單軸光伏跟蹤控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能光伏發電領域，特別涉及單軸光伏跟蹤控制裝置。
【背景技術】
[0002]隨著傳統能源的消耗及碳排放的增加，太陽能作為一種清潔能源，以其安全可靠、無枯竭危險、低污染等優勢，成為國內外發電的重要來源。在近年來得到大力發展。
[0003]傳統太陽能發電采用光伏板固定軸方式安裝，根據其所在地理位置選擇一定的傾角，朝向陽面安裝，其位置不會隨著太陽位置的變化而變化。固定軸安裝方式以其安裝簡便，成本較低等優勢成為目前太陽能光伏發電的主要安裝方式。
[0004]太陽能光伏發電存在光照方向和強度隨時間不斷變化的狀況，據推算當光伏板與太陽光照存在25度偏差時，其光伏發電的轉換效率將下降10%以上。
[0005]太陽能單軸光伏發電跟蹤系統根據所在地理外置，將光伏板安裝于一個固定傾角的支架，光伏板可以通過控制裝置控制其轉動角度，實現太陽光線垂直于光伏板強度最大化的最佳旋轉角度，有效提高太陽能發電的效率。根據測算如果使用有效的跟蹤控制裝置，其發電效率可以提升30%以上，因此單軸光伏控制裝置成為單軸光伏發電系統的最重要組件，直接關系光伏發電的轉換效率。
【實用新型內容】
[0006]針對以上技術需求，本實用新型提出了一種單軸光伏跟蹤控制裝置。
[0007]—種單軸光伏跟蹤控制裝置，通過電機控制具有旋轉軸的光伏板的轉角，包括:處理器模塊、與處理器模塊連接的電源模塊、配置模塊、角度測量模塊、電機控制模塊、定位時鐘模塊、通信模塊；電源模塊為整個裝置各模塊及電機提供工作電源；配置模塊用于配置裝置工作的各項參數；角度測量模塊用于測量光伏板的傾角與轉角，并與處理器模塊進行數據傳遞；電機控制模塊根據處理器模塊計算結果控制電機正轉或反轉達到計算角度；定位時鐘模塊通過GPS信號采集光伏板的實時地理、時鐘信息，為處理器模塊計算角度提供依據；通信模塊為裝置與管理平臺提供通信接口。
[0008]所述單軸光伏跟蹤控制裝置集成安裝于光伏板背面，通過外接直流電為其供電，并連接至電機。
[0009]所述單軸光伏跟蹤控制裝置用于根據角度測量模塊測得的光伏板傾角、定位時鐘模塊測得的地理位置信息和時間信息計算出光伏板當前時刻最佳旋轉角度，通過電機控制模塊輸出的正向或反向電壓驅動電機正轉或反轉，角度測量模塊實時測量光伏板轉角，閉環控制光伏板達到最佳旋轉角度。
[0010]所述單軸光伏跟蹤控制裝置具有隔離RS485輸出通信接口，支持Modbus及其他串口工作協議，單軸光伏跟蹤控制裝置與上位機通信。
【附圖說明】
[0011]圖1為具體實施例的單軸光伏跟蹤控制裝置的結構組成圖；
[0012]圖2為具體實施例的單軸光伏跟蹤控制裝置的安裝示意圖。
[0013]圖中:1_單軸光伏跟蹤控制裝置，2-旋轉軸，3-光伏板，4-安裝支架，5-電機。
【具體實施方式】
[0014]下面結合【附圖說明】本實用新型具體實施步驟:
[0015]如圖1所示的單軸光伏跟蹤控制裝置1包括:處理器模塊、電源模塊、配置模塊、角度測量模塊、電機控制模塊、定位時鐘模塊、通信模塊。電源模塊為整個裝置各模塊及電機控制提供工作電源；配置模塊與處理器模塊連接，配置裝置工作的各項參數；角度測量模塊測量光伏板3的傾角與轉角，并與處理器模塊連接進行數據傳遞；電機控制模塊根據處理器模塊計算結果控制電機5正轉或反轉達到計算角度；定位時鐘模塊通過GPS信號采集光伏板3的實時地理、時鐘信息，為處理器模塊計算角度提供依據；通信模塊為裝置與管理平臺提供通信接口。
[0016]如圖2所示，光伏板3通過安裝支架4固定，光伏板3背面連接旋轉軸2，本實用新型的單軸光伏跟蹤控制裝置1安裝于光伏板3背面，其安裝面應保證與光伏板3平行。若由于安裝導致一定的角度誤差，可手工測量后，通過配置模塊設定公差，以便計算時做誤差處理。控制裝置利用電纜與電機連接。
