CN103713648A - 一种定日镜控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种定日镜控制方法，实现整个定日镜场中多定日镜共用电源且能自锁控制，从而解决定日镜控制***性价比及可靠性的问题，同时避免镜场电子部件过多及维护困难的问题。该定日镜控制方法包括以下步骤：步骤S1：多个定日镜控制器由地址设置工具进行地址配置，并按一定规律分组排布；步骤S2：地址配置完成后，定日镜控制器依次接收上位机分时下发的追日数据，使对应的定日镜执行追日动作；步骤S3：完成一次追日动作的定日镜，通过自锁的方式实现定日镜位置锁定。

Description

一种定日镜控制方法
技术领域
本发明涉及塔式太阳能发电领域，尤其涉及一种定日镜控制方法。
 
背景技术
太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，尤其是光热发电技术是继光伏发电技术以后的新兴太阳能利用技术。在几种光热发电技术中，塔式太阳能热发电是采用大量的定日镜将太阳光聚集到设置在吸热塔顶的吸热器上，加热工质，产生蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电。其中，定日镜追日运动是塔式太阳能热发电的关键技术之一，整个定日镜场由成千上万面定日镜组成，定日镜主要由平面反射镜与跟踪机构组成。其中，每面定日镜都由一个定日镜控制器控制，都有独立的跟踪***，分散控制。每面定日镜在整个镜场控制***中都有一个固定的地址，以区别不同位置的定日镜，在镜场设计时需要对每面定日镜根据其物理位置进行地址的设定。其中，整个镜场控制***中需要使用开关电源为定日镜控制器提供电能，如果为每组定日镜控制器都配置1台电源，那么需要开关电源的数量将较大，不仅影响整个镜场控制***的性价比，考虑到开关电源在电子部件中的可靠性，需要提供一个更加可靠性价比高的定日镜控制方法来满足定日镜追日的需求。
同时，定日镜每天在跟踪太阳的过程中仅有少数时间在运动，其他时间都是处于静止状态，例如每分钟内仅几秒钟在运动，在定日镜静止时要通过自锁装置将定日镜锁定，传统的定日镜传动装置通过其内部具有自锁能力的机械部件来实现自锁，整个机械结构的传动效率非常低，一般在20%~30%，且低的效率，使定日镜在转动时为了得到额定的力矩从而需要消耗更多的电能。
 
发明内容
  本发明目的在于提供一种定日镜控制方法，实现整个定日镜场中多定日镜共用电源且能自锁控制，从而解决定日镜控制***性价比及可靠性的问题，同时避免镜场电子部件过多及维护困难的问题。
一种定日镜控制方法，包括以下步骤：
    步骤S1：多个定日镜控制器由地址设置工具进行地址配置，并按一定规律分组排布；
    步骤S2：地址配置完成后，定日镜控制器依次接收上位机分时下发的追日数据，使对应的定日镜执行追日动作；
    步骤S3：完成一次追日动作的定日镜，通过自锁的方式实现定日镜位置锁定。
较佳的，地址配置是通过地址设置工具，与定日镜控制器中的无线通讯接口进行无线通讯，对定日镜进行地址设置。
较佳的，定日镜地址设置工具的功率为自动调节，保证同时只有一个定日镜控制器与地址设置工具进行通讯。
较佳的，无线通讯的方式包括红外通讯、WIFI、蓝牙、ZIGBEE及所有2.4G及433MHz频率的方式。
较佳的，使对应的定日镜执行追日动作是分时进行的，包括：通过单电源对多组定日镜控制器进行分时供电，降低整个***对电源的需求。
较佳的，单电源给多组定日镜控制器进行分时供电，包括：设定同一时刻只有一组定日镜控制器在控制对应的定日镜执行追日动作，该组的定日镜控制器的追日电机进行转动，其他组的定日镜控制器的追日电机不进行转动，但执行等待追日命令，等该组定日镜控制器控制对应的定日镜执行追日动作完毕，下一组再开始进行，顺序由上位机进行调度；
具体执行步骤如下：
a、上位机根据当前时间，将追日数据发给第一组定日镜控制器；
b、第一组定日镜控制器收到追日数据，则第一组定日镜控制器的开关闭合，对应的追日电机进行转动，对应的定日镜执行追日动作；
c、第一组定日镜控制器对应的定日镜执行追日动作完成后，其开关断开，上位机给下一组定日镜控制器下发追日数据，下一组定日镜控制器对应的开关闭合，对应的定日镜执行追日动作；
d、依次类推，直至最后一组定日镜控制器对应的定日镜完成追日动作，从而实现多组定日镜控制器由同一台电源供电的定日镜的追日动作。
较佳的，自锁的方式包括电子自锁，用来提高整个定日镜的传动效率。
较佳的，电子自锁的方式包括：在定日镜转动时，电机控制器输出所需要的额定电流来驱动追日电机；在定日镜停止需要锁定时，将电机内部线圈通过电子开关短路，利用追日电机自身特性锁定。
本发明定日镜转动位置后通过控制电子的方式实现自锁，用来提高整个定日镜的传动效率。
本发明的有益效果是：
（1）镜场内成千上万的定日镜地址设置采用专门设计的地址设置工具，使定日镜安装时不需考虑定日镜地址和位置的关系，也减少后期地址设置的工作量；
（2）镜场内成千上万的定日镜供电采用分组供电的方式，并结合定日镜分时动作的特点，可以减少电能消耗，提高电源的利用效率；
（3）定日镜转动到设计的追日位置时，采用电子方式实现锁定，可以解放传动机构自锁的需求，进一步提高传动效率，传动效率可提高到60%以上，降低能源消耗，提高***整体效率。
 
