[发明专利]基于太阳能电池板和神经元网络的巡日传感控制装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏技术领域，涉及一种光伏电站巡日跟踪系统传感控制装置，具体涉及一种基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置。

背景技术

现有的太阳能自动跟踪传感控制装置无外乎两种：一种是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器，构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停转；另一种是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器来控制电机的正反转。由于一年四季、早晚和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大，由于受光敏电阻灵敏度和寿命的影响，上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳，影响了光伏电站的效率。

发明内容

为了克服现有的普通太阳能光伏跟踪系统的不足，本发明提供了一种能够实现太阳能光伏阵列自动巡日的基于太阳能电池板和神经元网络算法的光伏电站巡日跟踪系统光敏传感控制装置。

本发明的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置主要由太阳方向采集器和控制器组成，其中太阳方向采集器包括两组相互交叉的太阳能光伏电池板、遮挡板和透明材质罩壳，遮挡板将两组太阳能光伏电池板隔成垂直交叉的四块，透明材质罩壳完整罩住太阳能光伏电池板和遮挡板。

采用电机驱动太阳能光伏板的方位移动分为水平方向控制和竖直方向控制。根据光线方向实现自动转移跟踪的思路是在太阳能光伏阵列的上方放置一个太阳方向采集器，太阳方向采集器包括两组交叉的小型太阳能电池板并封上透明材质罩盖，交叉的小型光电池板接收到的光能随太阳照射角度改变而改变，当太阳光照射角度随时间转动时，光电池采集及送出的电压大小会变化。控制器采样四片小型光电池板输出的电压，以确定太阳的移动方向，当太阳的移动角度大于一定值时（即水平或竖直上的两片电池之电压大于一定比值时），控制器控制电机转动以实现光伏板水平方向或/和竖直方向的角度改变，电机以顺时针或逆时针转动来控制光伏板朝向的各角度变化。

对比四片交叉排布的太阳能光伏电池板的电压来判断太阳方向，通过控制器来控制电机运转从而实现太阳能光伏阵列的自动巡日；当该系统装置与太阳光线存在角度时，遮挡板会造成阴影，使得两侧光伏电池板输出电压比值增大从而增加灵敏度；通过控制器内的神经元网络算法芯片实现系统的每日电动机的开关时间和运转速度自我学习，大大减小偏离性故障误差。

附图说明

附图1是本发明的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置的结构示意图；

附图2-4是本发明的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置水平方向自动跟踪的原理图；

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明的基于太阳能电池板和神经元网络的光伏电站巡日传感控制装置主要由太阳方向采集器和控制器组成，如附图1所示，其中太阳方向采集器包括两组相互交叉的太阳能光伏电池板1、透明材质罩壳2、遮挡板3。

水平方向自动跟踪和与竖直方向自动跟踪原理相同，以水平方向为例，如附图2-4所示，该装置由左右光电池、控制器和电机三部分组成，四片光电池安装在太阳能光伏上呈一定夹角，与其同步运行，当光源方向正对巡日装置时，由控制器设定太阳方向采集器左右光电池输出的电压差值（V₁∶V₂）为初始值，此时控制器内的控制电路未导通，装置处于停止状态。太阳光源方向一旦发生改变，则左右光电池输出电压产生差值（V₁∶V₂），经过控制器内电路比较放大以后输出相应信号：当右边光强大于左边时，即V₁：V₂>初试值时，控制器内驱动电路1导通，电动机顺时针转动，带动系统向右转；当左边光强大于右边时，右光电池接收到更强的光，V₁∶V₂<初试值时,驱动电路2导通，电动机逆时针转动，带动系统向右转。当左右光电池无电压差即光源在水平方向已垂直入射光伏板时，控制器内驱动电路1和驱动电路2都不导通，电动机停止转动，此时水平方向达到最佳入射角。水平方向的上下光电池接受光源产生电压差，经比较放大后分别驱动电机顺时针转动和逆时针转动，从而调节光伏板水平方向的倾斜角度，当水平方向达到最佳入射角时，电动机停止转动。