[发明专利]一种光伏板的自动寻日装置

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电控制技术领域，特别涉及一种光伏板的自动寻日装置。

背景技术

能源是促进经济发展和社会进步的原动力，从工业革命以来，人类所使用的主要能源为石化能源。然而其蕴藏量有限，大量的使用会造成全球环境生态和气候产生很大的变化。而太阳能是一种取之不尽用之不竭并且无污染的清洁能源，随着人类对能源的使用从常规能源向可再生能源转移，太阳能则成为人类理想的替代能源。而现阶段太阳能发电装置一经安装其光伏板的位置即固定，由于太阳照射角度一直在变化，导致目前的太阳能发电效率普遍都不高，所以如何增加太阳能发电系统的发电效率是值得研究的。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供了一种光伏板的自动寻日装置，使用太阳追踪技术，使光伏板始终面向太阳光强最强的方向，有效的提高了太阳能发电系统的发电效率。

(二)技术方案

一种光伏板的自动寻日装置，包括水平感光单元、竖直感光单元、风速测量单元、GPS定位单元、控制单元、水平电机驱动单元、俯仰电机驱动单元、按键输入单元和显示单元；

所述水平感光单元包括第一和第二光线传感器、运算放大器、第一和第二电阻，其中所述第一和第二光线传感器选用光敏电阻，所述运算放大器选用四运算放大器LM358；所述第一和第二光线传感器位于光伏板的水平中线两端，感应所述光伏板水平方向的太阳直射位置，所述运算放大器输出高低电平信号，送入所述控制单元的A/D口；

所述竖直感光单元具有与所述水平感光单元相同的电路结构，两个所述光线传感器位于所述光伏板的竖直中线两端，感应所述光伏板竖直方向的所述太阳直射位置，同样输出高低电平信号送入所述控制单元的所述A/D口；

所述风速测量单元检测环境当前风速，输出电平信号送入所述控制单元的所述A/D口；

所述GPS定位单元包括GPS接收模块、GPS天线、第三和第四电阻，其中所述GPS接收模块选用16通道高感GPS接收器E580；所述GPS接收模块接收GPS定位卫星发送的导航电文，并将所述导航电文送入所述控制单元的UART1口；

所述控制单元对所述水平感光单元输入的所述高低电平信号进行A/D转换，输出所述光伏板水平方向的PWM控制信号；所述控制单元对所述竖直感光单元输入的所述高低电平信号进行A/D转换，输出所述光伏板竖直方向的PWM控制信号；所述控制单元对所述风速测量单元输入的所述电平信号进行A/D转换，计算得到对应的风速值，并与风速预设值进行比较，输出所述光伏板水平方向的中断信号；所述控制单元对所述GPS定位单元输入的所述导航电文进行解析和提取，转成时间、经纬度等GPS定位信息数据；所述控制单元输出分别连接所述显示单元、所述水平电机驱动单元和所述竖直电机驱动单元；

所述水平电机驱动单元包括D触发器、第一和第二光电隔离器、第一和第二场效应管、第一～第四二极管、第五～第十电阻、第一和第二电容，其中所述第一和第二光电隔离器选用TLP521；所述D触发器输入所述控制单元输出的所述PWM控制信号，驱动水平电机正反转，从而控制所述光伏板在水平方向上正反翻转；

所述俯仰电机驱动单元具有与所述水平电机驱动单元相同的电路结构，输入所述控制单元输出的所述PWM控制信号，驱动俯仰电机正反转，从而控制所述光伏板在竖直方向上正反翻转；

所述显示单元实时显示当前环境风速、当地经纬度和时间信息；

所述按键输入单元包括键盘扫描芯片、键盘、石英晶振、第三～第五电容和第十一～第十七电阻，其中所述键盘扫描芯片选用ZLG7289，所述键盘为四行三列12键键盘矩阵；所述按键输入单元用于输入风速预设值及当前经纬度和时间等参数。

进一步的，所述控制单元选用单片机MSP430F148。

进一步的，所述风速测量单元选用风速传感器FC-2A3。

进一步的，所述水平电机和所述俯仰电机均为24V直流永磁电动机。

进一步的，所述显示单元选用液晶模块LCD12864。

(三)有益效果