[实用新型]一种太阳跟踪控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电控制领域，具体涉及一种太阳跟踪控制器。

背景技术

能源问题越来越成为制约人类社会长远发展的重大战略问题，从工业革命开始，石化能源的大量应用极大的推动了科技的发展和人类社会的进步。当今世界，石化能源濒临枯竭，生态环境日益恶化，全球能源危机逐渐显现，为了积极应对资源环境方面的严峻挑战，清洁、充足的太阳能逐渐进入人们的视野，如何使光伏阵列最大限度的捕获太阳能、如何进一步提高光伏发电的效率、如何降低光伏发电的成本成为光伏发电领域亟待解决的一系列重要问题。大量的实践证明，采取太阳轨迹跟踪的方式较固定方式可增发20%～30%的电量，效益明显，但跟踪技术的使用又在很大程度上增加了光伏发电的成本，使得光伏发电的价格更加昂贵，这极大的降低了太阳跟踪技术的实用性，阻碍了其推广应用。因此，低成本太阳跟踪技术的研究显得越来越迫切。

纵观太阳跟踪技术的研究现状，跟踪方法主要有时空同步法、固定规律转动法、四象限跟踪法等方法，机械结构有单轴的也有双轴的。绝大部分的太阳跟踪器都使用了DSP、单片机等控制芯片，系统设计复杂，开发成本较高,且在户外环境下使用的故障率高；不使用控制芯片的跟踪系统又很难实现精确跟踪；连续跟踪的工作方式使其能耗较大，这都不利于跟踪技术的推广使用。再者，凡是对阳光的检测都难以避免大气中的散射光对检测系统精度产生的影响，这也是低成本跟踪技术中普遍存在的一个重要问题。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种太阳跟踪控制器。

本实用新型采用如下技术方案：

一种太阳跟踪控制器，包括光伏阵列平面，太阳方位检测装置、信号处理电路与机械控制装置，所述太阳方位检测装置通过光伏阵列平面安装在机械控制装置上，所述信号处理电路分别与太阳方位检测装置及机械控制装置连接；

所述信号处理电路包括信号放大单元及信号比较单元；

所述太阳方位检测装置包括遮光板和紫外线传感器，所述遮光板与光伏阵列平面垂直放置，所述紫外线传感器包括两个，分别为第一紫外线传感器及第二紫外线传感器，所述第一紫外线传感器及第二紫外线传感器安装在光伏阵列平面上，并关于遮光板对称。

所述第一紫外线传感器及第二紫外线传感器的接收角度为135°，安装时所述紫外线传感器头部向遮光板侧偏转22.5°。

所述机械控制装置包括直流电机、内啮合齿轮组、水平转动平台、垂直转动轴；所述光伏阵列平面通过垂直转动轴安装在水平转动平台上，且随内啮合齿轮组转动，所述直流电机带动内啮合齿轮组转动。

所述太阳方位检测装置还包括用于接收固定角度光照的第三紫外线传感器。

相对于现有技术，本实用新型具有如下的有益效果：

（1）本实用新型采用了简易的太阳方位检测跟踪装置，不使用任何可编程控制器，完全由组合逻辑电路实现，极大的降低了成本，适于户外的长期运行工作；

（2）本实用新型对紫外线传感器的方位进行特殊安装布置，将空气中散射光对检测机构的影响降到了最低，用最简易的装置实现了对太阳的高精度跟踪；

（3）本实用新型对跟踪精度和发电效率进行权衡考虑，通过改变跟踪精度来调节电机转动的耗能和光伏板的发电效率，使净增发电量达到最大。

附图说明

图1是本实用新型太阳方位检测装置结构示意图；

图2是本实用新型信号处理电路图；

图3是本实用新型直流电机驱动及保护电路示意图；

图4是本实用新型机械控制装置的结构示意图。

图中示出：

1-光伏阵列平面，2-太阳光线，3-遮光板，4-第一紫外线传感器，5-第二紫外线传感器，6-垂直转动轴，7-水平转动平台，8-内啮合齿轮组，9-直流电机。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

一种太阳跟踪控制器，包括光伏阵列平面1、太阳方位检测装置、信号处理电路与机械控制装置，所述太阳方位检测装置通过光伏阵列平面安装在机械控制装置上，所述太阳方位检测装置随光伏阵列平面1一起转动，所述信号处理电路分别与太阳方位检测装置及机械控制装置连接。