一种太阳跟踪控制系统技术方案

技术编号:14466378 阅读:125 留言:0更新日期:2017-01-20 18:17
一种太阳跟踪控制系统,适用于需要对太阳位置进行准确跟踪的太阳能光伏和光热发电系统,包括控制驱动器、电机、减速机和绝对编码器,其中,电机与减速机连接控制其运转,绝对编码器安装在减速机的输出端上,实时检测减速机的转速信息,绝对编码器与控制驱动器连接向其反馈位置信息,控制驱动器与电机连接向其输出控制信号控制电机的运转,进而驱动减速机实现对太阳位置跟踪的闭环控制,系统运行稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能发电
,特别涉及一种太阳跟踪控制系统。
技术介绍
太阳能是清洁、无污染、可再生的自然资源,充分开发利用太阳能可以有效缓解能源短缺以及化石能源带来的环境污染问题。太阳能发电技术主要有光伏发电和光热发电,光热发电中各类聚光器均需要准确跟踪太阳位置,实现聚光器的高效运行,在光伏发电中,为进一步提高发电效率,可采用跟踪光伏技术,太阳跟踪控制系统是保证系统稳定可靠工作的关键。目前常用的跟踪控制系统通常是开环控制,容易产生累积误差,或者不是完全自动,需要人工调整,运行维护工作量大。当大规模组网时,采用RS485通讯协议,通讯速率低,实时性差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种太阳跟踪控制系统,采用基于以太网的通讯方式,通讯速率高,实时性好,通过绝对编码器的反馈信号,实现了闭环控制,控制精度高。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种太阳跟踪控制系统,适用于需要对太阳位置进行准确跟踪的太阳能光伏和光热发电系统,包括控制驱动器、电机、减速机和绝对编码器,其中,电机与减速机连接控制其运转,绝对编码器安装在减速机的输出端上,实时检测减速机的转速信息,绝对编码器与控制驱动器连接向其反馈位置信息,控制驱动器与电机连接向其输出控制信号控制电机的运转,进而驱动减速机实现对太阳位置跟踪的闭环控制。所述控制驱动器包括:用于实现数据传输的网络通讯模块;用于驱动电机运转的电机驱动模块;用于接收绝对编码器反馈位置信息的编码器反馈模块;用于实现反馈控制的微处理器模块;以及用于进行供电的电源模块。所述微处理器模块采用基于CortexM3内核的STM32系列微处理器,网络通讯模块采用W5500网络通信芯片,根据电机的不同,电机驱动模块为步进电机驱动模块或直流无刷电机驱动模块,编码器反馈模块采用RS485协议与微处理器模块连接,电源模块为包括电机在内的所有器件供电。所述微处理器模块与网络通讯模块之间为双向通讯。所述控制驱动器通过以太网连接上位机,实现网络控制。所述电机为步进电机或直流无刷电机。所述减速机为蜗轮蜗杆减速机或电动推杆。所述绝对编码器为旋转编码器或倾角传感器。与现有技术相比,本专利技术采用基于以太网的通讯方式,通讯速率高,实时性好,通过绝对编码器的反馈信号,实现了闭环控制,控制精度高,通过微处理器的实时控制和修正,可实现完全自动运行。附图说明图1是本专利技术系统组成示意图。图2是本专利技术控制驱动器组成框图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1所示,本专利技术一种自动太阳跟踪控制系统,包括控制驱动器、电机、减速机和绝对编码器,绝对编码器安装在减速机的输出端上,控制驱动器根据绝对编码器的反馈位置控制电机的运转,驱动减速机,实现光伏板或集热器对太阳位置准确跟踪的闭环控制。具体的控制方式可以是根据反馈位置,手动控制电机运转方式,或者根据预设对应关系,自动控制电机运转。如图2所示,控制驱动器,包括微处理器模块、网络通讯模块、电机驱动模块、编码器反馈模块和电源模块。微处理器模块采用基于CortexM3内核的STM32系列微处理器,网络通讯模块采用W5500网络通信芯片,电机驱动模块根据电机的不同可配置步进电机驱动模块或直流无刷电机驱动模块,编码器反馈模块采用RS485协议与微处理器模块连接,电源模块为包括电机在内的所有器件供电。微处理器模块与网络通讯模块之间可进行双向通讯。控制驱动器通过以太网与上位机连接,实现网络控制。本领域技术人员了解,下述内容不是对本专利技术保护范围的限制,任何在本专利技术基础上做出的改进和变化都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳跟踪控制系统,适用于需要对太阳位置进行准确跟踪的太阳能光伏和光热发电系统,其特征在于,包括控制驱动器、电机、减速机和绝对编码器,其中,电机与减速机连接控制其运转,绝对编码器安装在减速机的输出端上,实时检测减速机的转速信息,绝对编码器与控制驱动器连接向其反馈位置信息,控制驱动器与电机连接向其输出控制信号控制电机的运转,进而驱动减速机实现对太阳位置跟踪的闭环控制。

【技术特征摘要】
1.一种太阳跟踪控制系统,适用于需要对太阳位置进行准确跟踪的太阳能光伏和光热发电系统,其特征在于,包括控制驱动器、电机、减速机和绝对编码器,其中,电机与减速机连接控制其运转,绝对编码器安装在减速机的输出端上,实时检测减速机的转速信息,绝对编码器与控制驱动器连接向其反馈位置信息,控制驱动器与电机连接向其输出控制信号控制电机的运转,进而驱动减速机实现对太阳位置跟踪的闭环控制。2.根据权利要求1所述太阳跟踪控制系统,其特征在于,所述控制驱动器包括:用于实现数据传输的网络通讯模块;用于驱动电机运转的电机驱动模块;用于接收绝对编码器反馈位置信息的编码器反馈模块;用于实现反馈控制的微处理器模块;以及用于进行供电的电源模块。3.根据权利要求2所述太阳跟踪控制系统,其特征在于,所述微处理器模块采用基于Corte...

【专利技术属性】
技术研发人员:许世森裴杰曹传钊徐海卫郑建涛
申请(专利权)人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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