附图说明
图1为本发明定日镜控制器地址配置方式流程图；
图2为本发明电子方式锁定的定日镜结构简图；
图3为本发明定日镜电子锁定的原理示意图；
图4为本发明实施例中实现多定日镜单电源分时控制的说明示意图。
 
具体实施方式
以下结合附图，具体说明本发明。
如图1所示，本发明定日镜控制器地址配置方式流程图，其具体实施方式为：定日镜控制器和地址设置工具上都有一片用于短距离无线通讯的芯片，在现场可采用非接触的方式，对定日镜进行地址设置。根据定日镜的间距，一般要求无线通讯的传输距离小于0.5m，以防止在对某个定日镜进行地址设置时，周围其他定日镜接收到地址数据而误操作。通过地址设置，可以使每一个定日镜控制器都有一个固定的地址，便于对定日镜进行管理和控制，并按一定规律分组排布。
地址配置完成后，定日镜控制器依次接收上位机分时下发的追日数据，使对应的定日镜执行追日动作；完成一次追日动作的定日镜，通过自锁的方式实现定日镜位置锁定
本发明中的无线通讯方式包括但不限于以下内容：红外通讯、WIFI、蓝牙、ZIGBEE和其他2.4G及433MHz频率的方式通讯。
通过这样的地址设置方式，可简化现场定日镜安装施工过程中对安装顺序和安装位置的要求，同时也简化了现场定日镜地址的设置工作，不需要打开定日镜控制器的电气箱进行硬件拨码或通过硬接线通讯等方式进行地址设置。
具体实施时，要求先对定日镜控制器上电，以保证定日镜控制器可以对外通讯。人工手持定日镜地址设置工具靠近需设置地址的定日镜，与定日镜间的距离需满足以下要求：
1）地址设置控制器与需要设置地址的定日镜正常通讯；
2）不需设置地址的定日镜不会收到通讯信息。
地址设置工具需先于需进行地址设置的定日镜建立通讯，之后地址设置工具将地址信息发送到定日镜控制器，定日镜控制器设置完成后回复已设置完成的信息，在地址设置工具上显示地址配置情况。
如图2、图3所示，本发明中通过电子方式实现定日镜位置锁定的具体实施方式为：在定日镜1转动时，电机控制器4输出所需要的额定电流来驱动电机2；在定日镜1停止需要锁定时，通过控制将电机内部线圈3通过电子开关短路（Q1和Q3开通，Q2和Q4截至），利用电机自身特性锁住整个传动装置。定日镜控制器由单个的塔式太阳能发电设备的电源5依次分时提供电能或者其他电源依次分时提供电能，本发明不做限制。
如图4所示，本发明中多定日镜单电源分时供电的具体实施方式以具体实例进行说明。例如，1台200W容量的开关电源给八组定日镜控制器进行供电，设定同一时刻只有一组定日镜控制器在控制对应的定日镜执行追日动作，追日电机进行转动，其他七组定日镜控制器的追日电机不进行转动，但会等待追日命令，等到上一组定日镜控制器执行完毕，下一组再开始进行，具体的执行追日的顺序由上位机进行调度。
具体执行步骤如下：
上位机根据当前时间，将要追日数据（比如：定日镜转动的角度）发给第一组定日镜控制器；
第一组定日镜控制器收到追日数据，则K1打开，追日电机进行转动，第一组定日镜执行追日动作；
上一组定日镜命令执行完成后，K1关闭，上位机给第二组定日镜下发追日数据，K2打开第二组定日镜执行追日动作，
依次类推，实现多组定日镜由同一台电源供电的执行追日动作。
通过以上步骤，整个定日镜控制器***就可以使用单台开关电源进行供电，从而降低开关电源成本且提高***的可靠性。
本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。

