基于太阳能电池板和神经元网络的巡日传感控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置，主要由太阳方向采集器和控制器组成，太阳方向采集器包括两组相互交叉的太阳能光伏电池板、遮挡板和透明材质罩壳，遮挡板将两组太阳能光伏电池板隔成垂直交叉的四块，透明材质罩壳完整罩住太阳能光伏电池板和遮挡板，对比四片太阳能光伏电池的电压来判断太阳方向，当太阳方向采集器与太阳光存在角度，遮挡板造成阴影，两侧光伏电池板输出电压比值增大从而增加灵敏度，控制器控制电机运转实现太阳能光伏阵列的自动巡日，控制器内的神经元网络算法芯片实现系统的每日电动机的开关时间和运转速度自我学习，大大减小偏离性故障误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能光伏
，涉及ー种光伏电站巡日跟踪系统传感控制装置，具体涉及ー种基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置。
技术介绍
现有的太阳能自动跟踪传感控制装置无外乎两种ー种是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器，构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停转；另ー种是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器来控制电机的正反转。由于一年四季、早晩和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大，由于受光敏电阻灵敏度和寿命的影响，上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳，影响 了光伏电站的效率。
技术实现思路
为了克服现有的普通太阳能光伏跟踪系统的不足，本专利技术提供了一种能够实现太阳能光伏阵列自动巡日的基于太阳能电池板和神经元网络算法的光伏电站巡日跟踪系统光敏传感控制装置。本专利技术的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置主要由太阳方向采集器和控制器组成，其中太阳方向采集器包括两组相互交叉的太阳能光伏电池板、遮挡板和透明材质罩壳，遮挡板将两组太阳能光伏电池板隔成垂直交叉的四块，透明材质罩壳完整罩住太阳能光伏电池板和遮挡板。采用电机驱动太阳能光伏板的方位移动分为水平方向控制和竖直方向控制。根据光线方向实现自动转移跟踪的思路是在太阳能光伏阵列的上方放置一个太阳方向采集器，太阳方向采集器包括两组交叉的小型太阳能电池板并封上透明材质罩盖，交叉的小型光电池板接收到的光能随太阳照射角度改变而改变，当太阳光照射角度随时间转动时，光电池采集及送出的电压大小会变化。控制器采样四片小型光电池板输出的电压，以确定太阳的移动方向，当太阳的移动角度大于一定值时(即水平或竖直上的两片电池之电压大于一定比值时)，控制器控制电机转动以实现光伏板水平方向或/和竖直方向的角度改变，电机以顺时针或逆时针转动来控制光伏板朝向的各角度变化。对比四片交叉排布的太阳能光伏电池板的电压来判断太阳方向，通过控制器来控制电机运转从而实现太阳能光伏阵列的自动巡日；当该系统装置与太阳光线存在角度吋，遮挡板会造成阴影，使得两侧光伏电池板输出电压比值増大从而增加灵敏度；通过控制器内的神经元网络算法芯片实现系统的每日电动机的开关时间和运转速度自我学习，大大减小偏离性故障误差。附图说明附图I是本专利技术的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置的结构示意图；附图2-4是本专利技术的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置水平方向自动跟踪的原理具体实施例方式下面结合实施例和附图对本专利技术的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置主要由太阳方向采集器和控制器组成，如附图I所示，其中太阳方向采集器包括两组相互交叉的太阳能光伏电池板I、透明材质罩壳2、遮挡板3。 水平方向自动跟踪和与竖直方向自动跟踪原理相同，以水平方向为例，如附图2-4所示，该装置由左右光电池、控制器和电机三部分组成，四片光电池安装在太阳能光伏上呈一定夹角，与其同步运行，当光源方向正对巡日装置吋，由控制器设定太阳方向采集器左右光电池输出的电压差值(V1 V2)为初始值，此时控制器内的控制电路未导通，装置处于停止状态。