[0017]本實用新型的單軸光伏跟蹤控制裝置上電工作后，通過角度測量模塊測量的光伏板3傾角、定位時鐘模塊所測量的經瑋度信息和實時時鐘計算出當前光伏板3適當的最佳旋轉角度。根據角度測量模塊測量到的光伏板3當前的旋轉角度，判斷光伏板3應當正轉或反轉，向東為正，向西為反，并通過輸出正向、反向直流電壓驅動控制電機轉動，同時實時監測光伏板旋轉角度，當達到計算值時，停止轉動，從而實現最強光照。
[0018]根據跟蹤精度要求和電機轉速性能，可以通過配置模塊設定本實用新型單軸光伏跟蹤控制裝置刷新跟蹤的時間間隔及光伏板實際旋轉角與計算旋轉角之間的允許誤差。
[0019]本實用新型還配置了通信模塊，該模塊具有隔離RS485輸出通信接口，支持Modbus及其他串口工作協議，實現單軸光伏跟蹤控制裝置與上位機通信，完成遠程監測、控制功能。遠程上位機可以讀取光伏板當前傾角、旋轉角、地理信息、時鐘信息等；設定光伏板至某特定位置；設定安裝誤差；在定位時鐘模塊不能采集到有效的地理和時鐘信息時，遠程設定光伏板的地理信息及工作時鐘。
[0020]以上是本實用新型的說明而非限定，其他基于本實用新型的實施方式，均在本實用新型保護范圍內。
【主權項】
1.一種單軸光伏跟蹤控制裝置，通過電機控制具有旋轉軸的光伏板的轉角，其特征在于，包括:處理器模塊、與處理器模塊連接的電源模塊、配置模塊、角度測量模塊、電機控制模塊、定位時鐘模塊、通信模塊；電源模塊為整個裝置各模塊及電機提供工作電源；配置模塊用于配置裝置工作的各項參數；角度測量模塊用于測量光伏板的傾角與轉角，并與處理器模塊進行數據傳遞；電機控制模塊根據處理器模塊計算結果控制電機正轉或反轉達到計算角度；定位時鐘模塊通過GPS信號采集光伏板的實時地理、時鐘信息，為處理器模塊計算角度提供依據；通信模塊為裝置與管理平臺提供通信接口。2.根據權利要求1所述單軸光伏跟蹤控制裝置，其特征在于，所述單軸光伏跟蹤控制裝置集成安裝于光伏板背面，通過外接直流電為其供電，并連接至電機。3.根據權利要求1或2所述單軸光伏跟蹤控制裝置，其特征在于，所述單軸光伏跟蹤控制裝置用于根據角度測量模塊測得的光伏板傾角、定位時鐘模塊測得的地理位置信息和時間信息計算出光伏板當前時刻最佳旋轉角度，通過電機控制模塊輸出的正向或反向電壓驅動電機正轉或反轉，角度測量模塊實時測量光伏板轉角，閉環控制光伏板達到最佳旋轉角度。4.根據權利要求1或2所述單軸光伏跟蹤控制裝置，其特征在于，所述單軸光伏跟蹤控制裝置具有隔離RS485輸出通信接口，支持Modbus及其他串口工作協議，單軸光伏跟蹤控制裝置與上位機通信。
【專利摘要】本實用新型的單軸光伏跟蹤控制裝置主要包括：處理器模塊、電源模塊、配置模塊、角度測量模塊、電機控制模塊、定位時鐘模塊、通信模塊。單軸光伏跟蹤控制裝置安裝于太陽能光伏發電板背面，需外面直流供電工作。通過角度測量模塊測量的光伏板傾角、定位時鐘模塊所測量的經緯度信息和實時時鐘計算出當前光伏板最佳的旋轉角度。本實用新型的單軸光伏跟蹤控制裝置通過電機控制模塊輸出正、反向直流電壓控制單軸光伏板電機正轉、反轉，并通過角度測量模塊測量實時旋轉角度，實現光伏板達到計算的最佳旋轉角度，以實現光照強度的最大化。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號】CN205015743
【申請號】CN201520265345
【發明人】葛益嫻, 彭波, 王婷婷
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年4月28日