專利名稱：碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟I 示智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著傳統(tǒng)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(huán)境污染問題，直接威脅著人類的生存和發(fā)展，重視和發(fā)展可再生、環(huán)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(yōu)點引起人們廣泛關(guān)注。當(dāng)前太陽能熱發(fā)電按照太陽能采集方式可劃分為:太陽能塔式聚熱發(fā)電、太陽能槽式聚熱發(fā)電、太陽能碟式斯特林機組發(fā)電。其中太陽能碟式斯特林機組可自動兩維跟蹤太陽，光電轉(zhuǎn)換效率最高，啟動損失小，它是目前太陽能發(fā)電效率最高的系統(tǒng)，發(fā)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(gòu)耗電)。大多集中于碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)，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(fā)生散射和反射，制作工藝的差異，易受環(huán)境污染等原因。造成傳感器靈敏度偏低，因而整個系統(tǒng)的跟蹤精度不聞，容易弓I起誤跟蹤。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，智能化程度高，操作簡單，跟蹤精度高，采集太陽光的效率高，經(jīng)濟效益高，節(jié)約資源，保護環(huán)境，使用效果好，便于推廣使用。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括遠程監(jiān)控計算機和與所述遠程監(jiān)控計算機無線連接并通信的現(xiàn)場控制器，所述現(xiàn)場控制器包括MSP430單片機和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電電池，以及與所述MSP430單片機相接的晶振電路、復(fù)位電路、SD卡數(shù)據(jù)存儲電路、觸摸式液晶顯示屏和3G無線通信模塊，所述MSP430單片機的輸入端接有模擬量信號輸入接口、開關(guān)量信號輸入接口和用于為系統(tǒng)提供實時時鐘信號的時鐘模塊，所述模擬量信號輸入接口上連接有用于對太陽方位角進行實時檢測的太陽方位角傳感器和用于對風(fēng)速進行實時檢測的風(fēng)速傳感器，所述開關(guān)量信號輸入接口上連接有用于對東西方位角跟蹤機構(gòu)向東轉(zhuǎn)動進行限位的東限位開關(guān)、用于對東西方位角跟蹤機構(gòu)向西轉(zhuǎn)動進行限位的西限位開關(guān)、用于對高低方位角跟蹤機構(gòu)向高轉(zhuǎn)動進行限位的高限位開關(guān)和用于對高低方位角跟蹤機構(gòu)向低轉(zhuǎn)動進行限位的低限位開關(guān)，所述MSP430單片機的輸出端接有用于驅(qū)動?xùn)|西方位角跟蹤機構(gòu)中的東西方位步進電機的東西方位步進電機驅(qū)動器、用于驅(qū)動高低方位角跟蹤機構(gòu)中的高低方位步進電機的高低方位步進電機驅(qū)動器和用于在東西方位角跟蹤機構(gòu)和高低方位角跟蹤機構(gòu)轉(zhuǎn)動超過極限位置時發(fā)出聲光報警信號的聲光報警器。上述的碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述MSP430單片機為芯片MSP430F169。上述的碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述時鐘模塊主要有芯片DS1302構(gòu)成。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:1、本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理。2、本實用新型的智能化程度高，操作簡單，用戶只需通過觸摸式液晶顯示屏設(shè)置好超限值，系統(tǒng)自動完成調(diào)節(jié)跟蹤太陽光。3、本實用新型的跟蹤精度高，采集太陽光的效率高。4、本實用新型的經(jīng)濟效益高，節(jié)約資源，保護環(huán)境。