太陽(yáng)能智能跟蹤支架基于FET1052-C核心板設(shè)計(jì)

原創(chuàng) 作者 智能光伏支架 2019-11-09 13:30:00 太陽(yáng)能智能跟蹤支架 智能光伏支架方案

隨著中國(guó)光伏市場(chǎng)的日益成熟,技術(shù)不斷提升,支架在整個(gè)電站中不僅僅是起到單純的支撐作用,同時(shí)還可以大幅提升發(fā)電量,降低基礎(chǔ)成本,因?yàn)橥坏攸c(diǎn)一天內(nèi)太陽(yáng)高度角是不斷變化的,所以光伏陣列在不同時(shí)間接收最大太陽(yáng)輻射量的傾斜角度也是不斷變化的。

智能光伏支架就是通過(guò)太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置,使集能器的主光軸始終與太陽(yáng)光線(xiàn)相平行,提高太陽(yáng)能利用的控制設(shè)備。


一、結(jié)構(gòu)組成

■ 自動(dòng)跟蹤裝置由傳感器、方位角跟蹤機(jī)構(gòu)、高度角跟蹤機(jī)構(gòu)和自動(dòng)控制裝置組成。

■ 方位角跟蹤機(jī)構(gòu)由電源、方位角傳感器、放大器、執(zhí)行器組成。

■ 執(zhí)行器由電機(jī)和傳動(dòng)齒輪組成。

■ 高度角跟蹤機(jī)構(gòu)由高度角傳感器、放大器、執(zhí)行器組成。

■ 控制單元由運(yùn)算放大器、晶體管和繼電器組成,并與照度傳感器、方位角和高度角傳感器及驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。




二、方案實(shí)現(xiàn)方式


1、UART:接傳感器,傳感器部分包括跟蹤傳感器和照度傳感器,主要檢測(cè)太陽(yáng)由東往西視運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角度、太陽(yáng)的視高度以及太陽(yáng)的輻射強(qiáng)度。接lora數(shù)據(jù)傳輸采集數(shù)據(jù)。

2、IO:控制電機(jī),當(dāng)太陽(yáng)光線(xiàn)發(fā)生傾斜時(shí),傳感器輸出傾斜信號(hào),該信號(hào)經(jīng)放大后送入控制單元,控制單元經(jīng)過(guò)對(duì)信號(hào)的處理分析指示執(zhí)行器調(diào)整太陽(yáng)能集能器,直到太陽(yáng)能集能器對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng);當(dāng)集能器表面有灰塵時(shí)可以控制雨刷噴水、清理集能器。

3、RS485:接上級(jí)網(wǎng)關(guān),發(fā)送狀態(tài)信息并接收網(wǎng)關(guān)的指令,便于集中管理。

4、GPS:最大限度的提高太陽(yáng)跟蹤精度,完美實(shí)現(xiàn)適時(shí)跟蹤。


三、方案具備特點(diǎn)



1、跟蹤全過(guò)程相鄰集能器無(wú)陰影遮攔

2、具有夜間自返功能

3、根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌跡采用時(shí)間、方位控制方式

4、具有大風(fēng)與大雪保護(hù)功能,提高電站安全性能

5、具有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能,實(shí)現(xiàn)集中控制

6、具有清潔機(jī)器人功能,擦除表面灰塵等


四、RT1052實(shí)現(xiàn)方案



1、因?yàn)?接收并處理分析傳感器的信號(hào)需要芯片 有一定的計(jì)算能力,而考慮到支架在整個(gè)系統(tǒng)的 成本占比較小,需要選一款 性?xún)r(jià)比較高的產(chǎn)品。

FET1052-C核心板基于NXP公司 i.MX RT1052跨界處理器設(shè)計(jì),搭載ARM Cortex-M7內(nèi)核, 集微控制器的低功耗、易用性與應(yīng)用處理器的高性能、高擴(kuò)展性于一體。

主頻528MHz,SRAM 512 KB(TCM),兩種配置:

■ SDRAM 16MB,QSPI-Nor Flash 4MB,售價(jià)68元

■ SDRAM  32MB,QSPI-Nor Flash 16MB,售價(jià)88元

體積小巧僅31*43mm,采用0.8mm間距連接器;引腳數(shù)量160PIN,CPU全功能引出,可配置出124個(gè)GPIO;引出UART、Ethernet、USB、CAN 、PWM、ADC、LCD、CAMERA等豐富外設(shè)功能;支持uCLinux操作系統(tǒng)。



2、太陽(yáng)能板一般是在室外,各種地域、天氣情況,環(huán)境比較惡劣,根據(jù)此需求核心板所有元器件均采用工業(yè)級(jí)用料, 嚴(yán)酷的溫度等級(jí)測(cè)試確保核心板在-40℃~+85℃環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。






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