基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統的製作方法

2023-12-01 14:20:41 1

本發明涉及光伏發電技術領域，具體是一種基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統。

背景技術：

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板（組件）、蓄電池和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。作為一種新能源，其應用已經越來越普遍。

作為當中的重要一環，蓄電池起到了「承上啟下」的重要作用，在充放電過程中，如果發生過充或過放的現象，則會大大降低各部件的使用壽命。另外，在光照條件足夠的情況下，每塊太陽電池板都會持續進行工作，如果此時蓄電池蓄能足夠，則會造成資源的浪費；如果此時蓄電池蓄能不足，則會影響負載的用電。

而且，現有的太陽能電池板基本上都是固定安裝在安裝座或安裝架上，使得太陽能電池板朝向太陽的方位在安裝時就被確定下來，導致利用太陽能的效率不高。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺陷和不足，提供一種基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統。

本發明的技術方案如下：

一種基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統，包括有依次相連接的太陽能電池板陣列、蓄電池、負載、後臺伺服器和手機，所述太陽能電池板陣列的每塊太陽能電池板分別安裝在旋轉座上，其特徵在於：所述的太陽能電池板陣列與所述蓄電池之間依次連接有充電電壓測量電路和充電控制電路，所述的蓄電池與所述負載之間依次連接有放電電壓測量電路和放電控制電路；還包括有中央處理器和太陽能電池板控制器，所述充電電壓測量電路和放電電壓測量電路的輸出端分別與所述中央處理器的輸入端相連接，所述中央處理器的輸出端一方面分別與所述充電控制電路和放電控制電路相連接，另一方面與所述太陽能電池板控制器的輸入端相連接，所述太陽能電池板控制器的輸出端分別與所述太陽能電池板陣列的每塊太陽能電池板相連接；所述的旋轉座上分別安裝有太陽方位角傳感器，所述太陽方位角傳感器的輸出端與所述中央處理器的輸入端相連接，所述中央處理器的輸出端分別與驅動所述旋轉座旋轉的驅動機構相連接；所述的中央處理器通過WiFi模塊與所述後臺伺服器進行無線通信，所述的後臺伺服器通過GSM模塊與所述手機進行無線通信。

所述的基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統，其特徵在於：所述的中央處理器連接有復位電路。

所述的基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統，其特徵在於：所述的充電控制電路和放電控制電路分別連接有防雷模塊。

所述的基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統，其特徵在於：所述的WiFi模塊內置於所述中央處理器內。

本發明的有益效果：

1、本發明採用充電電壓測量電路和放電電壓測量電路實時監測充電和放電過程中的電壓值，並採用充電控制電路和放電控制電路控制充電和放電過程，並反饋至中央處理器，如果出現過充和過放，中央處理器則通過充電控制電路和放電控制電路關閉充電和放電迴路，保證了各部件不受影響，提高了使用壽命。

2、本發明採用充電電壓測量電路和放電電壓測量電路實時監測充電和放電過程中的電壓值，並採用太陽能電池板控制器實時控制太陽能陣列的工作，使得每塊太陽能電池板都能「物盡其用」，提高了工作效率，保證了負載用電。

3、本發明採用太陽方位角傳感器實時感知太陽方位，並反饋至中央處理器，中央處理器通過相應的驅動機構來驅動旋轉座旋轉，實時調整太陽能電池板的姿態，使其能夠與太陽的方位保持一致，從而提高了太陽能的利用效率。

4、本發明採用WiFi模塊將信息反饋至後臺伺服器，再由後臺伺服器以簡訊方式告知相關監控人員，使得監控人員在第一時間就能夠獲知相關情況，方便快捷。

附圖說明

圖1為本發明結構原理框圖。

具體實施方式

參見圖1，一種基於物聯網的可跟蹤太陽方位光伏充放電控制系統，包括有依次相連接的太陽能電池板陣列、蓄電池、負載、後臺伺服器和手機，太陽能電池板陣列的每塊太陽能電池板分別安裝在旋轉座上，太陽能電池板陣列與蓄電池之間依次連接有充電電壓測量電路和充電控制電路，蓄電池與負載之間依次連接有放電電壓測量電路和放電控制電路；還包括有中央處理器和太陽能電池板控制器，充電電壓測量電路和放電電壓測量電路的輸出端分別與中央處理器的輸入端相連接，中央處理器的輸出端一方面分別與充電控制電路和放電控制電路相連接，另一方面與太陽能電池板控制器的輸入端相連接，太陽能電池板控制器的輸出端分別與太陽能電池板陣列的每塊太陽能電池板相連接；旋轉座上分別安裝有太陽方位角傳感器，太陽方位角傳感器的輸出端與中央處理器的輸入端相連接，中央處理器的輸出端分別與驅動旋轉座旋轉的驅動機構相連接；中央處理器通過WiFi模塊與後臺伺服器進行無線通信，後臺伺服器通過GSM模塊與手機進行無線通信。

本發明中，中央處理器連接有復位電路。

充電控制電路和放電控制電路分別連接有防雷模塊。

WiFi模塊內置於中央處理器內。

以下結合附圖對本發明作進一步的說明：

充電電壓測量電路和放電電壓測量電路實時監測充電和放電過程中的電壓值，並反饋至中央處理器，如果出現過充和過放，中央處理器則通過充電控制電路和放電控制電路關閉充電和放電迴路，保證了各部件不受影響，提高了使用壽命。

充電電壓測量電路和放電電壓測量電路實時監測充電和放電過程中的電壓值，並反饋至中央處理器，如果充電電壓和放電電壓達到足夠值，在保證負載用電的前提下，中央處理器通過太陽能電池板控制器關閉某些或某部分，甚至是全部太陽能電池板；如果充電電壓和放電電壓不足，中央處理器通過太陽能電池板控制器開啟全部太陽能電池板，全力保證負載用電。從而使得每塊太陽能電池板都能「物盡其用」，提高了工作效率，保證了負載用電。

復位電路能夠在中央處理器出現死機的情況下，提供復位功能。

防雷模塊保證了充電控制電路和放電控制電路能夠在雷雨氣象條件下也能夠正常工作，保證了系統安全。

太陽方位角傳感器實時感知太陽方位，並反饋至中央處理器，中央處理器通過相應的驅動機構來驅動旋轉座旋轉，實時調整太陽能電池板的姿態，使其能夠與太陽的方位保持一致，從而提高了太陽能的利用效率。

另外，中央處理器通過WiFi模塊將信息反饋至後臺伺服器，再由後臺伺服器以簡訊方式告知相關監控人員，使得監控人員在第一時間就能夠獲知相關情況，方便快捷。