[实用新型]太阳能追光电力能源系统

说明书

技术领域

本实用新型提出了一种太阳能追光电力能源系统，可以应用到太阳能发电、电力能源、自动控制、人工智能等领域。

背景技术

在能源紧缺的二十一世纪，太阳能的利用逐渐被广大人们所重视。如何有效采集和利用太阳能成为热点话题。目前世界上太阳能采集系统主要采用的是机械的单方向式采集。主要用于偏远地区家庭储能供电、路灯供电等。该采集方式一般不包含任何智能控制系统，太阳能板随意摆放在朝阳位置，一年四季不会改变。一天内只有少部分时间段采集太阳能效率达到最高(太阳光入射方向与太阳能板垂直)，而其余时间均低效运转。结构简单是该太阳能采集系统的优点，但是该系统效率低下，投入与获得不能达到正比，利益无法最大化。

对于现在市场上具有一定智能控制功能的太阳能采集系统，其控制算法较简单，不能有效地减少电机在太阳能采集时的误操作，电能浪费较大。由于没有对采集信号进行有效的处理，电机运转易抖动，没有在一定程度上保护电机，降低了电机寿命与系统的运转稳定性，严重时甚至烧毁整个系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有太阳能采集系统的上述缺陷，提供了一种太阳能追光控制系统。本系统可以对周围光信息进行实时采集，判断光强最大位置，并使用人工智能算法控制一维电机与二维电机的转向与转速，分别实现太阳能板水平面一维旋转以及竖直面二维旋转，使太阳光垂直入射至太阳能板，实现太阳能的实时高效采集。解决了传统单方向式采集的低效运转问题。能够减少电机在太阳能采集时的误操作，降低电机运转时的抖动问题，解决了低速运行时电机堵转问题，和增加了过压保护机制，在一定程度上既保护了电机，又可以使系统更加稳定的运行，从而提高了整个追光系统的综合性能和稳定性。为太阳能采集系统应用于实际工程，特别是对人工智能应用领域，提供解决方案和有效帮助，更好的满足实际应用的需求。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本系统主要包括有信号采集处理电路1、CPU控制电路2、电机驱动电路3、键盘显示电路4和电源电路5；其中：

信号采集处理电路1包括有多传感器接入电路1.1、信号增强电路1.2；

多传感器接入电路1.1的输入端与i支传感器S₁…S_i的输出端相连接，接收范围为0～V_max电压待测信号，V_max为输入电压峰值，其中S₁…S_j，j+1≤i是水平方向部署的传感器，S_j+1…S_i是竖直平面部署的传感器，为保证控制精度取j≥8，i-j＝2。多传感器接入电路1.1的输入端将传感器S_l…S_i所采集的信号A_in1…A_ini接入；多传感器接入电路1.1的输出端与信号增强电路1.2相连接，把采集到的模拟信号进行放大、除噪处理，处理结果为A_in1′…A_ini′；

信号增强电路1.2输出端与CPU控制电路2中的A/D转换模块2.1的输入端相连接，将A_in1′…A_ini′送入CPU控制电路2中；

CPU控制电路2包括有A/D转换模块2.1、运算处理模块2.2、D/A转换模块2.3、PWM波生成模块2.4；

CPU控制电路2的A/D转换模块2.1与信号采集处理电路1的信号增强电路1.2的输出端相连接，接收信号增强电路1.2处理后的模拟量电压值；A/D转换模块2.1将接收到的模拟量电压值转换成数字量IN₁…IN_i；A/D转换模块2.1的输出与运算处理模块2.2相连接，将转换完毕的数字量送至运算处理模块2.2；

运算处理模块2.2的输入与A/D转换模块2.1的输出相连接，根据A/D转换模块2.1转换的信号计算出实际的电压值，存储于CPU控制电路2的RAM中，并送至键盘显示电路3中的显示部分显示；通过对一维及二维各方向输入信号的比较运算，输出数字信号至D/A转换模块2.3；

D/A转换模块2.3的输入与运算处理模块2.2运算处理完成的输出相连接，接收运算处理模块2.2输出的数字信号OUT₁…OUT_i，D/A转换模块2.3的输出端与PWM波生成模块2.4的输入端相连接；