Система стеження за сонцем на основі контролера з нечіткою логікою

Реферат: UA 115493 U UA 115493 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі відновлювальної енергетики, а саме до систем, які покращують вольт-амперні характеристики фотоелектричних елементів. Систему можна використовувати як домашніх умовах, так і на сонячних електростанціях. Відома система [1] аналізує сенсором положення сонця, формуючи керуючий сигнал для позиціонування масиву сонячних панелей, за допомогою двокоординатного приводу. Сенсор реалізований за допомогою LD-резисторів, розділених планкою, які через дільник напруги підключені до АЦП (аналого-цифровий перетворювач), а з нього до мікроконтролера. Якщо масив сонячних елементів знаходиться не перпендикулярно відносно падіння сонячних променів, то один з датчиків потрапляє в тінь, це призводить до різниці сигналів, які надходять до мікроконтролера через АЦП, аналізуючи різницю сигналів він подає керуючі сигнали на двокоординатний привід, щоб скоординувати масив перпендикулярно відносно падіння сонячного проміння. Недоліком такої системи є, по-перше, невелика точність роботи датчика, по-друге в похмуру погоду датчики погано працюють, що призводить до рискання системи. Інша система [2] аналізує датчиком зображення положення сонця, формуючи керуючий сигнал для позиціонування масиву сонячних панелей за допомогою приводу. Датчик зображення має безліч пікселів кожен з яких містить мікролінзу і фотодіод. Кожна мікролінза чутлива тільки до одного конкретного кута заломлення світла, падаючого на фотодіод нижче об'єктива. Кожен фотодіод виконує фотоелектричні перетворення і виводить відповідний електричний сигнал. Ідентифікація пристрою в реальному часі може виявити поточний кут падаючого сонячного світла, а блок управління може регулювати положення масиву відповідно відстеження сонячного світла. Недоліком даної системи є відсутність інтелектуального контролера, що значно погіршує ефективність використання системи стеження за сонцем. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності роботи системи стеження за Сонцем, шляхом використання контролера з нечіткою логікою. Поставлена задача досягається тим, що ми доповнюємо систему стеження інтелектуальним контролером, який використовує нечітку логіку. Згідно з корисною моделлю, на сонячну панель встановлюється 4 фоточутливих елементи, що відповідають чотирьом сторонам горизонту (північ, південь, захід, схід), вони під'єднуються через АЦП до контролера. Контролер знімає показання з АЦП, порівнюючи сигнали захід-схід, північ-південь. Отримані данні порівнюються з базою підмножин можливих вхідних сигналів і перетворюються в лінгвістичні змінні. Даний контролер використовує 5 лінгвістичних змінних: НВ (негативно великий), НМ (негативно малий), Н (нуль), ПВ (позитивно великий), ПМ (позитивно малий). Отримуючи лінгвістичні змінні ми передаємо їх до блока дешифратора, що перетворює лінгвістичні змінні у вихідних сигнал для повороту масиву сонячних панелей. Наприклад, якщо ми маємо лінгвістичну змінну Н (нуль), то сонячна панель не потребує зміни в положенні; ПМ (позитивно малий), то переміщення масиву буде повільним; ПВ (позитивно великий), то переміщення буде більш швидке. При НВ та НМ переміщення буде відповідним до ПМ та ПВ, але в зворотному напрямку. На фігурі показано блок-схему системи стеження за Сонцем на основі контролера з нечіткою логікою, яка складається з датчика 1, бази даних множини можливих вхідних значень 2, підготовки вхідної величини, для рішення методом нечіткої логіки 3, дешифрування лінгвістичних змінних у вихідний сигнал 4, закону керування 5 та сонячної панелі (двоосьовий привід) 6. Корисна модель працює наступним чином. З датчику 1 потрапляє сигнал до блока 3, яких передає значення до закону керування 5, де порівнюється сигнал, з базою даних 2 та отримується лінгвістична змінна, яка передається до блока дешифрування 4, яких подає відповідну напругу до двоосьового приводу 6. Джерела інформації: 1. Swetansh Маnі Shrivastava "Dual axis solar tracker", Lucknow, 2013. 2. Solar tracker and solar energy collection system. International publication number WO 2015/113447 Al. International publication date 06.08.2015. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Система стеження за Сонцем на основі контролера з нечіткою логікою, яка відрізняється тим, що на сонячну панель встановлюється 4 фоточутливих елементи, які під'єднуються через АЦП до контролера з нечіткою логікою, що підключений до двоосьового приводу сонячної панелі. 1 UA 115493 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2