[发明专利]一种智慧型太阳跟踪器的群控系统

权利要求书

1.一种智慧型太阳跟踪器的群控系统，包括由多组太阳能跟踪支架构成的太阳能跟踪器群，设置在太阳能跟踪支架上的光伏电池方阵(5)，与光伏电池方阵(5)电路连接的光伏电力输出单元(4)，所述太阳能跟踪支架上设置有控制光伏电池方阵(5)转动的驱动源和控制盒(13)，所述控制盒(13)内设置有电机控制器(19)；其特征在于：每组太阳能跟踪支架中有一个太阳能跟踪支架的控制盒(13)内还设置有极值搜索器(20)，所述光伏电力输出单元(4)连接设置有直流转换器(1)，直流转换器(1)分别与直流负载(2)、极值搜索器(20)连接；还设置有环形控制总线(17)，环形控制总线(17)与每个太阳能跟踪支架的电机控制器(19)连接，在环形控制总线(17)上还设置有控制端(18)；

所述直流转换器(1)通过直流负载(2)获得光伏电池方阵(5)当前位置时的最大输出功率，并将该最大输出功率输送至极值搜索器(20)，极值搜索器(20)根据当前位置最大输出功率计算出光伏电池方阵(5)最大输出功率的角度的最佳值，并将该最佳值输送给该太阳能跟踪支架上的电机控制机(19)，电机控制器(19)根据最佳值调节该太阳能跟踪支架上光伏电池方阵(5)的角度，同时电机控制器(19)将最佳值输送至环形控制总线(17)，环形控制总线(17)将接收到的最佳值共享给同组的太阳能跟踪支架上的电机控制器(19)，从而控制同组其他太阳能跟踪支架同步转动。

2.如权利要求1所述的智慧型太阳跟踪器的群控系统，其特征在于：所述环形控制总线(17)还接收来气象站的相关信息，并通过控制端(18)分析处理后确定调节指令，再通过环形控制总线(17)将调节指令发送至每个太阳能跟踪支架的电机控制器(19)，从而控制每个太阳能跟踪支架转动。

3.如权利要求1所述的智慧型太阳跟踪器的群控系统，其特征在于：所述驱动源包括控制光伏电池方阵(5)高度角方向旋转的第一电机驱动系统(6)和控制光伏电池方阵(5)方位角方向旋转的第二电机驱动系统(7)；所述极值搜索器(20)根据接收到的最大输出功率计算出光伏电池方阵(5)高度角和方位角的最佳值。

4.如权利要求1至3任意一项所述的智慧型太阳跟踪器的群控系统，其特征在于：所述极值搜索器(20)的计算公式如下：

P^*(t)＝max_θ(t),φ(t){P(θ(t),φ(t),t)}

式中，P^*(t)为最大反馈功率，

θ(t)为光伏电池方阵在t时段的方位角；

为光伏电池方阵在t时段的高度角；

t代表时间点；

反馈功率是方位角度和高度角度的乘法函数，该输出函数通过当前角度下的最大输出功率，不断调整θ(t)和的值，得到一个反馈功率极值；通过反馈功率来判断调整方位角度和高度角度如何一步步逼近最佳角度，找到最大功率输出点，完成一次未知乘法函数搜索极值的自适应控制过程。

5.如权利要求4所述的智慧型太阳跟踪器的群控系统，其特征在于：采用线搜索迭代方法来实现极值搜索控制，从而获得一组θ(t)和公式如下：

(θ(k+1),φ(k+1))T=(θ(k),φ(k))T+α(▿-1P(k))β(k)]]>

式中：代表功率输出搜索方向，其中为功率的梯度值，β(k)代表搜索步长，式中角度的迭代过程的调整量是由功率输出搜索方向和搜索步长的乘积来确定。