光伏发电自动跟踪控制装置制造方法及图纸

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。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 本技术涉及太阳能光伏发电控制用的一种光伏发电自动跟踪控制装置，能使太阳电池在光照时间内保持较大的功率输出，特别是一种能够根据太阳光照射到光伏电池板平面的入射光角度，自动控制发电系统中的电池板架跟随太阳相对运动的方向以间歇方式做同步转动，实现光伏发电系统中的太阳电池板受光面跟随太阳自东向西由初始位置自动跟随太阳相对运动的方向而转动的控制装置。目前，太阳光伏发电系统普遍采用太阳光伏电池板架固定方位角安装方式，太阳光伏电池板的受光面在全天的光照时间内，只有在较短的时间段才能以较大的功率输出，在大部分的时间段，由于太阳光不能直射在太阳光伏电池板平面上，太阳光伏电池的利用率较低，在这种安装方式下为得到一定的功率输出，只能靠额外增大太阳光伏电池板的功率来实现。本技术的目的是提供一种光伏发电自动跟踪控制装置，通过旋转控制电路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间歇方式转动，从而使光伏发电系统的太阳电池板保持在当前较大的功率输出状态，并且在日落后，旋转控制电路又能使太阳电池板架回转至初始位置等待日出。本技术的目的是这样实现的用两块特性接近的太阳光伏电池做为太阳方位检测源并将这两块光伏电池受光面相互呈一定的角度安装在光伏发电系统的太阳电池板架上，其中一块做为跟踪控制检测源安装在前驱方位，另一块做为定位检测源安装在后继方位。太阳电池板架和一个电动机进行机械传动连接，电动机可拖动太阳电池板架在水平面上做左右旋转运动。在不同的太阳光入射角下，两块方位检测源所产生的光伏电流的大小会不同，通过采样电路的采样将两路采样信号送入由集成电路芯片LM124构成的旋转控制电路中进行大小比较和处理，当跟踪控制检测源的电流大于定位检测源的电流时，旋转控制电路就发出转动控制信号使驱动电动机正转，当跟踪控制检测源的电流小于定位检测源的电流时，旋转控制电路关闭转动控制信号使驱动电动机停转，控制电路具有延时动作功能，可使得跟踪控制电路实现间歇式分段工作，同时，为避免太阳电池板架在太阳辐照度较低时无法准确定位，在控制电路中设计了以比较器和CMOS与非门构成的闭锁电路，当光照度低于一定程度，转动控制信号会被强行关闭。从日出后到日落前，旋转控制电路控制着光伏发电系统的太阳电池板架由初始位置自东向西旋转到终止位置后，转动控制信号即停止输出，当太阳光辐照度降低到一定程度后，复位电路自动启动并输出回转控制信号使驱动电动机回转，太阳电池板架回转到初始位置后自动停止转动等待下一次日出。复位电路主要由集成电路芯片LM124和CMOS数字电路CD4060、CD4017、CD40106构成，它是以控制回转时间的方式来控制太阳电池板架的回转角度。由于采用上述方案，可以采用通用的比较器电路和CMOS数字电路即可实现光伏发电系统中太阳电池板对太阳的跟踪控制，使太阳能光伏发电系统在全天的光照时间里始终保持在当前较大的功率输出状态，可大大提高太阳光伏电池的利用率，电路简单，工作可靠，易于实现。以下结合附图对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的示意图图2是本技术的电路原理图。在图1中，1跟踪控制检测源电池板，2定位检测源电池板，3太阳电池板架，4旋转控制电路，5电动机，6太阳电池板架底座，7太阳电池板架旋转支承体。在图2中IC1、IC3为LM124集成电路，IC2为CD4011与非门集成电路，IC4为CD40106施密特触发器集成电路，IC5为CD4060二进制串行计数器集成电路，IC6为CD4017十进制计数器集成电路，T1、T2为半导体开关管，L为跟踪检测源输入端口，R为定位检测源输入端口，F为正转控制信号输出端口，B为复位回转控制信号输出端口，D1～D2为二极管，Rp1～Rp6为电位器，R1～R31为电阻，C1～C6为电容。