太阳光源方向一旦发生改变，则左右光电池输出电压产生差值(Vi V2),经过控制器内电路比较放大以后输出相应信号当右边光强大于左边时，即V1 :V2>初试值时，控制器内驱动电路I导通，电动机顺时针转动，带动系统向右转；当左边光强大于右边时，右光电池接收到更强的光，V1 V2<初试值时，驱动电路2导通，电动机逆时针转动，带动系统向右转。当左右光电池无电压差即光源在水平方向已垂直入射光伏板时，控制器内驱动电路I和驱动电路2都不导通，电动机停止转动，此时水平方向达到最佳入射角。水平方向的上下光电池接受光源产生电压差，经比较放大后分别驱动电机顺时针转动和逆时针转动，从而调节光伏板水平方向的倾斜角度，当水平方向达到最佳入射角吋，电动机停止转动。当太阳方向采集器水平方向正对太阳光时，遮光板与太阳光光线重合呈O度，无阴影产生；当水平方向与太阳光光线存在角度时，太阳光将通过遮光板产生阴影，相应地使阴影侧的光伏板输出电压变小，无阴影侧的光伏板输出电压不变，从而变相增大两侧光伏电池板输出电压比值，即增加灵敏度。控制器内带神经网络控制程序的芯片记录一定时间电机的运转时间及參数调节指令并加以学习，神经网络控制程序由输入层、隐含层和输出层组成，每ー层包含有若干个神经元，第k层中第j个神经元具有下列输入输出关系yj (k) =f j (k) ( Σ Wij (k-l)yi (k-l)-Rj (k))其中j=l, 2，-,Nk ；k=l, 2，...，M式中Wij (k-1)为第(k-1)层中第i个神经元到第k层第j个神经元的连接强度；Rj (k)为对应神经元的阀值；fj(k)为神经元的传递函数；Nk为第k层神经元的数目；M表示总层数。控制系统中，用ー个BP神经网络控制电机的开启时间，输入层输入几月、几日、星期几、几时，输出层输出每个电机的开启时间；用另ー个BP神经网络控制电机的运转速度，输入层输入几月、几日、星期几和平均速度，输出层输出每个电机的运转速度。用动态的前4天数据作为学习样本让人工神经网络学习，从而计算出当天每个电机的开启时间和关闭时间、速度。当控制器发现当天每个电机的开启时间和关闭时间、速度的变化范围超过前几日的变化范围并超出规定范围数值后，控制器识别出该跟踪系统已经发生故障，将自动切断太阳方向采集器的信号控制，改用神经元控制器根据过去几天的学习的速度及角度变化范围来控制。该装置既可以根据人工神经网络设定每天每个电机的运转速度、开启时间和关闭时间变化值，也可以根据管理中心需要自由设定每天每个电机的运转速度、开启时间和关闭时间。该巡日跟踪系统采用神经元网络算法自我学习每日运转的时间、速度变化或是差异，当运转角度差异超过过去一段时间的平均变化范围时候，系统自动调整系统回到正常范围或由控制器做出相应的故障警示。神经元网络算法将有效果的避免当小型光伏板发生失误时发电系统的大误差偏离太阳光源。 上述实施例不以任何方式限制本专利技术，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太阳能电池板和神经元网络算法的光伏电站巡日传感控制装置，主要由太阳方向采集器和控制器组成，其特征在于：所述的太阳方向采集器包括两组相互交叉的太阳能光伏电池板（1）、透明材质罩壳（2）和遮挡板（3），遮挡板（3）将两组太阳能光伏电池板（1）隔成垂直交叉的四块，透明材质罩壳（2）完整罩住太阳能光伏电池板（1）和遮挡板（3），通过对比四片交叉排布的太阳能光伏电池板的电压比值来判断太阳光线方向并由控制器来控制电机运转，遮挡板在太阳方向采集器与太阳光存在角度时造成阴影，控制器采用神经元网络算法芯片实现每日电动机的开关时间和运转速度的自我学习。

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能电池板和神经元网络算法的光伏电站巡日传感控制装置，主要由太阳方向采集器和控制器组成，其特征在于所述的太阳方向采集器包括两组相互交叉的太阳能光伏电池板(I)、透明材质罩壳(2)和遮挡板(3)，遮挡板(3)将两组太阳能光伏电池板(I)隔成垂直交叉的四块，透明材质罩壳(2)完整罩住太阳能光伏电池板(I)和遮挡板(3)，通过对比四片交叉排布的太阳能光伏电池板的电压比值来判断太阳光线方向并由控制器来控制电机运转，遮挡板在太阳方向采集器与太阳光存在角度时造成阴影，控制器采用神经元网络算法芯片实...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐忠，邓平，杨忠，赵江华，
申请(专利权)人：国电光伏江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：