一种带智能追光系统的太阳能电池板技术方案

本实用新型专利技术涉及太阳电池板发电领域。一种带智能追光系统的太阳能电池板，包括第一太阳能电池板、基座、控制芯片；第一太阳能电池板是一块正面朝上的正方形板，第一太阳能电池板每条边的中心处安装一块感光片，每块感光片正面与太阳能电池板正面成225度角。本实用新型专利技术基于四块第二太阳能电池板作为感光片使用，通过间接电路测量各个端子的电压值，将其通过map()函数映射成为0‑1500的模拟值，大大提高精度。

【技术实现步骤摘要】
一种带智能追光系统的太阳能电池板
本技术涉及太阳电池板发电领域。
技术介绍
随着科技的发展和技术的进步，智能巡检设备在变电站中的应用很大程度上解决了变电运维人员的绝大困扰，但在电源管理和使用中又常常出现巡检过程中供电中断、充电周期长、智能充电返回路径不是最优等问题。因此，稳定的供电系统是巡检车稳定工作的基础。太阳能等清洁可再生能源的使用越来越受到重视，基于此我们将目前的太阳能追光系统进行优化改善结构等，将其安装使用在智能巡检设备上作为部分供电电源，大大延长设备工作时间。现有的自动追光太阳能板系统主要有基于时间和光照度两种方法，但仍存在一些缺陷不足：在基于时间的自动追光系统中，主要是根据不同经纬度的位置和时间来计算太阳的位置，从而调整太阳能板来对准太阳，从而获得最大的太阳能。文献[1]采用32位ARM微处理器S3C44BOX设计了一套太阳能智能追光系统，但实践设置时需要通过串口超级终端来调整。文献[2]采用PIC16F877为控制核心，采用倾角传感器对运动轨迹误差进行矫正，但网络连接范围过小。基于时间的自动追光系统具有按年循环的特点，但是其中用到了GPS或北斗等模块，其在价格方面具有劣势，并且在没有光照的阴雨天气浪费控制消耗的能量。而基于光照度的方法则是利用光敏元器件来探测太阳光是否直射太阳能板，根据一定的算法来调整太阳能板垂直太阳光而获取最大的光照度。文献[3]采用5个光敏电阻，通过AD采集两端电压表记录光强值，系统具有结构简单的优势，但需要随时探测光照度并调整太阳能板的位置，具有调整不可预测的缺点。1.朱世佳.基于嵌入式的太阳能智能追光系统设计[M]，北京：北京交通大学硕士学位论文，2009.06，2.陶涛.太阳能板自动追光系统设计与实现[M]，安徽：安徽大学硕士学位论文，2013.06，3.许兰燕，杨柳.太阳能电池板自动追光装置设计[J],电磁知识与技术,2012(8),13。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：如何克服调整不可预测的缺陷，使太阳能板快速达到预定位置角度。本是用新型所采用的技术方案是：一种带智能追光系统的太阳能电池板，包括第一太阳能电池板、基座、控制芯片；第一太阳能电池板是一块正面朝上的正方形板，第一太阳能电池板每条边的中心处安装一块感光片，每块感光片正面与第一太阳能电池板正面成225度角；基座包括两个舵机和一个支架，第一舵机的安装在地面上或者安装座上，第一舵机输出轴竖直向上，第二舵机安装在第一舵机的输出轴上，第一舵机输出轴与第二舵机输出轴成90度角，第二舵机输出轴通过支架连接第一太阳能电池板，初始位置第一太阳能板与水平面平行；第一感光片、第二感光片、第三感光片、第四感光片成顺时针布置，偏向第二舵机机座一侧的是第一感光片，偏向第二舵机输出轴一侧的是第三感光片；四个感光片电信号连接控制芯片，控制芯片比较第一感光片和第三感光片的光强，如果不同则第一舵机转动，直至第一感光片和第三感光片的光强相同；然后控制芯片比较第二感光片和第四感光片的光强，如果不同则第二舵机转动，直至第二感光片和第四感光片的光强相同。第一感光片、第二感光片、第三感光片、第四感光片都为20mm*20mm，功率0.6W的第二太阳电池板，每块第二太阳电池板的输出电压都连接一个电压表，电压表电信号连接控制芯片，控制芯片通过比较每块小型太阳电池板的电压大小转换成对第二太阳电池板光强的大小的比较。本技术的有益效果是：本技术基于四块第二太阳能电池板作为感光片使用，通过间接电路测量各个端子的电压值，将其通过map()函数映射成为0-1500的模拟值，大大提高精度；通过程序算法处理模拟值，给出分别控制纵向和横向舵机的位置值pos,进而调整太阳能板相对太阳位置，是其的接受辐射量最大。