Claims (8)

1.一种定日镜控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
    步骤S1：多个定日镜控制器由地址设置工具进行地址配置，并按一定规律分组排布；
    步骤S2：地址配置完成后，定日镜控制器依次接收上位机分时下发的追日数据，使对应的定日镜执行追日动作；
    步骤S3：完成一次追日动作的定日镜，通过自锁的方式实现定日镜位置锁定。
2.根据权利要求1所述的定日镜控制方法，其特征在于，所述地址配置是通过地址设置工具，与定日镜控制器中的无线通讯接口进行无线通讯，对定日镜进行地址设置。
3.根据权利要求2所述的定日镜控制方法，其特征在于，所述定日镜地址设置工具的功率为自动调节，保证同时只有一个定日镜控制器与地址设置工具进行通讯。
4.根据权利要求2所述的定日镜控制方法，其特征在于，所述无线通讯的方式包括红外通讯、WIFI、蓝牙、ZIGBEE及所有2.4G及433MHz频率的方式。
5.根据权利要求1所述的定日镜控制方法，其特征在于，所述使对应的定日镜执行追日动作是分时进行的，包括：通过单电源对多组定日镜控制器进行分时供电，降低整个***对电源的需求。
6.根据权利要求5所述的定日镜控制方法，其特征在于，所述单电源给多组定日镜控制器进行分时供电，包括：设定同一时刻只有一组定日镜控制器在控制对应的定日镜执行追日动作，所述组的定日镜控制器的追日电机进行转动，其他组的定日镜控制器的追日电机不进行转动，但执行等待追日命令，等到所述组定日镜控制器控制对应的定日镜执行追日动作完毕，下一组再开始进行，顺序由上位机进行调度；
具体执行步骤如下：
a、上位机根据当前时间，将追日数据发给第一组定日镜控制器；
b、第一组定日镜控制器收到追日数据，则第一组定日镜控制器的开关闭合，对应的追日电机进行转动，对应的定日镜执行追日动作；
c、第一组定日镜控制器对应的定日镜执行追日动作完成后，其开关断开，上位机给下一组定日镜控制器下发追日数据，所述下一组定日镜控制器对应的开关闭合，对应的定日镜执行追日动作；
d、依次类推，直至最后一组定日镜控制器对应的定日镜完成追日动作，从而实现多组定日镜控制器由同一台电源供电的定日镜的追日动作。
7.根据权利要求1所述的定日镜控制方法，其特征在于，所述自锁的方式包括电子自锁，用来提高整个定日镜的传动效率。
8.根据权利要求7所述的定日镜控制方法，其特征在于，所述电子自锁的方式包括：在定日镜转动时，电机控制器输出所需要的额定电流来驱动追日电机；在定日镜停止需要锁定时，将电机内部线圈通过电子开关短路，利用追日电机自身特性锁定。
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