【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能光伏，尤其是一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统及其控制方法。
技术介绍
1、20世纪70年代，由于能源危机和气候变化的影响，太阳能光伏技术逐渐受到重视，随着技术的不断发展，太阳能光伏板的效率不断提高，成本逐渐降低，使其成为一种具有竞争力的可再生能源。目前，太阳能光伏板已经广泛应用于各种领域，如住宅、商业建筑、公共设施、农业、交通等。此外，随着储能技术的发展，太阳能光伏发电与储能系统的结合将为电网提供更加稳定、可靠的电力供应。一方面，太阳能光伏板的安装需要考虑房屋结构、朝向和空间等因素，太阳能光伏板一般安装于较高的屋顶，其安全性容易受环境天气的影响；另一方面，虽然近年来太阳能光伏板的转换效率已经得到了很大的提高，但是与传统的化石燃料发电方式相比，太阳能光伏板的能量转换效率仍然相对较低，通常在15％-20％之间。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统及其控制方法，能够有效提高太阳能光伏板的效能，确保其安全性。
2、本专利技术一方面所采取的技术方案是：
3、一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，包括太阳直射角度传感器、风速传感器、主控模块以及驱动模块，所述太阳直射角度传感器和所述风速传感器的输出端均与所述主控模块的输入端相连，所述驱动模块与所述主控模块连接，所述太阳直射角度传感器用于采集直射角度信号并输出角度电信号，所述风速传感器用于采集环境风速信号并输出风速电信号，所述主控模
4、进一步，所述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统还包括数据存储模块，所述数据存储模块的输入端与所述主控模块的第一输出端相连，所述主控模块用于根据所述角度电信号和所述风速电信号输出发电效率数据、太阳直射角度数据以及环境风速数据至所述数据存储模块，所述数据存储模块用于存储所述发电效率数据、所述太阳直射角度数据以及所述环境风速数据。
5、进一步，所述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统还包括储能模块，所述太阳直射角度传感器、所述风速传感器的输入端以及所述主控模块的第二输入端均与所述储能模块的输出端相连，所述储能模块用于在预设条件下为述太阳直射角度传感器、所述风速传感器以及所述主控模块提供电源。
6、进一步，所述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述主控模块连接，所述人机交互模块包括按键模块，所述按键模块用于对所述太阳能光伏板进行升降和倾角调节。
7、进一步，所述人机交互模块还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述发电效率数据、所述太阳直射角度数据以及所述环境风速数据。
8、进一步，所述驱动模块包括升降电机和倾角电机，所述升降电机用于根据所述控制信号通过所述可调支架对所述太阳能光伏板进行升降调节，所述倾角电机用于根据所述控制信号通过所述可调支架对所述太阳能光伏板进行倾角调节。
9、本专利技术另一方面所采取的技术方案是：
10、一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统的控制方法，用于通过上述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统控制，包括以下步骤：
11、通过太阳直射角度传感器采集直射角度信号，并将所述直射角度信号转换为角度电信号；
12、通过风速传感器采集环境风速信号，并将所述环境风速信号转换为风速电信号；
13、通过主控模块根据所述角度电信号计算得到最佳倾角，并根据所述风速电信号和预设的风速关系模型得到最佳高度，进而根据所述最佳倾角和所述最佳高度得到控制信号；
14、通过驱动模块根据所述控制信号对太阳能光伏板进行升降和倾角调节。
15、进一步，所述最佳倾角通过下式确定：
16、α＝arccos[cos(θ)*cos(φ)]-90°
17、其中，α表示所述最佳倾角，θ表示太阳高度角，φ表示太阳方位角。
18、进一步，所述风速关系模型包括：
19、收集环境风速信息、第一支架尺寸信息、第一支架重量信息、第一驱动模块响应速度以及第一风速报警阈值；
20、对所述环境风速信息、所述第一支架尺寸信息、所述第一支架重量信息、所述第一驱动模块响应速度以及所述第一风速报警阈值进行清洗、去除异常值以及归一化处理，得到风速影响集成数据；
21、将所述风速影响集成数据划分为训练集和验证集；
22、根据所述训练集对神经网络模型进行训练，并通过反向传播算法和优化器对所述神经网络模型的权重和偏置进行更新；
23、根据所述验证集通过正则化方法对所述神经网络模型进行网络结构调整和学习率更新，得到所述风速关系模型。
24、进一步，所述根据所述风速电信号和预设的风速关系模型得到最佳高度这一步骤，其具体包括：
25、获取第二支架尺寸信息、第二支架重量信息、第二驱动模块响应速度以及第二风速报警阈值；
26、将所述风速电信号、所述第二支架尺寸信息、所述第二支架重量信息、所述第二驱动模块响应速度以及所述第二风速报警阈值输入所述风速关系模型，得到所述最佳高度。
