[发明专利]基于单片机控制的太阳能智能跟踪控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能光电追踪领域，是一种基于单片机控制的太阳能智能跟踪控制系统。

背景技术

随着化石燃料日益匮乏，对新型可再生能源的开发是世界各个国家迫在眉睫的工作，特别是对于太阳能这一自然能源的利用，在很多国家都已初具规模，诸如甘肃敦煌市西部的太阳能发电站，全球最大的西班牙安达索尔太阳发电站装机总容量50MW等大型发电站的建成。如此大规模的太阳能发电站，提高太阳光的追踪精度能极大地提高发电效率。

目前市场上的太阳追踪普遍采用单片机控制，太阳能追踪系统多采用光感或者根据纬度、季节主动视日跟踪的方式。单一采用这两种方式的任何一种或者是二者的简单结合，都难以达到光伏系统的精度要求，在聚光发电系统中这一点尤为突出。其次，目前市场上的太阳追踪普遍没有恶劣天气的保护措施，很难保证系统在实际运行中的稳定性。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种基于单片机控制的太阳能智能跟踪控制系统，该系统实现高精度地追踪太阳光，提高太阳光采集效率，并具有恶劣环境自我保护的功能。

本发明采用了下述技术方案：它包括光敏传感器、单片机、电磁阀、液压系统 、水平和竖直转动机构，其特征是光敏传感器连接单片机，单片机连接电磁阀，电磁阀连接液压系统，液压系统连接水平和竖直转动机构，水平和竖直转动机构连接太阳能板。

所述单片机内包括信号放大电路和AD转化电路。

所述单片机连接实时时针模块以实现根据时间调整太阳能板的角度，并且在停止系统工作。

所述单片机连接风力传感模块、无线通信模块和LCD显示模块，使其能够在恶劣天气下实现自我保护和信息反馈，并实现人机交互。

通过太阳的光照角度来判断太阳能板是否与太阳光垂直，再用MC9S12XS单片机控制使太阳能板跟踪太阳，使其与太阳光始终保持垂直，确保太阳能板的采光效率总是达到最大值。其中利用基于单片机的控制实现自动跟踪太阳的功能，通过光敏传感器采集光强信息，经信号放大处理，AD转化处理，传输给单片机进行电位分析对比，单片机再利用电位差的大小控制水平和竖直转动机构的转动，从而实现系统对太阳光的追踪。其次本系统采用风力传感模块测量风力，再通过无线通信模块将信息及时传输到监控设施，达到人机交互，使其能够在恶劣天气下实现自我保护和信息反馈。

本发明的有益效果：可实现装置自动太阳跟踪，极大地提高了太阳能采集板的采光效率，改变目前采光效率低下，制造成本却不低的尴尬局面；系统采用风力传感模块和无线通讯模块，提高了装置的抗干扰能力，解决在恶劣天气下设备损耗过大的问题。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明光电传感原理图；

图3为本发明液压驱动原理图；

图4为本发明时钟电路原理图；

图5为本发明风力传感原理图；

图中   1.光敏传感器  2.信号放大电路  3.AD转化电路  4.单片机  5.电磁阀  6.液压系统  7.水平和竖直转动机构  8.实时时针模块  9.风力传感模块  10.LCD显示模块  11.无线通信模块  12.太阳能板  91.发动机  92.齿轮箱  93.轴承  94.轴向振动传感器  95.径向振动传感器。

具体实施方案

为了便于理解，以下结合优选实施方式并配合附图进行详细说明。

如图1所示，一种基于单片机控制的太阳能智能跟踪控制系统，包括光敏传感器1、单片机4、电磁阀5、液压系统6 、水平和竖直转动机构7、实时时针模块8、风力传感模块9、无线通信模块11和LCD显示模块10，所述单片机4内包括信号放大电路2和AD转化电路3，光敏传感器1连接单片机4，单片机4连接电磁阀5，电磁阀5连接液压系统6，液压系统6连接水平和竖直转动机构7，水平和竖直转动机构7连接太阳能板12，单片机4还连接实时时针模块8、风力传感模块9、无线通信模块11和LCD显示模块10。通过光敏传感器1采集光强信息，经信号放大电路2放大处理，AD转化电路3进行AD转化处理，传输给单片机4进行电位分析对比，单片机4再利用电位差的大小控制水平和竖直转动机构7的转动，从而实现系统对太阳光的追踪。