑轴，61-旋转轮，62-斜向支撑杆，63-伸缩件，64-横向支撑杆，64-螺母，66-调节螺杆。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本技术的这些方面。如图1和图2所示，根据本技术的基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，所述追日跟踪系统包括呈竖直埋在地面的立柱10以及托架9、光伏组件8、LoRA通信模块7、驱动输出模块4、MCU控制单元2和安装在立柱10顶端的用于驱动托架9转动的旋转执行机构，所述光伏组件8安装在所述托架9的正面内，所述托架9为弧形状，所述光伏组件8安装在所述托架9的弧形面内，位于所述光伏组件8上缘的托架9设置有CMOS图像传感器1，所述MCU控制单元的驱动输出端通过驱动输出模块与所述旋转执行机构电气连接，所述LoRA通信模块7的通信端口、CMOS图像传感器1的视频输出端口分别与MCU控制单元的采集输入端分别连接。所述LoRA通信模块7通过I2C串口总线与所述MCU控制单元2通信连接，该LoRA通信模块7采用433MHz自由频段进行通信，所述双轴追日跟踪系统还包括数据存储器3，所述数据存储器3分别与所述MCU控制单元2连接，所述数据存储器为SDRAM存储器或为Flash存储器，所述MCU控制单元采用SM32F407处理器芯片。在本技术中，结合图1和图2所示，所述旋转执行机构包括X轴旋转执行机构5和Y轴旋转执行机构6，所述X轴旋转执行机构5包括支撑台50、X轴旋转变频电机51和旋转台52，所述Y轴旋转执行机构6包括支撑轴60、旋转轮61和多根斜向支撑杆62，所述支撑台50安装在所述立柱10的顶端，所述X轴旋转变频电机51固定于所述支撑台50的中央，所述X轴旋转变频电机51的输出轴竖直向上伸出后与所述旋转台52的转动轴连接，所述支撑轴60的一端竖直安装在所述旋转台52中央，该支撑轴60的另一端安装所述旋转轮61，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，其特征在于：所述追日跟踪系统包括立柱、托架、光伏组件、LoRA通信模块、驱动输出模块、MCU控制单元和安装在立柱顶端的用于驱动托架转动的旋转执行机构，所述光伏组件安装在所述托架的正面内，位于所述光伏组件上缘的托架设置有CMOS图像传感器，所述MCU控制单元的驱动输出端通过驱动输出模块与所述旋转执行机构电气连接，所述LoRA通信模块的通信端口、CMOS图像传感器的视频输出端口分别与MCU控制单元的采集输入端分别连接。

【技术特征摘要】
1.基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，其特征在于：所述追日跟踪系统包括立柱、托架、光伏组件、LoRA通信模块、驱动输出模块、MCU控制单元和安装在立柱顶端的用于驱动托架转动的旋转执行机构，所述光伏组件安装在所述托架的正面内，位于所述光伏组件上缘的托架设置有CMOS图像传感器，所述MCU控制单元的驱动输出端通过驱动输出模块与所述旋转执行机构电气连接，所述LoRA通信模块的通信端口、CMOS图像传感器的视频输出端口分别与MCU控制单元的采集输入端分别连接。2.根据权利要求1所述的基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，其特征在于：所述LoRA通信模块通过I2C串口总线与所述MCU控制单元通信连接，该LoRA通信模块采用433MHz自由频段进行通信。3.根据权利要求1所述的基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，其特征在于：所述双轴追日跟踪系统还包括数据存储器，所述数据存储器分别与所述MCU控制单元连接。4.根据权利要求3所述的基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，其特征在于：所述数据存储器为SDRAM存储器或为Flash存储器，所述MCU控制单元采用SM32F407处理器芯片。5.根据权利要求1所述的基于LoRA通信的双轴追日跟踪系统，其特征在于：所述旋转执行机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永林，华翔，陈静，吴子平，罗林波，蒙秀金，李莎，
申请(专利权)人：广西申能态科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45