基于光伏发电的自动跟踪系统技术方案

本实用新型专利技术提供基于光伏发电的自动跟踪系统，涉及光伏发电技术领域，包括光电传感器、防干扰电路、方位角开关电路、高度角开关电路、夜间停止电路、方位角转动机构、高度角转动机构和单轴自动跟踪电路，所述光电传感器的输出端与防干扰电路的输入端电性连接，所述方位角开关电路和高度角开关电路的输入端均与防干扰电路的输出端电性连接。本实用新型专利技术，该系统不需设定基准位置，跟踪器永不迷失方向，且系统设有防杂光干扰及夜间停止跟踪电路，并附有手动控制开关，以方便调试。以方便调试。以方便调试。

【技术实现步骤摘要】
基于光伏发电的自动跟踪系统


[0001]本技术涉及光伏发电
，尤其涉及基于光伏发电的自动跟踪系统。

技术介绍

[0002]太阳能电池方阵的发电量与入射角有关，光线与太阳能电池方阵平面垂直时发电量最大，改变入射角，发电量明显下降。因此，为保证太阳能电池方阵能获得最大发电量，会设计光照角度跟随系统，使得太阳能电池方阵能依据光照角度改变其偏转角度。
[0003]现有技术中，如中国专利号为：CN 106325307 A的“一种自动跟随太阳光的光伏板控制系统”，包括单片机、驱动电路、X轴电动机、Y轴电动机、状态信息显示模块和太阳能电池板装置，所述单片机分别连接状态信息显示模块和驱动电路，驱动电路还分别通过X轴电动机和Y轴电动机连接太阳能电池板装置；所述单片机采用AT89C51；所述单片机负责任意时刻太阳高度角和方位角的计算，并运用软件计算出当前状况下俯仰与水平方向的步进电动机运行的步数，将数据送给驱动电路，单片机接收上位机送来的数据，驱动电动机的运行。本专利技术具有跟踪精度高、运行可靠、实用性强等特点。
[0004]但现有技术中，因不同经度的地区存在一定的时差，导致太能能电池方阵在安装时，需要将其时间都调整成与当地时间对应的时刻，才能保证太阳能电池方阵能准确跟随光照角度，调整太阳能电池的时钟耗时耗力，降低了太阳能电池安装效率。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有技术中存在因不同经度的地区存在一定的时差，导致太能能电池方阵在安装时，需要将其时间都调整成与当地时间对应的时刻，才能保证太阳能电池方阵能准确跟随光照角度，调整太阳能电池的时钟耗时耗力，降低了太阳能电池安装效率的问题，而提出的基于光伏发电的自动跟踪系统。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：基于光伏发电的自动跟踪系统，包括光电传感器、防干扰电路、方位角开关电路、高度角开关电路、夜间停止电路、方位角转动机构、高度角转动机构和单轴自动跟踪电路，所述光电传感器的输出端与防干扰电路的输入端电性连接，所述方位角开关电路和高度角开关电路的输入端均与防干扰电路的输出端电性连接，所述方位角开关电路和高度角开关电路的输出端与夜间停止电路的输入端电性连接，所述方位角转动机构和高度角转动机构的输入端均与夜间停止电路和单轴自动跟踪电路的输出端电性连接。
[0007]优选的，所述光电传感器包括太阳传感器、风力传感器和日光开关，所述太阳传感器、风力传感器和日光开关的输出端均与防干扰电路的输入端电性连接。
[0008]优选的，所述方位角转动机构包括第一进步电机和第一电机驱动电路，所述第一电机驱动电路的输出端与第一进步电机的输入端电性连接，所述第一电机驱动电路的输入端与夜间停止电路的输出端电性连接。
[0009]优选的，所述高度角转动机构包括第二进步电机和第二电机驱动电路，所述第二
电机驱动电路的输出端与第二进步电机的输入端电性连接，所述第二电机驱动电路的输入端与夜间停止电路的输出端电性连接。
[0010]优选的，所述单轴自动跟踪电路包括实时时钟和单片机控制单元，所述实时时钟的输出端与单片机控制单元的输入端电性连接。
[0011]优选的，所述第一电机驱动电路和第二电机驱动电路的输入端均与单片机控制单元的输出端电性连接。
[0012]与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于，
[0013]1、本技术中，该系统不需设定基准位置，跟踪器永不迷失方向，且系统设有防杂光干扰及夜间停止跟踪电路，并附有手动控制开关，以方便调试。
[0014]2、本技术中，系统使用了实时时钟芯片DS1302采用串行通讯方式，只需二条线即可与单片机通讯，同时体积仅仅是其它同种时钟芯片的1/4，且片均含RAM，可增加系统的RAM，它的时钟校准也较为容易，采用专用晶振器，无需调整即可达到国家要求的时钟误差标准。
