[实用新型]新型太阳能双轴自动跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用领域，具体涉及一种新型太阳能双轴自动跟踪系统。

背景技术

随着社会经济的高速发展，能源和资源的需求越来越大，人们的目光正转向可再生能源的开发和利用。光伏发电是一种公认的技术含量高、有发展前途的新能源技术。太阳能取之不尽，用之不竭，不产生任何废弃物，没有噪声等污染，对环境无不良影响，是理想的清洁能源；太阳能被广泛应用于蓄电池充电系统、水泵、家用电源和卫星能源等领域。

但是，光伏电池输出特性具有明显的非线性，只有在某一电压下才能输出最大功率。光伏发电系统最主要的缺点就是其价格昂贵而发电效率却较低，这已成为限制其发展的主要因素之一。所有的光伏系统都希望电池阵列在同样日照、温度的条件下输出尽可能多的电能，以提高其发电效率，这也就是理论和实践上的太阳能电池阵列的最大功率点跟踪难题。

因此，为了充分利用光伏电池所转化的能量，急需一种能够自动跟踪太阳能最大功率点的跟踪系统。

实用新型内容

为了解决现有光伏发电系统发电效率低的问题，本实用新型提供一种新型太阳能双轴自动跟踪系统。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

新型太阳能双轴自动跟踪系统包括太阳能光伏电池板、变换电路、蓄电池、负载、采集单元、给定模块、控制器、显示模块和执行机构；所述太阳能光伏电池板与变换电路相连，其用于将采集的太阳能转换为电能后输出给变换电路；所述变换电路与蓄电池相连，其用于将接收到的电能进行稳压后输出给蓄电池；所述蓄电池分别与负载、控制器相连，其用于存储变换电路输出的电能，并为负载和控制器提供工作电能；所述采集单元分别与太阳能光伏电池板、控制器相连，其用于采集太阳能光伏电池板的仰角和方位角，并将采集到的角度数据传送给控制器；所述给定模块与控制器相连，其用于存储视日角度和日照强度的历史数据，并将这些数据传送给控制器；所述控制器分别与执行机构、显示模块相连，其用于将采集单元传来的角度数据与给定模块给定的历史数据进行比较，并结合当时的温度和日照强度计算出太阳能光伏电池板的最佳角度，并根据最佳角度值下达角度调节指令给执行机构，同时，将太阳能光伏电池板当前的仰角和方位角数据传送给显示模块进行显示；所述执行机构与太阳能光伏电池板相连，其用于接收控制器传来的角度调节指令，并根据该指令对太阳能光伏电池板进行仰角和方位角的调整。

本实用新型的有益效果是：该系统以太阳能最大功率点为跟踪目标，应用视日运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合的方法，采用双轴自动跟踪控制装置，可以完成太阳能全方位(包括纬度季节变化的跟踪)跟踪运动，可使太阳能的有效利用率提高30～40％；整套系统轻便、小巧，跟踪可靠，灵敏度高，结构紧凑合理。

附图说明

图1是本实用新型太阳能双轴自动跟踪系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的太阳能双轴自动跟踪系统包括太阳能光伏电池板、变换电路、蓄电池、负载、采集单元、给定模块、控制器、显示模块和执行机构。该系统的工作原理如下：

太阳能光伏电池板将采集的太阳能转换为电能后输出给变换电路，变换电路将接收到的电能进行稳压后输出给蓄电池，蓄电池存储变换电路输出的电能，并为负载和控制器提供工作电能；采集单元采集太阳能光伏电池板的仰角和方位角，并将采集到的角度数据传送给控制器；给定模块存储视日角度和日照强度的历史数据，并将这些数据传送给控制器。

由于太阳能光伏电池板的最大功率输出点与温度和日照强度有关，在相同温度情况下，其输出功率是非线性的。控制器将采集单元传来的角度数据与给定模块给定的历史数据进行比较，并结合当时的温度和日照强度计算出太阳能光伏电池板的最佳角度，并根据最佳角度值下达角度调节指令给执行机构，同时，控制器将太阳能光伏电池板当前的仰角和方位角数据传送给显示模块进行显示；执行机构接收控制器传来的角度调节指令，并根据该指令对太阳能光伏电池板进行仰角和方位角的调整。

本实用新型的太阳能双轴自动跟踪系统可以完成太阳能全方位跟踪运动，可使太阳能的有效利用率提高30～40％；整套系统轻便、小巧，跟踪可靠，灵敏度高，结构紧凑合理。