一种太阳能跟踪装置用转动平台角度调节跟踪装置的制作方法

本技术公开一种调节装置，尤其是涉及一种太阳能跟踪装置用转动平台角度调节跟踪装置，属于光伏。

背景技术：

1、太阳能光伏发电是太阳能利用的主要形式之一，但由于光伏组件普遍采用固定式安装，其受太阳高度角和方位角的变化导致发电效率不能实时处于最大效率输出，为获得更大电能输出就需采用更多的光伏组件，增加了电站的投资成本。目前，dsp产品技术成熟，价格亦有优势，已被广泛应用于各种控制场所尤其是工业自动化领域‚因此利用dsp提高太阳能利用效率、降低太阳能利用成本就显得十分必要。

2、现有技术，如cn101813945a，涉及一种方便拆装的移动式太阳能跟踪装置，它包括太阳能工作面固定架、支撑架、年转弧形架和日转弧形架、第一、二驱动装置。其特征是，年日弧形架、支撑架与太阳能工作面固定架的连接皆是通过方便拆装的活接头实现的。年转弧形架从支撑架中穿过并安装有第一驱动装置；在太阳能工作面固定架上还设有与支撑架连接的三维活节；且在支撑架上还设有年弧形架锁定装置和第二驱动装置。cn101995882a公开了一种太阳实时跟踪系统，包括微控制器、避光盒、用于控制电机工作状态的驱动器和用于改变太阳能采集板方向角的电机；避光盒内的顶面上开设有透光孔，避光盒内设有水平设置的凸透镜平面阵列，避光盒底部设置有光敏元件阵列；每个光敏元件均与微控制器相连接；微控制器用于根据从光敏元件获得的信号计算太阳的方位角，并向驱动器发出指令。cn102915041a涉及一种高精度双轴太阳能跟踪系统，所述系统包含有控制器、模数转换电路、调理电路、光控跟踪器、风速传感器、驱动电路、gps模块、显示模块、方位角电机和高度角电机，所述光控跟踪器和风速传感器依次经调理电路和模数转换电路后与控制器相连，所述控制器经驱动电路后驱动方位角电机和高度角电机，所述gps模块和显示模块与控制器相连。

3、此外，参见公开文献：《一种基于ｇｐｓ的新型太阳光全自动跟踪控制系统的设计》（《工业仪表与自动化装置》，2011年第2期，李红艳等，第47页-50），该文献公开了采用gps、中央控制器cpu、电机驱动器、角度传感器等硬件并阐述了太阳位置的追踪控制，详细阐述了太阳的赤纬角和时角弧度、高度角、方位角的计算过程，从而实现了太阳能光的跟踪控制。公开文献：《太阳方位的自动获取及实时跟踪系统的设计》（《天文研究与技术》，2011年1月第8卷第一期，王斌等，第52页-57页）详细阐述了通过控制器、gps、传感器等硬件结构计算太阳方位赤纬角、gps数据获取以实现太阳方位的追踪过程。上述期刊文献都是通过控制器、gps实现了太阳方位的追踪，上述文献都公开了通过中央处理器、gps模块实现太阳的跟踪，因此，采用控制器、gps实现太阳方位的追踪属于现有技术，其追踪方法属于公知常识。

4、参见公开文献：《sca100t 角度传感器在角度测量系统中的设计》（《科技风》，2009年6月，周姣等，第190页），该文献详细阐述了以at89s52 单片机为控制中心，通过spi接口读取sca100t传感器所感应的角度信息实现倾斜角度的测量。尤其是现有技术：《基于光电和倾角检测的全天候太阳跟踪传感器设计》（《传感器与微系统》，2014年第33卷第4期，李加念等，第83页-86页）详细记载了通过、倾角传感器sca100t—d02、控制器等硬件结构实现了太阳能跟踪，并详细记载了太阳跟踪原理、角度传感器的安装位置及其原理。此外，还有现有技术《基于sca100t 倾角传感器的姿态传感器设计》（《声学与电子工程》2015年第3期）、《基于ｓｔｍ３２ 和ｓｃａ１００ｔ 的数字倾角传感器设计与标定》（《工业仪表与自动化装置》，2022年第4期，魏秀等，第3页-第7页）。上述现有技术都公开了通过中央控制器、角度传感器sca100t实现了太阳的追踪过程及其原理。因此，采用中央控制器、角度传感器实现太阳能的追踪原理属于公知常识。

5、本实用新型是在上述现有技术的基础上，将公知的角度传感器控制、gps模块的控制相结合，通过中央控制器实现的太阳能的跟踪。因此，本实用新型的技术方案并不涉及控制软件的改进，而是在于两种传感器的结合实现的跟踪。

