太阳自动跟踪控制器,太阳能自动跟踪系统,双轴跟踪自动跟踪太阳
- 品牌:DIY
- 电子电工产品类型:硅系列
注意:本控制器为功能较为全面的双轴跟踪控制器,因以下介绍的详细说明过于复杂,为了防止您看晕了,在这里特别简要描述一下本控制器的功能:本控制器可以控制双自由度平台实时跟踪太阳,并具备遇风放片阴夜放平居中,任何纬度地区适用(南半球地区时,归位动作的时序是相反的,但不影响正常使用),红外无线手动控制,以及各参数可自由调节,液晶屏参数显示等功能。对平台的要求是:必须是由两个有刷直流电机驱动的平台,平台必须具备限位功能(建议外置限位,也可以引入控制器进行限位)。
有意者请向店主索取较详细说明书。
言归正传,开始介绍本产品了。
首先您需要制作好一个双自由度由直流有刷电机驱动的平台,该平台使用的两个电机电压需要相同,且在(咨询特价)V间,合计电流不大于6A(当大于此电流时,需要咨询店主,需要额外增加另一款中间继电器控制盒)。
本控制器分为四个部分:
一.检测头部件
检测头部件由具有专利的干字结构组成,其关键部件有四象限滴胶硅片,倒梯字形柱,固定螺丝杆,2米长五芯信号线等组成。柱为铝制部件,螺丝部件均为304不锈钢,滴胶板反面焊线端及焊点均采用防水硅胶覆盖,可适应各种恶劣状况下的使用,使用寿命不低于10年。
检测头有两款可以选择,A为普通精度(小于2度),适用于普通太阳能电池板的双轴跟踪,B为较高精度(小于1度)适用于太阳灶等聚光跟踪。
上图为A款普通精度,具有透明顶壳,防尘防酸雨性能品质佳。
上图为较高精度检测头,带透明外壳,适用于较高精度的场合应用。
二.控制盒。
控制盒采用透明上盖的防水外壳,内置由单片机,液晶显示屏等部件组成的电路,检测头引入的五芯信号,经电路内置程序的判断,根据相应情况,做出相应的驱动执行,其接口分别是检测头五芯信号,风速传感器信号,无线遥控信号,电源输入,东西轴电机输出,南北轴电机输出等。
三.遥控器。
有两种遥控器为6键红外遥控器。
遥控器做为本控制器的人机交互重要部件,可以实现多种操作功能,除具备手动操作功能外,还同时具备进入各种控制参数调整的功能。遥控器与控制盒的有效距离为8米,使用两节七号电池。
四.风速传感器。
风速传感器的作用是检测环境风速,当风速大于一定值时,控制器可以驱动装置放片以非常大化减小风对装置的破坏作用。该风速传感器采用三杯式旋转结构,在任意方向的横向风的作用下,它均可以产生旋转,根据风力不同,其旋转速度也不同,从而产生不同的电压信号,控制盒根据这个电压信号做出风力判断。
本控制器的基本原理及安装方法:
本控制器采用检测头—控制器---轴电机闭环控制方尸由安装在平台的上平面上的检测头,实时检测太阳方位,控制器分析方位并驱动相应的轴电机进行执行移动,随着平台的移动,检测头的位置也跟着移动,其输出的方位电压值也在实时变化,直到对准太阳后,闭环形成,控制器停止输出。
程序的主要逻辑:
上电后,检测阳光强度,如果阳光强度足够,则控制平台对准太阳,如果阳光强度不足,则延时一定时间后,驱动装置执行归位动作(该动作可通过设置T9/10/11/12进行)。
当检测到风速超过一定时,驱动装置执行规定动作(该动作可通过设置T3/4/5/6进行)。
当夏天太阳有几天时间在北半球运行时,装置在中午可启动规定动作,使得下午可以继续跟踪,(该动作可通过设置T14/15进行)
当手动功能启动时,平台无条件接受手动控制。
各项功能参数均可自行设置,人机交互由遥控器与液晶显示屏完成。
安装调试方法:
首先,检测头应安装在上平台的靠北侧位置,平台的东西轴角度范围应在180度以内,南北轴角度应在80度以内,推荐向北到头的位置是正好放平的位置。东西南北均应做好限位,说明书后附常用限位开关的接法可参考。
检测头固定在上平台时,注意将检测头的方向标识与平台放平居中时相对应的方向对应。将检测头线稍做固定,留有一定的余地,然后,将主控制盒固定在平台的非移动位置,注意非常好是不被阳光照射雨水洒淋的地番出线孔朝下。
将相应的轴电机线接入到控制器内相应的端子上。
给主控制盒通上正确的直流电压。
(红外遥控器长按QUIT键5秒以上可以打开或者关闭背光)
不论控制器在何种状态,按遥控器SET键很少,即进入手动控制状态,此时按相应的遥控器按钮→/←/↓/↑键,控制器会向东/西/南/北方向移动,同时显示屏上会显示E/W/S/N。如果移动的方向与说明书描述不符,则调换相应的接线,直到与说明书描述一致才可。
