太陽能智能跟蹤支架基于FET1052-C核心板設(shè)計
智能光伏支架
2019-11-09 13:30:00
太陽能智能跟蹤支架
智能光伏支架方案
隨著中國光伏市場的日益成熟，技術(shù)不斷提升，支架在整個電站中不僅僅是起到單純的支撐作用，同時還可以大幅提升發(fā)電量，降低基礎(chǔ)成本，因為同一地點一天內(nèi)太陽高度角是不斷變化的，所以光伏陣列在不同時間接收最大太陽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太陽能自動跟蹤裝置，使集能器的主光軸始終與太陽光線相平行，提高太陽能利用的控制設(shè)備。
一、結(jié)構(gòu)組成
■ 自動跟蹤裝置由傳感器、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)動電機(jī)連接。
二、方案實現(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，主要檢測太陽由東往西視運動的偏轉(zhuǎn)角度、太陽的視高度以及太陽的輻射強(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)太陽光線發(fā)生傾斜時，傳感器輸出傾斜信號，該信號經(jīng)放大后送入控制單元，控制單元經(jīng)過對信號的處理分析指示執(zhí)行器調(diào)整太陽能集能器，直到太陽能集能器對準(zhǔn)太陽；當(dāng)集能器表面有灰塵時可以控制雨刷噴水、清理集能器。
3、RS485：接上級網(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跟蹤精度，完美實現(xiàn)適時跟蹤。
三、方案具備特點
1、跟蹤全過程相鄰集能器無陰影遮攔
2、具有夜間自返功能
3、根據(jù)太陽運行軌跡采用時間、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實現(xiàn)方案
1、因為 接收并處理分析傳感器的信號需要芯片 有一定的計算能力，而考慮到支架在整個系統(tǒng)的 成本占比較小，需要選一款 性價比較高的產(chǎn)品。
FET1052-C核心板基于NXP公司 i.MX RT1052跨界處理器設(shè)計,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68元
■ SDRAM 32MB,QSPI-Nor Flash 16MB,售價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)級用料， 嚴(yán)酷的溫度等級測試確保核心板在-40℃~+85℃環(huán)境中穩(wěn)定運行。
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