5、本實用新型的使用效果好，便于推廣使用。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，智能化程度高，操作簡單，跟蹤精度高，采集太陽光的效率高，經(jīng)濟效益高，節(jié)約資源，保護環(huán)境，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的電路`原理框圖。附圖標(biāo)記說明:I 一遠程監(jiān)控計算機； 2—現(xiàn)場控制器； 2-1—聲光報警器；2-2—MSP430單片機； 2-3—供電電池； 2-4—晶振電路；2-5—復(fù)位電路；2-6 — SD卡數(shù)據(jù)存儲電路；2-7一觸摸式液晶顯不屏； 2-8 —3G無線通/[目模塊；2-9—模擬量信號輸入接口 ；2-10—開關(guān)量信號輸入接口 ；2-11—時鐘模塊；2-12—太陽方位角傳感器；2-13—風(fēng)速傳感器； 2-14—東限位開關(guān)； 2_15—西限位開關(guān)；2-16一聞限位開關(guān)； 2-17—低限位開關(guān)；2-18—東西方位步進電機驅(qū)動器； 2-19—東西方位步進電機；2-20—高低方位步進電機； 2-21—高低方位步進電機驅(qū)動器。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括遠程監(jiān)控計算機I和與所述遠程監(jiān)控計算機I無線連接并通信的現(xiàn)場控制器2，所述現(xiàn)場控制器2包括MSP430單片機2-2和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電電池2-3，以及與所述MSP430單片機2-2相接的晶振電路2_4、復(fù)位電路2-5、SD卡數(shù)據(jù)存儲電路2-6、觸摸式液晶顯示屏2-7和3G無線通信模塊2_8，所述MSP430單片機2-2的輸入端接有模擬量信號輸入接口 2-9、開關(guān)量信號輸入接口 2-10和用于為系統(tǒng)提供實時時鐘信號的時鐘模塊2-11，所述模擬量信號輸入接口 2-9上連接有用于對太陽方位角進行實時檢測的太陽方位角傳感器2-12和用于對風(fēng)速進行實時檢測的風(fēng)速傳感器2-13，所述開關(guān)量信號輸入接口 2-10上連接有用于對東西方位角跟蹤機構(gòu)向東轉(zhuǎn)動進行限位的東限位開關(guān)2-14、用于對東西方位角跟蹤機構(gòu)向西轉(zhuǎn)動進行限位的西限位開關(guān)2-15、用于對高低方位角跟蹤機構(gòu)向高轉(zhuǎn)動進行限位的高限位開關(guān)2-16和用于對高低方位角跟蹤機構(gòu)向低轉(zhuǎn)動進行限位的低限位開關(guān)2-17，所述MSP430單片機2的輸出端接有用于驅(qū)動?xùn)|西方位角跟蹤機構(gòu)中的東西方位步進電機2-19的東西方位步進電機驅(qū)動器2-18、用于驅(qū)動高低方位角跟蹤機構(gòu)中的高低方位步進電機2-20的高低方位步進電機驅(qū)動器2-21和用于在東西方位角跟蹤機構(gòu)和高低方位角跟蹤機構(gòu)轉(zhuǎn)動超過極限位置時發(fā)出聲光報警信號的聲光報警器2-1。本實施例中，所述MSP430單片機2-2為芯片MSP430F169。所述時鐘模塊2_11主要有芯片DS1302構(gòu)成。本實用新型的工作過程是:用戶通過觸摸式液晶顯示屏2-7設(shè)置東西方位角跟蹤機構(gòu)和高低方位角跟蹤機構(gòu)轉(zhuǎn)動極限值，太陽方位角傳感器2-12采集太陽方位角通過模擬量信號輸入接口 2-9傳輸?shù)組SP430單片機2-2，風(fēng)速傳感器2_13采集風(fēng)速通過模擬量信號輸入接口 2-9傳輸?shù)組SP430單片機2-2，東限位開關(guān)2_14采集東西方位角跟蹤機構(gòu)東向限位值通過開關(guān)量信號輸入接口 2-10傳輸?shù)組SP430單片機2-2，西限位開關(guān)2_15采集東西方位角跟蹤機構(gòu)西向限位值通過開關(guān)量信號輸入接口 2-10傳輸?shù)組SP430單片機2-2，高限位開關(guān)2-16采集高低方位角跟蹤機構(gòu)的高限位值通過開關(guān)量信號輸入接口 2-10傳輸?shù)組SP430單片機2-2，低限位開關(guān)2-17采集高低方位角跟蹤機構(gòu)的低限位值通過開關(guān)量信號輸入接口 