一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，包括控制器、集熱器支架、安裝在所述集熱器支架上的集熱器、用于檢測太陽光線強弱的太陽傳感器、用于檢測風速大小的風速傳感器、對太陽傳感器和風速傳感器輸出的信號進行放大和濾波等處理的信號處理電路、將信號處理電路輸出的模擬信號轉換成數字信號的A/D轉換電路、安裝在所述集熱器支架上且位于集熱器兩側的限位開關、與控制器相接的上位機、驅動集熱器做自旋運動的步進電機A和驅動集熱器做俯仰運動的步進電機B。本發明結構簡單、使用方便、成本低廉，工作時能夠實時跟蹤太陽光線，運行可靠準確，控制精度高，將有利于提高太陽能碟式聚光發電系統的效率。
【專利說明】一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種控制系統，尤其是涉及一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統。【背景技術】
[0002]隨著傳統化石能源(煤、石油、天然氣)儲量的日益減少，以及由于使用化石能源所帶來的環境污染問題，直接威脅著人類的生存和發展，重視和發展可再生、環保能源已成為各國政府的共識。太陽能具有分布廣泛，儲量無限，收集利用清潔，CO2零排放的優點引起人們廣泛關注。
[0003]當前太陽能熱發電按照太陽能采集方式可劃分為:太陽能塔式聚熱發電、太陽能槽式聚熱發電、太陽能碟式斯特林機組發電。
[0004]其中太陽能碟式斯特林機組可自動兩維跟蹤太陽，光電轉換效率最高，啟動損失小，它是目前太陽能發電效率最高的系統，發電效率達到30%以上，幾乎不用水，輸出效率達26% (有自身跟蹤機構耗電)。
[0005]現有發電系統大多集中于碟式太陽能發電系統和光伏發電系統，其跟蹤方式也基本采用混合控制方式完成，所用傳感器件多采用光敏電阻或光電二極管，這些器件由于本身的一些限制，比如易發生散射和反射，制作工藝的差異，易受環境污染等原因。造成傳感器靈敏度偏低，因而整個系統的跟蹤精度不高，容易引起誤跟蹤。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，采用太陽傳感器和時鐘控制相結合的混合控制方式，精度高、適用范圍廣。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征在于:包括控制器、集熱器支架、安裝在所述集熱器支架上且用于吸收太陽光輻射的集熱器、用于檢測太陽光線強弱的太陽傳感器、用于檢測風速大小以保證整個系統運行安全的風速傳感器、對太陽傳感器和風速傳感器輸出的信號進行放大和濾波等處理的信號處理電路、將信號處理電路輸出的模擬信號轉換成數字信號的A/D轉換電路、安裝在所述集熱器支架上且位于集熱器兩側用于防止其運轉超過行程的限位開關、與控制器相接且用于實時監測系統運行狀態的上位機、采用四相八拍控制方式驅動集熱器做自旋運動的步進電機A和采用四相八拍控制方式驅動集熱器做俯仰運動的步進電機B ;所述控制器包括時鐘、驅動模塊、視日運動控制模塊和傳感器信號運算模塊，所述視日運動控制模塊分別與時鐘和驅動模塊相接，所述傳感器信號運算模塊分別與A/D轉換電路和驅動模塊相接，所述步進電機A和步進電機B均與驅動模塊相接；所述太陽傳感器和風速傳感器均安裝在所述集熱器上且所述二者均與信號處理電路相接，所述A/D轉換電路與信號處理電路相接，所述限位開關與控制器相接，所述步進電機A和步進電機B均安裝在所述集熱器支架上且分別與集熱器相接。[0008]上述一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征是:所述上位機為PC。
[0009]上述一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征是:所述太陽傳感器為光電傳感器。
[0010]上述一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征是:所述風速傳感器為采用熱敏電阻器作為風速探頭的半導體式傳感器。
[0011]上述一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征是:所述驅動模塊為單片機。
[0012]上述一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征是:所述步進電機A和步進電機B均為永磁式步進電機。
[0013]本發明與現有技術相比具有以下優點:結構簡單、使用方便、成本低廉，工作時能夠實時跟蹤太陽光線，運行可靠準確，控制精度高，將有利于提高太陽能碟式聚光發電系統的效率。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的電路原理圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]I—上位機；2—限位開關；3—控制器；