27、本专利技术的有益效果是：本专利技术的太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统及其控制方法，通过太阳直射角度传感器和风速传感器能够实时监测太阳的直射角度信号和环境风速信号，进而将直射角度信号和环境风速信号转换为电信号并传递至主控模块，通过主控模块计算太阳能光伏板的最佳高度和最佳倾角，从而进一步向驱动模块发出控制信号，以此实现太阳能光伏板的升降、倾角智能调节，有效地提高太阳能光伏板的效能，以及减少恶劣天气对太阳能光伏板的影响，确保太阳能光伏板的安全性。
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1.一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，包括太阳直射角度传感器、风速传感器、主控模块以及驱动模块，所述太阳直射角度传感器和所述风速传感器的输出端均与所述主控模块的第一输入端相连，所述驱动模块与所述主控模块连接，所述太阳直射角度传感器用于采集直射角度信号并输出角度电信号，所述风速传感器用于采集环境风速信号并输出风速电信号，所述主控模块用于根据所述角度电信号和所述风速电信号输出控制信号，所述驱动模块用于通过可调支架与太阳能光伏板连接并根据所述控制信号对所述太阳能光伏板进行升降和倾角调节。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，所述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统还包括数据存储模块，所述数据存储模块的输入端与所述主控模块的输出端相连，所述主控模块用于根据所述角度电信号和所述风速电信号输出发电效率数据、太阳直射角度数据以及环境风速数据，所述数据存储模块用于输入并存储所述发电效率数据、所述太阳直射角度数据以及所述环境风速数据。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，所述太阳
4.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，所述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述主控模块连接，所述人机交互模块包括按键模块，所述按键模块用于对所述太阳能光伏板进行升降和倾角调节。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，所述人机交互模块还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述发电效率数据、所述太阳直射角度数据以及所述环境风速数据。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，所述驱动模块包括升降电机和倾角电机，所述升降电机用于根据所述控制信号通过所述可调支架对所述太阳能光伏板进行升降调节，所述倾角电机用于根据所述控制信号通过所述可调支架对所述太阳能光伏板进行倾角调节。
7.一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统的控制方法，用于通过如权利要求1至6中任一项所述的太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统控制，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述最佳倾角通过下式确定：
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述风速关系模型包括：
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述风速电信号和预设的风速关系模型得到最佳高度这一步骤，其具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，包括太阳直射角度传感器、风速传感器、主控模块以及驱动模块，所述太阳直射角度传感器和所述风速传感器的输出端均与所述主控模块的第一输入端相连，所述驱动模块与所述主控模块连接，所述太阳直射角度传感器用于采集直射角度信号并输出角度电信号，所述风速传感器用于采集环境风速信号并输出风速电信号，所述主控模块用于根据所述角度电信号和所述风速电信号输出控制信号，所述驱动模块用于通过可调支架与太阳能光伏板连接并根据所述控制信号对所述太阳能光伏板进行升降和倾角调节。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，所述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统还包括数据存储模块，所述数据存储模块的输入端与所述主控模块的输出端相连，所述主控模块用于根据所述角度电信号和所述风速电信号输出发电效率数据、太阳直射角度数据以及环境风速数据，所述数据存储模块用于输入并存储所述发电效率数据、所述太阳直射角度数据以及所述环境风速数据。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统，其特征在于，所述太阳能光伏板倾角及高度智能控制系统还包括储能模块，所述太阳直射角度传感器、所述风速传感器的输入端以及所述主控模块的第二输入端均与所述储能模块的输出端相连，所述储能模块用于在预设条件下为述太阳直射角度传感器、所述风速传感器以及所述主控模块提供电源。...
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