2-10傳輸?shù)組SP430單片機2-2，MSP430單片機2_2分析處理太陽角度、風(fēng)速、東西、高低的數(shù)據(jù)，并通過東西方位步進電機驅(qū)動器2-18控制東西方位步進電機2-19帶動?xùn)|西方位角跟蹤機構(gòu)東西運動和通過高低方位步進電機驅(qū)動器2-21控制高低方位步進電機2-20帶動高低方位角跟蹤機構(gòu)上下運動，完成整個裝置實時跟蹤太陽光，MSP430單片機2-2存儲數(shù)據(jù)到SD卡數(shù)據(jù)存儲電路2-6并通過3G無線通信模塊2_8傳輸?shù)竭h程監(jiān)控計算機I供用戶監(jiān)控，當(dāng)東西方位角跟蹤機構(gòu)和高低方位角跟蹤機構(gòu)轉(zhuǎn)動超過極限位置時聲光報警器2-1發(fā)出聲光報警信號。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括遠程監(jiān)控計算機(I)和與所述遠程監(jiān)控計算機(I)無線連接并通信的現(xiàn)場控制器(2)，所述現(xiàn)場控制器(2)包括MSP430單片機(2-2)和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的供電電池(2_3)，以及與所述MSP 430單片機(2-2 )相接的晶振電路(2-4 )、復(fù)位電路(2_5 )、SD卡數(shù)據(jù)存儲電路(2_6 )、觸摸式液晶顯示屏(2-7 )和3G無線通信模塊(2-8 )，所述MSP430單片機(2_2 )的輸入端接有模擬量信號輸入接口(2-9)、開關(guān)量信號輸入接口(10)和用于為系統(tǒng)提供實時時鐘信號的時鐘模塊(2-11)，所述模擬量信號輸入接口(2-9)上連接有用于對太陽方位角進行實時檢測的太陽方位角傳感器(2-12)和用于對風(fēng)速進行實時檢測的風(fēng)速傳感器(2-13)，所述開關(guān)量信號輸入接口(2-10)上連接有用于對東西方位角跟蹤機構(gòu)向東轉(zhuǎn)動進行限位的東限位開關(guān)(2-14)、用于對東西方位角跟蹤機構(gòu)向西轉(zhuǎn)動進行限位的西限位開關(guān)(2-15)、用于對高低方位角跟蹤機構(gòu)向高轉(zhuǎn)動進行限位的高限位開關(guān)(2-16)和用于對高低方位角跟蹤機構(gòu)向低轉(zhuǎn)動進行限位的低限位開關(guān)(2-17 )，所述MSP430單片機(2-2 )的輸出端接有用于驅(qū)動?xùn)|西方位角跟蹤機構(gòu)中的東西方位步進電機(2-19)的東西方位步進電機驅(qū)動器(2-18)、用于驅(qū)動高低方位角跟蹤機構(gòu)中的高低方位步進電機(2-20)的高低方位步進電機驅(qū)動器(2-21)和用于在東西方位角跟蹤機構(gòu)和高低方位角跟蹤機構(gòu)轉(zhuǎn)動超過極限位置時發(fā)出聲光報警信號的聲光報警器(2-1)。
2.按照權(quán)利要求1所述的碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述MSP430單片機(2-2)為芯片MSP430F169。
3.按照權(quán)利要求1所述的碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述時鐘模塊(2-11)主要有芯片DS1302構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤智能控制系統(tǒng)，包括遠程監(jiān)控計算機和現(xiàn)場控制器，現(xiàn)場控制器包括MSP430單片機、供電電池、晶振電路、復(fù)位電路、SD卡數(shù)據(jù)存儲電路、觸摸式液晶顯示屏和3G無線通信模塊，MSP430單片機的輸入端接有模擬量信號輸入接口、開關(guān)量信號輸入接口和時鐘模塊，模擬量信號輸入接口上連接有太陽方位角傳感器和風(fēng)速傳感器，開關(guān)量信號輸入接口上連接有東限位開關(guān)、西限位開關(guān)、高限位開關(guān)和低限位開關(guān)，MSP430單片機的輸出端接有東西方位步進電機驅(qū)動器、高低方位步進電機驅(qū)動器和聲光報警器。本實用新型智能化程度高，跟蹤精度高，太陽光采集效率高，節(jié)約資源，保護環(huán)境，便于推廣使用。
文檔編號G05D3/00GK202975819SQ201220650468
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者胡劍峰 申請人:西安大昱光電科技有限公司