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