[0015]3、本技术中，能满足无人值守条件下自恢复运行系统运行状态的要求，片带有8KB的FLASH程序存储器和2KB的E2PROM数据存储器，不需要进行存储器扩展，有利于提高系统的稳定性性价比高，资源充足工作电压围宽：4.0～6.0V的工作电压，便于交直流供电，能在一定程度上抵御电源的波动干扰，降低对电源的要求。
[0016]4、本技术中，本自动跟踪系统体积小、功耗低、成本低、抗干扰能力强，便于推广应用，研究开发具有可扩展性，为进一步开发其它光伏式自动跟踪系统，创造了良好的开端。
附图说明
[0017]图1为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的系统示意图；
[0018]图2为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的时间与时角关系图；
[0019]图3为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的硬件原理图；
[0020]图4为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的管脚配置图；
[0021]图5为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的步进电机技术参数和技术规格图；
[0022]图6为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的四相步进电机的脉冲分配图；
[0023]图7为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的主程序流程图；
[0024]图8为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的中断服务程序流程图；
[0025]图9为本技术提出基于光伏发电的自动跟踪系统的电机驱动程序流程图。
[0026]图例说明：1、光电传感器；2、防干扰电路；3、方位角开关电路；4、高度角开关电路；5、夜间停止电路；6、方位角转动机构；7、高度角转动机构；8、单轴自动跟踪电路；10、太阳传感器；11、风力传感器；12、日光开关；60、第一进步电机；61、第一电机驱动电路；70、第二进步电机；71、第二电机驱动电路；80、实时时钟；81、单片机控制单元。
具体实施方式
[0027]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
[0029]实施例1，如图1
‑
9所示，本技术提供了基于光伏发电的自动跟踪系统，包括光电传感器1、防干扰电路2、方位角开关电路3、高度角开关电路4、夜间停止电路5、方位角转动机构6、高度角转动机构7和单轴自动跟踪电路8，光电传感器1的输出端与防干扰电路2的输入端电性连接，方位角开关电路3和高度角开关电路4的输入端均与防干扰电路2的输出端电性连接，方位角开关电路3和高度角开关电路4的输出端与夜间停止电路5的输入端电性连接，方位角转动机构6和高度角转动机构7的输入端均与夜间停止电路5和单轴自动跟踪电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于光伏发电的自动跟踪系统，包括光电传感器(1)、防干扰电路(2)、方位角开关电路(3)、高度角开关电路(4)、夜间停止电路(5)、方位角转动机构(6)、高度角转动机构(7)和单轴自动跟踪电路(8)，其特征在于：所述光电传感器(1)的输出端与防干扰电路(2)的输入端电性连接，所述方位角开关电路(3)和高度角开关电路(4)的输入端均与防干扰电路(2)的输出端电性连接，所述方位角开关电路(3)和高度角开关电路(4)的输出端与夜间停止电路(5)的输入端电性连接，所述方位角转动机构(6)和高度角转动机构(7)的输入端均与夜间停止电路(5)和单轴自动跟踪电路(8)的输出端电性连接。2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的自动跟踪系统，其特征在于：所述光电传感器(1)包括太阳传感器(10)、风力传感器(11)和日光开关(12)，所述太阳传感器(10)、风力传感器(11)和日光开关(12)的输出端均与防干扰电路(2)的输入端电性连接。3.根据权利要求1所述的基于光伏发电的自动跟踪系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟昊萍，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：新型
国别省市：