一种太阳能发电装置追日姿态自动控制系统

摘要

本发明公开了一种太阳能发电装置追日姿态自动控制系统，包括电机执行单元，电机执行单元连有控制箱，控制箱中设有主控制器和电源电路；主控制器储有内部时钟电路和主控运算程序，该主控制器线路接有反馈太阳在图像中位置坐标信息的太阳位置传感器以及用于人工设定太阳能发电装置所处经纬度参数的上位机，主控制器依据输入的经纬度参数和内部时钟提供的实时时间参数计算得出太阳方位角和高度角后控制太阳能光伏板转动到计算得出的太阳方位角和高度角，主控制器再依据太阳位置传感器输入的实时太阳位置坐标信息控制太阳能光伏板转动到太阳位置坐标的校准太阳位置坐标，实现太阳能发电装置追日姿态的高精度控制。

主权项

一种太阳能发电装置追日姿态自动控制系统，包括用于驱动太阳能发电装置的太阳能光伏板上下左右运动的电机执行单元，其特征是：所述的电机执行单元线路连接有控制箱(1)，该控制箱(1)中设有主控制器(11)和为系统提供电力所需的电源电路(12)；所述的主控制器(11)储有内部时钟电路和主控运算程序，并且该主控制器(11)线路外接有基于图像处理技术以摄像方式获取太阳图像反馈太阳在图像中位置坐标信息的太阳位置传感器(2)以及初始状态时用于人工设定太阳能发电装置所处经纬度参数的上位机，所述的主控制器(11)依据输入的经纬度参数和内部时钟提供的实时时间参数经内部运算处理计算得出太阳方位角和高度角，该主控制器(11)电信号自动控制电机执行单元驱动太阳能光伏板转动到计算得出的太阳方位角和高度角后，所述的主控制器(11)再依据太阳位置传感器(2)输入的实时太阳位置坐标信息电信号自动控制电机执行单元驱动太阳能发电装置的太阳能光伏板转动到太阳位置坐标的校准太阳位置坐标；所述的控制箱(1)上固定设置有用于方便太阳位置传感器(2)连接的太阳位置传感器接口(A1)以及方便上位机连接的通讯接口(A2)，所述的上位机能人工手动调整主控制器(11)的内部时钟；所述的主控制器(11)经通讯接口(A2)连接有能自动获取太阳能发电装置所处经纬度参数和实时时间参数的GPS模块(3)；所述的主控制器(11)经通讯接口(A2)连接有气象模块(4)；该主控制器(11)根据气象模块(4)所提供的气象数据控制电机执行单元在下雨时驱动太阳能发电装置的太阳能光伏板以45度的倾斜度接受雨水的清洁，或在刮风时驱动太阳能发电装置的太阳能光伏板与地面平行减少受风面；所述的太阳位置传感器(2)包括开有透光孔(2a)的壳体(21)以及内置在壳体(21)中的减光片(22)、摄像头(23)和信号处理板(24)；所述的摄像头(23)通过减光片(22)将拍摄包含太阳的图像传送给信号处理板(24)，该信号处理板(24)对图像进行处理得出太阳在图像中的位置坐标信息输出给控制箱(1)的主控制器(11)；所述的太阳位置传感器(2)的采光面与太阳能发电装置的太阳能光伏板的受光面相平行，该太阳位置传感器(2)的运动轨迹与太阳能发电装置的太阳能光伏板的运动轨迹相同；所述的电机执行单元经太阳能发电装置的运动机构驱动太阳能光伏板运动，所述的太阳位置传感器(2)安装在运动机构上，所述的电机执行单元包括左右驱动太阳能光伏板转动到计算出的太阳方位角的左右执行电机(5)和上下驱动太阳能光伏板转动到计算出的太阳高度角的上下执行电机(6)；所述的太阳能发电装置上安装有均分别与主控制器(11)信号相连的向上行程开关(61)、向下行程开关(62)和上下位置传感器(63)；所述的向上行程开关(61)将运动机构向上运行的最大行程信息反馈至主控制器(11)，所述的向下行程开关(62)将运动机构向下运行的最大行程信息反馈至主控制器(11)，所述的上下位置传感器(63)将检测运动机构在上下运动区间的位置信息反馈至主控制器(11)；所述的太阳能发电装置上安装有均分别与主控制器(11)信号相连的向左行程开关(51)、向右行程开关(52)和左右位置传感器(53)；所述的向左行程开关(51)将运动机构向左运行的最大行程信息反馈至主控制器(11)，所述的向右行程开关(52)将运动机构向右运行的最大行程信息反馈至主控制器(11)，所述的左右位置传感器(53)将检测运动机构在左右运动区间的位置信息反馈至主控制器(11)；所述的控制箱(1)上安装有与主控制器(11)相连的左右电机执行单元接口；所述的左右电机执行单元接口包含有用于连接左右执行电机(5)的左右执行电机接口(B1)、用于连接向左行程开关(51)的左行程开关接口(B2)、用于连接向右行程开关(52)的右行程开关接口(B3)和用于连接左右位置传感器(53)的左右位置传感器接口(B4)；所述的控制箱(1)上安装有与主控制器(11)相连的上下电机执行单元接口；所述的上下电机执行单元接口包含有用于连接上下执行电机(6)的上下执行电机接口(C1)、用于连接向上行程开关(61)的上行程开关接口(C2)、用于连接向下行程开关(62)的下行程开关接口(C3)和用于连接上下位置传感器(63)的上下位置传感器接口(C4)；所述的控制箱(1)上安装有与主控制器(11)相连用于在紧急状态下的人工停机的紧急停止按键(T)，并且该控制箱(1)上设置有用于显示系统工作状态的指示灯，所述的指示灯包括电源指示灯(S)、运行指示灯(L)和故障指示灯(H)；所述的控制箱(1)配装有方便电源引入的电源输入接口(A3)。