太阳能聚光发电跟踪控制器制造技术

一种太阳能聚光发电跟踪控制器，包括跟踪探头、照度风力复合探头、垂直和水平信号处理电路，风力保护电路，防阴天误跟踪、防雷击、防闪电干扰功能电路及相应的电子、机械开关单元，具有手动操作保护的三极管驱动电路及电极主电路。本控制器跟踪准确，工作可靠，尤其适用于大型太阳能聚光发电阵列。且结构简单，易做易调，生产成本不高。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及跟踪太阳自动控制。目前，用于跟踪太阳的步进式跟踪控制器，一般由跟踪探头、跟踪探头信号处理电路、三极管驱动继电器执行电路、水平和垂直两电机的正反转主电路组成。其存在的问题是(1)跟踪过程中或开机时，时常出现因继电器的逻辑驱动信号异常使正反转继电器误动作而将电机供电电路保险管烧毁的现象，影响正常工作，有时各方向长期停转不跟踪。(2)无风力保护电路及功能。风大时，不能使阵列放平，减小受风面；阴天时，不能使发电阵列可靠地原地停止转动，而是错误地向某一别的较亮光源或已盖住太阳的乌云边沿跟踪，云团离去后有时仍不正确跟踪；雷雨时，不能将聚光发电阵列放平以降低至高点而易遭雷击；闪电光通过跟踪探头使发电阵列产生不必要且对齿轮有害的震动。本技术的目的是针对上述现有技术中存在的不足之处而提供一种太阳能聚光发电跟踪控制器，它能使发电阵列更准确无误跟踪太阳，提高发电效率，并具有工作可靠，防风、防雷、防闪电干扰的控制功能。实现本技术目的的技术方案是包括有跟踪探头、跟踪探头信号处理电路、三极管驱动继电器执行电路、水平和垂直两电机的正反转主电路的太阳能聚光发电跟踪控制器，其四只接成滞回比较器的运放I-IV的每两只的一个同相端相接，并分别接至跟踪探头的两根信号线上，运放的输出分别接至四只光敏元件的一端；直流稳压源与其负载电路间加一开关；每只驱动三极管的负载回路中串有一继电器线圈和一常闭触头；照度风力复合探头中伞形风力探头一根输出线与接成跟随器的运放V正输入端、一只电容、一电阻和一只按钮相接，该运放输出端经一二极管接跟踪探头的垂直信号线；照度风力复合探头中光敏元件一端与接成滞回比较器运放VI的一输入端、一可变电阻和一电容相接，此运放输出端一方面接至电光源一端，一方面又经一电阻接至接成基本比较器的运放VII的一输入端，另一只电阻与一二极管串联后也跨于运放VI输出与运放VII的这一输入端间，该输入端还接有一电容，运放VII输出与接成跟随器的运放VIII输入端相接，又接至第二个电光源的一极，运放VIII输出端与两只二极管的正极相接，其两负极分别接至跟踪探头的垂直和水平两信号线。本技术由于采用了上述技术方案，无论在任何照度，探头在任何角度开机，以及在连续跟踪和“步进”跟踪状态都可保证工作可靠。并实现高精度跟踪，如使重达10吨的聚光发电阵列跟踪精度在垂直方向可达+0.02°、-0.04°(北转)，+0.04°、-0.02°(南转)，远远满足了聚光发电的需要。并使防风、防阴天误跟踪、防雷、防闪电干扰等都达到了较好的预期效果。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1为本控制器电路图。图2为本控制器的两只发光二极管与一光敏元件三者封装结构示意图。跟踪探头T1由四只cds光敏电阻RL1-RL4桥接而成，十字交叉封于玻璃管中，安装探头底座的螺栓要穿上调整弹簧。运放AI与AII负输入与水平(东西)信号线VH接在一起，AIII与AIV输入与T1的垂直(南北)信号线VV接在一起，作为大的反馈电阻R1-R4分别跨四个运放AI、AII、AIII、AIV的输出与正输入间，四个可调电阻VR1-VR4接在参考电压源Vr1-Vr4与正输入间。Vr1-Vr4可用稳压二极管与电阻串联抽头而成。形成了处理电路。运放AI、AII、AIII、AIV输出V01、V02、V03、V04备与一光敏电阻RL5、RL6、RL7、RL8一端相接。VR1-VR4用于调“回差”即步进跟踪步伐，Vr1-Vr4的选定结合VR1-VR4调整可确定步进跟踪精度，Vr1比Vr2(Vr3比Vr4)稍低。AI与AII(AIII与AIV)输入—输出滞回曲线应回差相同，且沿同一信号电压轴VH(VV)绝大部分重迭。上述探头信号处理电路从逻辑本质上，使步进跟踪(回差内)和连续跟踪(回差外)都工作可靠，控制信号V01、V02、V03、V04不会使反转两继电器J1与J2(J3与J4)同时吸合而烧保险管；也不会长时间停转。直流稳压块7812与其直流负载电路间加开关KA。当总开关接通而7812输出正常电压(时间很短)后，再接通KA。