[实用新型]一种塔式太阳能发电站定日镜控制装置

说明书

本实用新型属于定日镜控制领域，具体涉及一种塔式太阳能发电站定日镜控制装置。所述定日镜控制装置包括：嵌入式控制器、步进电机、绝对值编码器、气象传感器；所述嵌入式控制器包含两路RS485接口、两路以太网接口；所述嵌入式控制器包括用于获取定日镜安装地经纬度、海拔、时区和时间信息的GPS模块；所述步进电机直接和所述嵌入式控制器连接，且所述步进电机和减速机连接并通过所述减速机驱动定日镜跟随太阳转动；所述绝对值编码器通过一路RS485接口和所述嵌入式控制器连接，所述气象传感器通过另一路RS485接口和所述嵌入式控制器连接。解决了一套控制箱控制一台定日镜外围电路复杂、成本高、控制精度低的问题。

技术领域

本实用新型属于定日镜控制领域，具体涉及一种塔式太阳能发电站定日镜控制装置。

背景技术

塔式太阳能发电系统通过围绕在中央塔的定日镜群将太阳辐射反射到接收器，从而实现热能到电能的转换。定日镜的控制精度直接影响了发电量的多少，国内很多很多学者对该领域进行了研究，取得了一定的技术成果。

现有的塔式太阳能定日镜跟踪控制系统通常是基于PLC的控制箱，采用一台控制箱控制一台定日镜。定日镜的驱动系统多采用伺服电机或变频器，位置传感多采用增量式传感器，此种控制方式复杂，造价成本高，控制精度较低。另外，由于塔式太阳能项目地多位于我国西部和北部地区，户外高低温环境恶劣，PLC的控制柜体通常配套相应的温控设备，额外增加了硬件成本，降低了系统的可靠性。

实用新型内容

针对现有技术中对定日镜控制成本高、可靠性低、温控系统复杂、追踪精度低的问题，本实用新型提供一种塔式太阳能发电站定日镜控制装置，结构简单可靠，集成度高、可应用于宽温环境、成本低廉，显著降低了成本，提升了追踪和控制精度。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种塔式太阳能发电站定日镜控制装置，所述定日镜控制装置安装在定日镜立柱上；包括：嵌入式控制器、步进电机、用于检测定日镜转动角度的绝对值编码器、气象传感器；

所述嵌入式控制器包括两路RS485接口、两路以太网接口以及用于获取定日镜安装地精确经纬度、海拔、时区和时间信息的GPS模块；

所述步进电机直接和所述嵌入式控制器连接，且所述步进电机和减速机连接并通过所述减速机驱动定日镜跟随太阳转动；

所述绝对值编码器通过一路RS485接口和所述嵌入式控制器连接，所述气象传感器通过另一路RS485接口和所述嵌入式控制器连接；

所述两路以太网接口为冗余设置，所述嵌入式控制器通过以太网接口和远程监控PC保持数据通讯连接。

进一步地，所述嵌入式控制器采用基于Cortex-M3架构的32bit微控制器，型号为MB9BF618S；所述嵌入式控制器的工作温度为-40℃-85℃的工业级宽温设计。

进一步地，所述嵌入式控制器内集成了步进电机驱动电路，所述步进电机驱动电路采用TB6560型步进电机驱动芯片；

所述步进电机驱动电路用于驱动两路步进电机，两路步进电机通过减速机分别驱动定日镜在水平和俯仰角度跟随太阳转动。

进一步地，所述绝对值编码器包括用于检测定日镜转动角度的水平绝对值编码器和俯仰绝对值编码器；所述水平绝对值编码器和所述俯仰绝对值编码器通过一路RS485接口和所述所述嵌入式控制器连接；

所述水平绝对值编码器和所述俯仰绝对值编码器分别安装于方位角和俯仰角方向的回转式减速机蜗杆的末端。

进一步地，所述定日镜控制装置还包括用于生成时间信号的实时时钟芯片，所述实时时钟芯片和所述嵌入式控制器连接，并且所述实时时钟芯片的供电端和电池连接。