[0018]4 一太陽傳感器；5—信號處理電路；6—風速傳感器；
[0019]7一A/D轉換電路； 8—視日運`動控制模塊； 9一傳感器/[目號運算模塊；
[0020]10一驅動模塊；11一步進電機B;12—集熱器；
[0021]13—步進電機A ;14—時鐘。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發明包括控制器3、集熱器支架、安裝在所述集熱器支架上且用于吸收太陽光輻射的集熱器12、用于檢測太陽光線強弱的太陽傳感器4、用于檢測風速大小以保證整個系統運行安全的風速傳感器6、對太陽傳感器4和風速傳感器6輸出的信號進行放大和濾波等處理的信號處理電路5、將信號處理電路5輸出的模擬信號轉換成數字信號的A/D轉換電路7、安裝在所述集熱器支架上且位于集熱器12兩側用于防止其運轉超過行程的限位開關2、與控制器3相接且用于實時監測系統運行狀態的上位機1、采用四相八拍控制方式驅動集熱器12做自旋運動的步進電機A13和采用四相八拍控制方式驅動集熱器12做俯仰運動的步進電機Bll ;所述控制器3包括時鐘14、驅動模塊10、視日運動控制模塊8和傳感器信號運算模塊9，所述視日運動控制模塊8分別與時鐘14和驅動模塊10相接，所述傳感器信號運算模塊9分別與A/D轉換電路7和驅動模塊10相接，所述步進電機A13和步進電機Bll均與驅動模塊10相接；所述太陽傳感器4和風速傳感器6均安裝在所述集熱器12上且所述二者均與信號處理電路5相接，所述A/D轉換電路7與信號處理電路5相接，所述限位開關2與控制器3相接，所述步進電機A13和步進電機Bll均安裝在所述集熱器支架上且分別與集熱器12相接。
[0023]本實施例中，所述上位機I為PC。
[0024]本實施例中，所述太陽傳感器4為光電傳感器。[0025]本實施例中，所述風速傳感器6為采用熱敏電阻器作為風速探頭的半導體式傳感器。
[0026]本實施例中，所述驅動模塊10為單片機。
[0027]本實施例中，所述步進電機A13和步進電機Bll均為永磁式步進電機。
[0028]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征在于:包括控制裝置、集熱器支架、安裝在所述集熱器支架上且用于吸收太陽光輻射的集熱器(12)、用于檢測太陽光線強弱的太陽傳感器(4)、用于檢測風速大小以保證整個系統運行安全的風速傳感器(6)、對太陽傳感器(4 )和風速傳感器(6 )輸出的信號進行放大和濾波等處理的信號處理電路(5 )、將信號處理電路(5 )輸出的模擬信號轉換成數字信號的A/D轉換電路(7 )、安裝在所述集熱器支架上且位于集熱器(12)兩側用于防止其運轉超過行程的限位開關(2)、與控制器(3)相接且用于實時監測系統運行狀態的上位機(I)、采用四相八拍控制方式驅動集熱器(12)做自旋運動的步進電機A (13)和采用四相八拍控制方式驅動集熱器(12)做俯仰運動的步進電機B (11);所述控制裝置包括控制器(3)、時鐘(14)、驅動模塊(10)、視日運動控制模塊(8)和傳感器信號處理模塊(9 )，所述視日運動控制模塊(8 )分別與時鐘(14 )和驅動模塊(10 )相接，所述傳感器信號處理模塊(9)分別與A/D轉換電路(7)和驅動模塊(10)相接，所述步進電機A (13)和步進電機B (11)均與驅動模塊(10)相接；所述太陽傳感器(4)和風速傳感器(6)均安裝在所述集熱器(12)上且所述二者均與信號處理電路(5)相接，所述A/D轉換電路(7)與信號處理電路(5)相接，所述限位開關(2)與控制器(3)相接，所述步進電機A(13)和步進電機B (11)均安裝在所述集熱器支架上且分別與集熱器(12)相接。
2.按照權利要求1所述的一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征在于:所述上位機(I)為PCo
3.按照權利要求1或2所述的一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征在于:所述太陽傳感器(4)為光電傳感器。
4.按照權利要求1或2所述的一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征在于:所述風速傳感器(6)為采用熱敏電阻器作為風速探頭的半導體式傳感器。
5.按照權利要求1或2所述的一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征在于:所述驅動模塊(10)為單片機。
6.按照權利要求1或2所述的一種碟式太陽能熱發電的跟蹤控制系統，其特征在于:所述步進電機A (13)和步進電機B (11)均為永磁式步進電機。
【文檔編號】G05D3/12GK103809604SQ201210448594
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月10日 優先權日:2012年11月10日
【發明者】楊向民 申請人:陜西科林能源發展股份有限公司