KA接通瞬间，V01、V02、V03、V04状态未定，VV与VH只能直接与参考电压Vr1-Vr4比较，使进入正常跟踪状态，避免出现J1与J2(J3与J4)同时吸合即“西转东转”(“南转北转”)而烧断保险管现象。总之，消除了开机时以及在连续跟踪和步进跟踪中因探头信号处理电路工作不适当而烧保险管和长期停转的“根本”原因。继电器J1到J4线圈与相互反转的继电器常闭触头K2、K1、K4、K3串于驱动三极管Tr1-Tr4集极电路中①当运放AI、AII、AIII、AIV因寿命出现故障时，万一出现J1与J2(J3与J4)同时吸合即西转东转(南转北转)状态，对电机主电路及保险管进行保护。②手动操作开关(含在KB中)，如由“东”向“西”拨动过快滑过“停”挡，因“东”继电器J2有释放时间，造成“J1已吸，J2未断”而烧保险管，影响工作。常闭触头K1-K4的串入，可避免这种现象出现。照度风力复合探头TL-W，包括伞形风力探头TW和光敏电阻RL9，它们共用一电源线，各自输出一信号线。TW接到运放AV正输入，并与按钮AN1、电容C3、电阻R6相接，负输入与输出相接，输出经二极管D4与垂直信号VV线接。R6、C3为定时网络，AN1为风力保护释放按钮，以处理只是一阵“旋风”时的情况，此风力保护和实例达到的效果是风大到一定程度时，TW送信号到AV经D4使AIII和AIV输出“北转南停”即北转放平，使阵列减小所受风力，风小后半小时再继续跟踪。只是一阵旋风时，按AN1一下，可免去“半小时”等待时间，使立即恢复跟踪状态。TL-W中光敏电阻RL9一端接AVI负输入、可变电阻VR5、电容C2。参考电压源Vr5由稳压二极管与电阻串联抽头而来，Vr5与AVI正输入间接电阻R9，正输入与输出接轻度反馈电阻R8，形成一滞回比较器。AVI输出一方面经R7与作为第一电光源的四只串联发光二极管LED1-LED4的总负极接，一方面又经电阻R11与运放AVII的正输入接，另一电阻R5与二极管D1串后也跨在运放AVI输出和运放AVII正输入间，AVII正输入端还接一只接地电容C1。AVII负输入端的参考电压源Vr6由一电阻和稳压二极管串联抽头取得。AVII形成的基本比较器输出接至运放AVIII的正输入端，又经一电阻R10接至作为第二电光源的四只串联发光二极管LED5-LED8的总正极。AVIII负输入与其输出联接，其输出又与二极管D3、D2的正极接，其负极分别接至T1垂直信号线VV和水平信号线电VH。作为第一个电光源而串联的四只发光二极管，每一只与作为第二电光源的四只串联发光管中的一只和运放AI、AII、AIII、AIV输出端所接四cds光敏电阻中的一只三者头对头安装固定，这四组或分体或一体地作不透光封装。当天阴到一定程度AVI输出高电平，使LED1-LED4熄灭；RL5-RL8变大，控制信号V01、V02、V03、V04被切断，停止转动，抑制误跟踪；天阴至一定时间，AVII输出低电平，点亮LED5-LED8，重新开通V01、V02、V03、V04；同时AVIII输出的高电平通过D3、D4送到VV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能聚光发电跟踪控制器，包括有跟踪探头、跟踪探头信号处理电路、三极管驱动继电器执行电路、水平、垂直两电机的正反转主电路，其特征是：四只接成滞回比较器的运放Ⅰ－Ⅳ每两只的一个同相端相接，并分别接至跟踪探头的两根信号线上，运放的输出分别接至四只光敏元件的一端；直流稳压源与其负载电路间加一开关；每只驱动三极管的负载回路中串有一继电器线圈和一常闭触头；照度风力复合探头中伞形风力探头的一根输出线与接成跟随器的运放Ｖ正输入端、一只电容、一电阻和一只按钮相接，该运放输出端经一二极管接跟踪探头的垂直信号线；照度风力复合探头中光敏元件一端与接成滞回比较器运放Ⅵ的一输入端、一可变电阻和一电容相接，此运放输出端一方面接至一电光源的一端，一方面又经一电阻接至成基本比较器的运放Ⅶ的一输入端，另一只电阻与一二极管串联后也跨于运放Ⅵ输出与运放Ⅶ的这一输入端间，该输入端还接有一电容，运放Ⅶ输出与接成跟随器的运放Ⅷ输入端相接，又接至第二个电光源的一极，运放Ⅷ输出端与两只二极管的正极相接，其两负极分别接至跟踪探头的垂直和水平两信号线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彦军，王金娥，
申请(专利权)人：秦皇岛阿尔法太阳能动力有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]