整个系统体积小，成本低，有巨大的成本优势；在本专利中，采取PD控制对太阳能板方位角的调整有着方便整定参数、太阳能板的角度能更快到达预定位置的优势。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是第一太阳能电池板结构示意图；其中，1、第一舵机，2、第二舵机，3、支架，4、第一太阳能电池板，5、感光片。具体实施方式如图1和图2所示，一种带智能追光系统的太阳能电池板，包括第一太阳能电池板、基座、控制芯片；第一太阳能电池板是一块正面朝上的正方形板，第一太阳能电池板每条边的中心处安装一块感光片，每块感光片正面与第一太阳能电池板正面成225度角；基座包括两个舵机和一个支架，第一舵机的安装在地面上或者安装座上，第一舵机输出轴竖直向上，第二舵机安装在第一舵机的输出轴上，第一舵机输出轴与第二舵机输出轴成90度角，第二舵机输出轴通过支架连接第一太阳能电池板，初始位置第一太阳能板与水平面平行；第一感光片、第二感光片、第三感光片、第四感光片成顺时针布置，偏向第二舵机机座一侧的是第一感光片，偏向第二舵机输出轴一侧的是第三感光片；四个感光片电信号连接控制芯片，控制芯片比较第一感光片和第三感光片的光强，如果不同则第一舵机转动，直至第一感光片和第三感光片的光强相同；然后控制芯片比较第二感光片和第四感光片的光强，如果不同则第二舵机转动，直至第二感光片和第四感光片的光强相同。支架由两根L形杆构成，一根L形杆下部与第二电机输出轴焊接固定在一起，另一根L形杆下部与第一电机输出轴转动连接固定在一起，两根L形杆够焊接或者螺栓固定连接第一太阳能电池板背面。从而通过第二电机转动，实现第一太阳能电池板的翻转，转动连接可以通过轴承-轴方式实现。第一感光片、第二感光片、第三感光片、第四感光片都为20mm*20mm，功率0.6W的第二太阳电池板，每块第二太阳电池板的输出电压都连接一个电压表，电压表电信号连接控制芯片，控制芯片通过比较每块小型太阳电池板的电压大小转换成对第二太阳电池板光强的大小的比较。普通控制芯片都能满足本技术要求，本实施例采用STC公司生产STC89C52控制芯片。在不同的天气状况下，采用本装置对相同型号的12V/7AH铅酸蓄电池进行充电测试，采集数据如下表所示：可以看出，太阳能电池板效率得到了提升。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带智能追光系统的太阳能电池板，其特征在于：包括第一太阳能电池板、基座、控制芯片；第一太阳能电池板是一块正面朝上的正方形板，第一太阳能电池板每条边的中心处安装一块感光片，每块感光片正面与第一太阳能电池板正面成225度角；基座包括两个舵机和一个支架，第一舵机的安装在地面上或者安装座上，第一舵机输出轴竖直向上，第二舵机安装在第一舵机的输出轴上，第一舵机输出轴与第二舵机输出轴成90度角，第二舵机输出轴通过支架连接第一太阳能电池板，初始位置第一太阳能板与水平面平行；第一感光片、第二感光片、第三感光片、第四感光片成顺时针布置，偏向第二舵机机座一侧的是第一感光片，偏向第二舵机输出轴一侧的是第三感光片；四个感光片电信号连接控制芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种带智能追光系统的太阳能电池板，其特征在于：包括第一太阳能电池板、基座、控制芯片；第一太阳能电池板是一块正面朝上的正方形板，第一太阳能电池板每条边的中心处安装一块感光片，每块感光片正面与第一太阳能电池板正面成225度角；基座包括两个舵机和一个支架，第一舵机的安装在地面上或者安装座上，第一舵机输出轴竖直向上，第二舵机安装在第一舵机的输出轴上，第一舵机输出轴与第二舵机输出轴成90度角，第二舵机输出轴通过支架连接第一太阳能电池板，初始位置第一太...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀丽，杨璐明，周鹏，侯静楠，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：新型
国别省市：山西;14