[发明专利]分布式网络化的光伏电池板智能跟踪装置及其控制方法

摘要

本发明公开了太阳能自动跟踪控制装置设计技术领域中的一种分布式网络化的光伏电池板智能跟踪装置及其控制方法。装置包括支撑传动机构、电机、电机驱动模块、主控制器、太阳倾角输入模块和光伏电池板角度输出模块，主控制器包括角度控制模块、速度控制模块和比例系数整定模块；方法包括获取光伏电池板的角度、光伏电池板的速度和当前时刻的太阳倾角，利用角度控制模块、速度控制模块和比例系数整定模块组成的三闭环控制结构，生成控制电机转动的指令。本发明显著提高光伏电池板角度控制的动态响应速度和稳态精度，提高了光伏系统的发电效率。

主权项

一种分布式网络化的光伏电池板智能跟踪装置，其特征是所述装置包括支撑传动机构、电机、电机驱动模块、主控制器、太阳倾角输入模块和光伏电池板角度输出模块；所述光伏电池板安装在支撑传动机构上；所述支撑传动机构包括角度传感器、光电编码器和减速箱；所述角度传感器与主控制器相连；所述光电编码器分别与减速箱和主控制器相连；所述减速箱与电机相连；所述电机驱动模块分别与主控制器和电机相连；所述太阳倾角输入模块与主控制器相连；所述光伏电池板角度输出模块与主控制器相连；所述角度传感器用于测量光伏电池板的角度并将测量得到的光伏电池板的角度发送至主控制器；所述光电编码器用于测量光伏电池板的速度并将测量得到的光伏电池板的速度发送至主控制器；所述减速箱用于根据电机转动速度控制支撑传动机构转动；所述太阳倾角输入模块用于获取当前时刻的太阳倾角并将所述当前时刻的太阳倾角发送至主控制器；所述主控制器用于接收光伏电池板的角度、光伏电池板的速度和当前时刻的太阳倾角，并将光伏电池板的角度发送至光伏电池板角度输出模块，然后根据光伏电池板的角度、光伏电池板的速度和当前时刻的太阳倾角生成控制电机转动的指令并将所述控制电机转动的指令发送至电机驱动模块；所述主控制器包括角度控制模块、速度控制模块和比例系数整定模块；所述角度控制模块分别与角度传感器、太阳倾角输入模块、速度控制模块和比例系数整定模块相连；所述速度控制模块分别与角度控制模块、光电编码器、比例系数整定模块和电机驱动模块相连；所述比例系数整定模块分别与角度控制模块和速度控制模块相连；所述角度控制模块用于接收光伏电池板的角度和当前时刻的太阳倾角，根据所述光伏电池板的角度和当前时刻的太阳倾角计算速度设定值，并将所述速度设定值发送至速度控制模块和比例系数整定模块；所述速度控制模块用于接收速度设定值、光伏电池板的速度和整定比例系数，并将光伏电池板的速度发送至比例系数整定模块，再根据速度设定值、光伏电池板的速度和整定比例系数生成控制电机转动的指令，然后将控制电机转动的指令发送到电机驱动模块；所述比例系数整定模块用于接收速度设定值和光伏电池板的速度，根据速度设定值和光伏电池板的速度计算整定比例系数并将所述整定比例系数发送至速度控制模块；所述光伏电池板角度输出模块用于接收主控制器发送的当前时刻的太阳倾角并输出；所述电机驱动模块用于接收主控制器发送的控制电机转动的指令并根据所述控制电机转动的指令驱动电机转动。