[实用新型]一种太阳能跟踪控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能跟踪控制系统，属于绿色能源应用技术领域。

背景技术

人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型绿色能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点而得到广泛使用，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。如何提高太阳能的利用计率，目前主要有二个途径，一是提高太阳能电池接收器的光电转换效率，二是通过跟踪装置使原则电池板始终对准太阳。目前常用的光电跟踪方法虽然跟踪灵敏度高、比较容易实现，但这种方法跟踪存在死区。如果传感器摆放不合理往往会导致跟踪不到太阳，而且受天气的影响较大，在稍长时间段里出现乌云遮住太阳的情况，太阳光线往往不能照到感光元件，导致跟踪装置无法对准太阳甚至会出现误动作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能跟踪控制系统，可以适应全天候的环境下精确运行，实现全方位全气候的精确控制，从而满足和提高了双轴跟踪的精度和发电量。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种太阳能跟踪控制系统，包括设置有仰角伺服电机和仰角编码器的仰角伺服控制器、设置在方位角伺服电机和方位角编码器的方位角伺服控制器、光电传感器，所述的控制系统还设置PLC控制器和GPRS系统，所述的PLC控制器和GPRS系统、光电传感器方位角伺服控制器、仰角伺服控制器分别连接，所述的PLC控制器通过天体太阳运动方程并结合GPRS系统计算出太阳的运动角度，并计算太阳角度所对应的方位角和仰角的脉冲数量，形成信号，并将信号传给方位角编码器和仰角编码器，控制方位角伺服电机和仰角伺服电机，使方位角伺服控制器和仰角伺服控制器完成方位角旋转和仰角旋转，所述的光电传感器接收太阳能辐照度，并转换为光敏信号，通过PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角进行微调。

进一步，所述的光电传感器包括光敏电阻R1、R3与电位器R2组成的方位角光敏传感电路和与之并联的由光敏电阻R4、R6与电位器R5组成的仰角光照强度调节电路，所述的电位器R2和运算放大器IC1A、电阻R7、三极管VT1、继电器J1、二极管D1相连接，所述的电位器R5和运算放大器IC1B、电阻R8、三极管VT2、继电器J2、二极管D2相连接。 

本实用新型太阳能跟踪控制系统可以适应全天候的环境下精确运行，实现全方位全气候的精确控制，从而满足和提高了双轴跟踪的精度和发电量。

附图说明

图1是本实用新型的硬件控制结构图。

图2为光电传感器的电路简图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步地说明。

由图1知，本实用新型的太阳能跟踪控制系统，包括设置有仰角伺服电机和仰角编码器的仰角伺服控制器、设置在方位角伺服电机和方位角编码器的方位角伺服控制器、光电传感器，所述的控制系统还设置PLC控制器和GPRS系统，所述的PLC控制器和GPRS系统、光电传感器方位角伺服控制器、仰角伺服控制器分别连接，所述的PLC控制器通过天体太阳运动方程并结合GPRS系统计算出太阳的运动角度，并计算太阳角度所对应的方位角和仰角的脉冲数量，形成信号，并将信号传给方位角编码器和仰角编码器，控制方位角伺服电机和仰角伺服电机，使方位角伺服控制器和仰角伺服控制器完成方位角旋转和仰角旋转，所述的光电传感器接收太阳能辐照度，并转换为光敏信号，通过PLC控制器控制方位角伺服控制器和仰角伺服控制器的方位角和仰角进行微调。

由图2知，所述的光电传感器包括光敏电阻R1、R3与电位器R2组成的方位角光敏传感电路和与之并联的由光敏电阻R4、R6与电位器R5组成的仰角光照强度调节电路，所述的电位器R2和运算放大器IC1A、电阻R7、三极管VT1、继电器J1、二极管D1相连接，所述的电位器R5和运算放大器IC1B、电阻R8、三极管VT2、继电器J2、二极管D2相连接，在只有R1、R4受太阳光照射，R1、R4的内阻减小，IC1A输出高电位，VT1导通J1吸合，K2闭合，信号传输到PLC，IC1B输出低电位，VT2、J2不动作。反之J2动作，K2闭合，信号传输到PLC，J1不动作，从而实现方位角和仰角进行微调。