[发明专利]一种智慧型太阳跟踪器控制系统及其跟踪支架

权利要求书

1.一种智慧型太阳跟踪器控制系统，包括光伏电池方阵(5)，与光伏电池方阵(5)电路连接的光伏电力输出单元(4)，控制光伏电池方阵(5)转动的驱动源，电机控制器(14)；其特征在于：所述电机控制器(14)接收光伏电池方阵(5)的角度信号，同时控制驱动源带动光伏电池方阵(5)转动；还设置有功率采样器(3)和极值搜索器(13)，所述功率采样器(3)采集光伏电力输出单元(4)的电力信号，并将采集到的电力信号输送给极值搜索器(13)，极值搜索器(13)根据接收到的电力信号计算出光伏电池方阵(5)的最佳摆放角度，并将该角度值反馈给电机控制器(14)；电机控制器(14)比较接收到的光伏电池方阵(5)的角度与最佳摆放角度，再控制驱动源带动光伏电池方阵(5)转动至最佳摆放角度位置处。

2.如权利要求1所述的智慧型太阳跟踪器控制系统，其特征在于：所述驱动源包括控制光伏电池方阵(5)高度角方向旋转的第一电机驱动系统(6)和控制光伏电池方阵(5)方位角方向旋转的第二电机驱动系统(7)；所述极值搜索器(13)根据接收到的电力信号计算出光伏电池方阵(5)的最佳高度角和方位角。

3.如权利要求2所述的智慧型太阳跟踪器控制系统，其特征在于：所述极值搜索器(13)的计算公式如下：

P^*(t)＝max_θ(t),φ(t){P(θ(t),φ(t),t)}

式中，P^*(t)为最大反馈功率，

θ(t)为光伏电池方阵在t时段的方位角；

φ(t)为光伏电池方阵在t时段的高度角；

t代表时间点；

反馈功率是方位角度和高度角度的乘法函数，该输出函数通过不断调整θ(t)和φ(t)的值，得到一个反馈功率极值；通过反馈功率来判断调整方位角度和高度角度如何一步步逼近最佳角度，找到最大功率输出点，完成一次未知乘法函数搜索极值的自适应控制过程。

4.如权利要求3所述的智慧型太阳跟踪器控制系统，其特征在于：采用线搜索迭代方法来实现极值搜索控制，从而获得一组θ(t)和φ(t)，公式如下：

(θ(k+1),φ(k+1))T=(θ(k),φ(k))T+α(▿-1P(k))β(k)]]>

式中：代表功率输出搜索方向，其中为功率的梯度值，β(k)代表搜索步长，式中角度的迭代过程的调整量是由功率输出搜索方向和搜索步长的乘积来确定。

5.如权利要求1所述的智慧型太阳跟踪器控制系统，其特征在于：所述电力信号为电压电流信号或功率信号。

6.一种智慧型太阳跟踪支架，包括固定在地面上的安装基础(12)，固定在安装基础(12)上的立柱(10)，其特征在于：所述立柱(10)上设置有第二电机驱动系统(7)，第二电机驱动系统(7)上设置有第一电机驱动系统(6)，第一电机驱动系统(6)上设置有光伏电池方阵(5)；所述立柱(10)上还设置有控制盒(1)，控制盒(1)内设置有极值搜索器(13)和电机控制器(14)，所述光伏电池方阵(5)连接设置有光伏电力输出单元(4)和功率采样器(3)，所述功率采样器(3)采集光伏电力输出单元(4)的电力信号，并将采集到的电力信号输送给极值搜索器(13)，极值搜索器(13)根据接收到的电力信号计算出光伏电池方阵(5)的最佳摆放角度，并将该角度值反馈给电机控制器(14)。