技术实现思路

1、本实用新型公开一种太阳能跟踪装置转动平台角度调节跟踪装置，其技术方案如下：

2、一种太阳能跟踪装置用转动平台角度调节跟踪装置，包括数据采集模块、中央控制器、驱动电机、gps模块、液晶显示屏，其特征为：所述数据采集模块与中央控制器连接，通过采集转动平台的转动角度，并将采集数据传输给中央控制器；所述中央控制器输出i/o口与dac模块连接，将中央控制器输出的数字信号转换为稳定的4-20ma电流信号输入到液晶显示屏中；所述键盘与液晶显示屏连接实现角度校准；所述中央控制器将转动平台的转动角度信息与gps模块接收的太阳经纬度定位信息进行比较，输出命令给驱动电机，进而实现对太阳能跟踪装置转动平台的转动角度控制；所述中央控制器为stm320系列dsp；所述数据采集传感器型号为sca110t；所述中央控制器通过双路通用异步收发器芯片与电平转换芯片连接后与gps模块连接；所述异步收发器采用tl16c752核心芯片；所述gps模块通过rs232接口与电平转换芯片max3232接口连接；所述tl16c752芯片扩展的uart接口完成rs232的电平转换；所述数据采集模块将采集的数据经过内部a/d转换器后再经过电压信号处理电路输入到中央控制器中；还包括电源模块，该电源模块包括整流滤波电路、稳压电路、dc/dc降压电路；所述整流滤波电路将市电交流220v电压经过单相变压器、全波整流桥、极性电解电容以及无极性胆电容滤波后输出直流电源；该直流电源通过稳压电路输出正负5v电压后与dc/dc降压电路连接输出恒定直流电供给所述跟踪装置供电。

3、有益效果

4、采用gps定位模块和角度传感器实现转动平台角度调节进而实现对太阳跟踪。

5、通过整流滤波电路、稳压电路、dc/dc降压实现整个装置供电的稳定性，该稳压电路可选稳压芯片如7805、7905芯片，该dc/dc降压电路可选ldo芯片以保证电源的稳定性。

技术特征：

1.一种太阳能跟踪装置用转动平台角度调节跟踪装置，包括电源模块、数据采集模块、中央控制器、驱动电机、gps模块、液晶显示屏、键盘，其特征为：该电源模块包括整流滤波电路、稳压电路、dc/dc降压电路；所述整流滤波电路将市电交流220v电压经过单相变压器、全波整流桥、极性电解电容以及无极性胆电容滤波后输出直流电源；该直流电源通过稳压电路输出正负5v电压后与dc/dc降压电路连接输出恒定直流电供给所述跟踪装置供电；所述数据采集模块与中央控制器连接采集转动平台的转动角度，并将采集数据传输给中央控制器；所述中央控制器的输出i/o口与dac模块连接，将输出的数字信号转换为4-20ma电流信号输入到液晶显示屏中；所述中央控制器将转动平台的转动角度信息与gps模块接收的太阳经纬度定位信息进行比较，输出命令给驱动电机实现转动角度控制；所述中央控制器为stm320系列dsp；所述中央控制器通过双路通用异步收发器芯片与电平转换芯片连接后再与gps模块连接；所述异步收发器采用tl16c752核心芯片；所述数据采集模块以型号为sca110t芯片为核心；所述gps模块通过rs232接口与电平转换芯片max3232接口连接；所述键盘与液晶显示屏连接，所述键盘与液晶显示屏连接实现角度校准。

技术总结一种太阳能跟踪装置用转动平台角度调节跟踪装置，数据采集模块与中央控制器连接，通过采集转动平台的转动角度，并将采集数据传输给中央控制器；中央控制器输出I/O口与DAC模块连接，将中央控制器输出的数字信号转换为稳定的4‑20mA电流信号输入到液晶显示屏中；键盘与液晶显示屏连接实现角度校准；中央控制器将转动平台的转动角度信息与GPS模块接收的太阳经纬度定位信息进行比较，输出命令给驱动电机，进而实现对太阳能跟踪装置转动平台的转动角度控制。通过DSP与角度传感器、GPS联合设计，实现了载有太阳能光伏器件的转动平台跟随太阳转动的自动控制，为进一步设计太阳跟踪系统实现太阳能最大功率跟踪的开发奠定基础。技术研发人员：刘玉华,刘广亮受保护的技术使用者：北京尚甲新能源科技有限公司技术研发日：20230924技术公布日：2024/7/15