Система контролю внеску енергії і сигналізування неполадок в масиві фотоелектричних модулів

Реферат: Система контролю внеску енергії і сигналізування неполадок в масиві фотоелектричних модулів. Кожна панель з масиву фотоелектричних модулів підключена до цифрового ватметра, який знімає покази з панелі в заданий проміжок часу; робота ватметра керується мікроконтролером, який аналізує і записує покази в зовнішню пам'ять, тому, якщо потужність певної панелі буде менше, ніж у інших панелей, то мікроконтролер сигналізує про несправність на індикатор, який виконаний в вигляді світлодіодної матриці. UA 109827 U (54) СИСТЕМА КОНТРОЛЮ ВНЕСКУ ЕНЕРГІЇ І СИГНАЛІЗУВАННЯ НЕПОЛАДОК В МАСИВІ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ МОДУЛІВ UA 109827 U UA 109827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сонячної енергетики, а саме фотоенергетичних установок, призначених для експлуатації в регіонах з частими атмосферними опадами, а також з підвищеною вірогідністю сильних вітрів і пилових осідань. Застосовується в конструкціях сонячних батарей. Відома система (Патент України UA 108553, складний модуль для сонячної батареї / В.О. Дзензерський, С.В. Тарасов, О.А. Буряк, О.В. Александров, заявл. 17.10.2013, реєстраційний номер а201312139) містить світлоприймальні панелі, розташовані на несучій рамі рядами у вигляді сходинок, розміщеній на підтримуючій механічній системі, яка забезпечена вузлами азимутального та зенітального зсуву панелей з електроприводом, а також буферний акумулятор живлення та блок управління. Несуча рама для розміщення панелей виконана у вигляді розсувної консолі з полицями для укладання панелей, система кріплення яких виконана у вигляді ланцюжка пантографів. Консоль оснащена опорним контуром, що складається з двох напрямних у вигляді радіально зігнутих балок з крізним прорізом. На лицьових площинах полиць консолі розміщені сонячні панелі. Підтримуюча механічна система батареї виконана у вигляді турелі, що складається з нерухомої трубчастої опори, втулки, що охоплює опору з можливістю кругового руху, яка одночасно виконує функції зенітальної і азимутальної поворотної систем. Азимутальний поворот модуля здійснюється туреллю з приводом від двигуна. Кінематична схема, яка здійснює трансформацію консолі, складається зі штока, сполученого з валом двигуна постійного струму, суміщеного з редуктором, при обертанні вала якого важіль повертається, передаючи рух всій системі пантографів. Блок управління оснащений мікросхемою та індикаторним датчиком освітленості, програма управління виконана з прив'язкою до місцевої часової шкали, а також до місячних циклів зміни траєкторії сонця. Азимутальна навігація здійснюється за денною програмою, сигнал для відхилення від неї формується індикатором при критичному зменшенні освітленості. Винахід забезпечує зменшення вітрового і снігового навантаження на модуль, збереження оптичної чистоти поверхні світлоприймальних комірок при дії атмосферних опадів, пилу або при загрозі обмерзання, що сприяє подовженню строку автономної експлуатації сонячних батарей без обслуговування, збільшенню ефективності роботи у складних погодних умовах. Недоліком такої системи є відсутність контролю внеску енергії з сонячних батарей. Відома система (Патент України UA 49078 фототермоперетворювач сонячної енергії / В.В. Кувшинов, В.О. Сафонов, O.I. Башта, заявл. 30.11.2009, реєстраційний номер u200912291) включає підставу, жорстко з'єднану з каналами, скріпленими з теплопоглинальним покриттям, поверх якого розташоване захисне покриття, відповідно до корисної моделі, додатково містить сонячні елементи, загальна площа яких становить 1/2-1/3 частину поверхні теплопоглинального покриття. 36 сонячних елементів становлять фотоелектричні модулі, при цьому окремий сонячний елемент розрахований на напругу до 0,6 В і струм до 3,5 А. Відповідно напруга холостого ходу всього модуля, зібраного з послідовно з'єднаних фотоелектричних елементів, буде близько 22 В, а струм короткого замикання 3,5 А. Ці значення відповідають значенню сонячної освітленості 1000 Вт/м2. Робоча напруга й робочий струм модуля (напруга й струм у крапці максимальної потужності вольт-амперної характеристики) відповідають значенням 17 У і 3 А. У такий спосіб при нормальних умовах: освітленість: 1000 Вт/м2, атмосферна маса (AM) 1,5, температура 25 °C, вихідна потужність одного фотоелектричного модуля становить до 50 Вт. Недоліком такої системи є відсутність контролю внеску енергії з фотоелектричних модулів, а також відсутність сигналізування неполадок. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності використання фотоелектричних модулів шляхом використання системи контролю внеску енергії і сигналізування неполадок. Поставлена задача вирішується тим, що ми до масиву фотоелектричних модулів підключаємо систему контролю внеску енергії і сигналізування неполадок. Згідно з корисною моделлю, кожна панель з масиву фотоелектричних модулів підключена до цифрового ватметра, який знімає покази з панелі в заданий проміжок часу; робота ватметра керується мікроконтролером, який аналізує і записує покази в зовнішню пам'ять, тому, якщо потужність певної панелі буде менше, ніж у інших панелей, то мікроконтролер сигналізує про несправність на індикатор, який виконаний в вигляді світлодіодної матриці. На Фіг. 1 представлено схему системи контролю внеску енергії і сигналізування неполадок в масиві фотоелектричних модулів, яка складається з масиву фотоелектричних модулів 1, цифрового ватметра 2, мікроконтролера 3, пам'яті 4, індикатора 5. На Фіг. 2 показано принципову схему індикатора. 1 UA 109827 U 5 10 Корисна модель працює наступним чином. Цифровий ватметр 2 в установлений час знімає покази потужності з кожного модуля в масиві 1. Мікроконтролер 3 записує дані з ватметра в пам'ять 4, протягом заданого часу система знімає дані виробленої потужності кожної панелі. Після проведення певної кількості вимірювань мікроконтролер проводить аналіз отриманих даних. Аналіз проходить таким чином. Вираховується середнє арифметичне значення для кожної панелі, ці значення порівнюються одне з одним, і якщо потужність певної панелі буде менше, ніж у інших панелей, то мікроконтролер сигналізує про несправність певної панелі, зображуючи її номер на індикаторі 5. Індикатор 5 виконаний в вигляді світлодіодної матриці, n-кількість світлодіодів дорівнює кількості фотоелектричних модулів в масиві. Кожен світлодіод відповідає за сигналізування неполадок певного фотоелектричного модуля в масиві. На Фіг. 2 показано спосіб реалізації індикатора для масиву, який складається з 9 фотоелектричних модулів. При потребі його можна збільшити до n-кількості світлодіодів. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Система контролю внеску енергії і сигналізування неполадок в масиві фотоелектричних модулів, яка відрізняється тим, що кожна панель з масиву фотоелектричних модулів підключена до цифрового ватметра, який знімає покази з панелі в заданий проміжок часу; робота ватметра керується мікроконтролером, який аналізує і записує покази в зовнішню пам'ять, тому, якщо потужність певної панелі буде менше, ніж у інших панелей, то мікроконтролер сигналізує про несправність на індикатор, який виконаний в вигляді світлодіодної матриці. 2 UA 109827 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 3