[实用新型]用于太阳能电池板的太阳自动跟踪监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池板控制技术，特别涉及一种基于LabVIEW和MSP430 G2253 MCU的太阳自动跟踪监控系统。

背景技术

当今社会，石油、煤炭等传统能源日益紧缺，由传统能源引起的环境污染又日益加剧，太阳能作为一种理想的可再生能源就有了用武之地。有鉴于此，高效、全方位开发利用太阳能己作为一项国家可持续发展的重要战略。在可持续发展能源中，光伏发电备受瞩目发展迅猛。但由于太阳能存在着光能密度低，间隙性、空间分布不断变化等缺点，导致其利用率一直偏低，目前约为10%～20%，大多数太阳能电池板都采用固定角度的安装方法，即《国家太阳光伏电源系统安装工程设计规范》中根据不同的地区提出了最佳倾角式安装规范。虽然这种方式安装的太阳能电池板整齐划一，方便管理，且不会增加额外的系统成本等诸多优点，但太阳光线的入射方向始终与太阳能电池板阵列存在一定程度上的角度偏差，垂直入射的时间过短，进而导致光伏发电系统的效率不高，即存在着严重的余弦效应，理论研究表明始终正对太阳的太阳能电池板发电效率相较于固定倾角的可提高近35%。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是实时控制太阳能电池板的转向，提供一种太阳自动跟踪监控系统，使太阳能电池板始终与太阳光线方向垂直，以提高太阳能利用效率。

实现上述目的的技术方案如下：用于太阳能电池板的太阳自动跟踪监控系统，包括光电传感器、人机交互界面的上位机，单片机的输入口与信号调理单元相连构成下位机，太阳能光伏板与锂电池连接；单片机的PWM端分别与高度角控制步进电机、方位角控制步进电机的驱动器相连，两电机上分别安装有一编码器并与单片机的A/D采集口相连，两个编码器分别记忆的位置信息通过MCU与PC机的串口通信传送给上位机监跟踪测位置，上位机通过串口通信向下位机发送自动跟踪指令，太阳能光伏板固定安装在由两个电机控制的舵机云台上。

单片机芯片选用自带A/D转换和PWM输出的MSP430 G2253型号的芯片；选用LTC1385进行串口通信电平转换；光电传感器选用GL5616型号的光敏电阻；舵机云台选用RB-421的二自由度舵机，包含两个步进电机，分别实现高度角控制和方位角控制。

上位机通过串口向下位机发送传送跟踪指令，下位机MCU经过A/D转换并作处理，并自动检测光线强弱，产生两路PWM信号驱动舵机中的方向角电机和高度角电机旋转，实现太阳自动跟踪；下位机MCU采集编码器中记忆的位置信息，通过串口通信传送给上位机，以便于监测跟踪装置的位置信息。

本实用新型由于采用了上述技术方案，由于使用了光敏阵列，自带A/D和PWM的单片机，二自由度舵机，LabVIEW技术，整个系统实现成本低、稳定可靠且检修、升级方便；若应用本自动跟踪监控系统在光伏系统中，使得整个系统的太阳能利用率较大提高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：