在图1中，跟踪控制检测源电池板(1)和定位检测源电池板(2)呈一定的相对角度安装在太阳电池板架(3)上，太阳电池板架(3)由太阳电池板架旋转支承体支承在太阳电池板架底座(6)上，跟踪控制检测源电池板(1)和定位检测源电池板(2)产生的检测信号由导线传输到旋转控制电路(4)中，旋转控制电路(4)输出的控制信号再去控制电动机(5)的转动方式，电动机(5)再通过太阳电池板架旋转支承体(7)带动整个太阳电池板架(3)转动。在图2中，由IC1:D、IC1:C、RL1、RL2、R1～R8、D1、Rp1、Rp2、C1、构成检测源信号采样比较电路，太阳方位检测源的二路信号从L和R端口输入后经过采样电阻RL1、RL2的采样分别送到送到IC1:D的两个输入端，当L端输入的电流大于R端输入的电流时，表明太阳已移向前驱方位，此时，比较器IC1:D的同相输入端电平大于反相输入端电平，输出端输出高电平并通过电阻R4对电容C1充电，当C1两端的电平高于比较器IC1:C的反相输入端电平时，IC1:C输出高电平，当二块方位检测源随着太阳电池板架的转动使得后继方位的定位检测源电流大于前驱方位的跟踪检检测源的电流时，比较器IC1:D的同相输入端电平小于反相输入端电平，输出端输出低电平，电容C1通过二极管D1放电，当C1两端的电平低于比较器IC1:C的反相输入端电平时，IC1:C输出低电平。电路中的R3、R8为正反馈电阻，可消除在临界点的不稳定状态，Rp1、Rp2用来校准两路采样信号的平衡，通过电路中的正反馈以及电容的充放电作用，可实现控制电路的间歇式工作。由IC1:B、IC1:A、R9～R14、Rp3、Rp4、C2、IC2:A构成控制闭锁电路，在正常太阳光照条件下，IC1:B的同相输入端电平高于反向输入端电平，IC1:B输出高电平并通过电阻R11对电容C2充电，C2两端的电平始终高于比较器IC1:A的反相输入端电平，IC1:A输出高电平，如果IC1:C输出高电平，则IC2:A就会输出低电平，经过IC2:B反相后加到半导体开关管T1上使T1导通，从F端口输出正转控制信号；当在阴雨天或太阳辐照度较低时，IC1:B的同相输入端电平低于反向输入端电平，IC1:B输出低电平，电容C2通过电阻R11、R12放电，当C2两端的电平低于比较器IC1:A的反相输入端电平时，IC1:A输出低电平，使得与非门IC1:A始终输出高电平，从而将IC1:C送出的高电平信号封闭。由IC3～IC6、R16～R31、Rp5、Rp6、C3～C6、D3～D6、T2构成回转控制电路，当方位检测源失去光照后，IC3:D的反向输入端电平低于同相输入端电平，IC3:D输出高电平并通过电阻R18对电容C3充电，当C3两端的电平高于比较器IC3:C的反相输入端电平时，IC3:C输出高电平，IC3:C输出的高电平分为两路，一路通过电阻R24加在IC3:B的反相输入端，使IC3:B输出低电平，该低电平直接加到IC5和IC6的复位端RST上解除IC5、IC6的复位，IC5、R28、R29、C5构成的是一个二进制计数器电路，当IC5解除复位后计数器电路开始对其振荡电路产生的脉冲进行计数；IC6构成的是一个单端触发双稳态电路，IC6处于复位状态下，其输出端Q1输出低电平，半导体开关管T2载止，当IC6解除复位后，等待时钟端CLK的触发信号到来。从IC3:C输出的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电自动跟踪控制装置，用电子电路自动控制太阳光伏电池板与太阳入射光的相对方位角度，使太阳光伏电池在有光照的条件下始终保持较大的功率输出，其特征是：用两块特性接近的太阳光伏电池做为太阳方位检测源并将这两块光伏电池受光面相互呈一定的角度安装在光伏发电系统的太阳电池板架上，其中一块做为跟踪控制检测源安装在前驱方位，另一块做为定位检测源安装在后继方位，两路检测源的检测信号通过导线引入到旋转控制电路中，旋转控制电路的输出控制电动机的转动，电动机和太阳电池板架进行机械传动连接，电动机拖动太阳电池板架在水平面上做左右旋转运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛忠，霍从崇，
申请(专利权)人：新疆新能源股份有限公司，新疆桑欧太阳能设备有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：65[中国|新疆]