按遥控器QUIT键退出手动状态,控制器进入自动状态,此时有以下几种可能:
情况1:如果此时检测头任何一个方位检测到的阳光值高于V3值,则控制认为当前天气为晴天,可以进入平台跟踪状态,控制器驱动平台连续动作,当东西轴或者南北轴任何一个先行对准时,该轴停止动作,并进入延时等待状态,东西轴和南北轴各有一个延时等待时间可以自由设置,TX为东西轴对准后的等待下次对准时间,TY为南北轴的。该时间可以根据实际需要设置。这种延时设置的好处是,一可以节约电能避免频繁动作(平台有间隙时,锁定不佳,可能会产生频繁动作),二可以忽略一些阴影干扰(比如电线的影子,小鸟飞过的影子等等)
情况2:当检测头任何一个方向检测到的电压值均不能高于V3时,则控制器认为此时是雨天或者夜晚,环境光线不具备发电价值,此时控制器待机,并计时T8时间延时等待。
在T8时间的中,如果环境光线超过V3值且持续超过T13时间,则立即进入到A情况,进入正常跟踪,如果环境光线仍继续低于V3值且完成了T8延时,则控制器认为确实是阴雨天或者是夜晚,则会执行平台的规定动作,其操作顺序如下:先执行向东驱动T9时间和向北驱动T11时间,结束后,停止一秒,再执行向西T10时间和向南T12时间,这些时间通过合理设置,可以实现将平台驱动到所需要的位置,放平居中的动作执行完毕后,进入阳光弱等待状态,如果阳光出现,则延时T13时间进入自动跟踪。
情况3:当控制器检测到风速超过V2值的情况时,控制器则认为当前风速有可能损坏平台,需要立即将平台放平居中以降低风的损坏影响。此时控制器执行规定动作:先执行向东驱动T3时间和向北驱动T5时间,结束后,停止一秒,再执行向西T4时间和向南T6时间,这些时间通过合理设置,可以实现将平台驱动到你需要的位置。执行结束后,进入T7时间:T7是锁定保持时间,在该时间内,如果风速恢复低于V2值,则T7时间结束后,退出到之前状态,如果T7时间内,风速仍高于V2值,则保持此锁定状态,一直到T7在其低于V2时,才开始结束后退出。
情况4:当夏天时,有些纬度的地区,太阳会越过南北中间线,在北边天空运行,对于有些平台的角度,可能会出现中午后无法跟踪的现象,本控制器具备自动翻转功能,可以有效克服此缺点,其运行原理是,当出现此状态时,执行规定动作:控制平台向东T14时间,停止一秒后,执行平台向西T15时间(合理设置该参数,将平台执行到居中略偏西一点位置非常好)。
参数及符号说明:
AT:自动跟踪状态,在此状态下,装置自动跟踪太阳
TX:自动跟踪状态时的东西轴对准后进入等待时间段,在此时段内,装置不会动作
TY:自动跟踪状态时的南北轴对准后进入等待时间段,在此时段内,装置不会动作
E:东 W:西 S:南 N:北 (指示装置向相应方向移动)
FS:风速超设定值,进入遇风放平居中状态
F:实时的风速电压值,单位为V。
G:检测头四个方向硅片电压总和值,用于参考当前阳光总强度
MT:手动操作状态,在此状态下,遥控器1/2/3/4键对应北/南/西/东方向手动移动
SL:阳光弱,代表当前控制器认为阳光弱,即将进入休眠状态等待阳光再次出现
SL WAIT:进入阳光弱休眠状态
T8:阳光弱累计计时
T3:执行风速超限的指定动作时,装置向东驱动的时间值
T4:执行风速超限的指定动作时,承接T3时间后,驱动装置向西的时间值
T5:执行风速超限的指定动作时,装置向北驱动的时间值
T6:执行风速超限的指定动作时,承接T5时间后,驱动装置向南的时间值
T7:执行完风速超限规定动作后,控制器自锁时间,此功能是为了防止风速影响是间歇性的,引起装置频繁执行动作/跟踪,在自锁时间内,如果风速重新超过值,则该时间立即重新计时,使装置不会频繁动作。
T8:阳光弱持续时间延时值
T9:执行阳光弱的指定动作时,装置向东驱动的时间值
T10:执行阳光弱的指定动作时,承接T9时间后,驱动装置向西的时间值
T11:执行阳光弱的指定动作时,装置向北驱动的时间值
T12:执行阳光弱的指定动作时,承接T11时间后,驱动装置向南的时间值
T13:阳光弱状态发生后,阳光恢复的持续延时时间设定值
T14:北半球逆转功能启动时,装置执行规定动作,向东驱动时间值
T15:北半球逆转功能启动时,装置执行规定动作,承接T14时间后,向西驱动时间值
V1:跟踪精度设置,该值为设置跟踪精度区间电压值,即东/西和南/北的检测硅片电压值相差多少V时,控制器认为需要移动装置或者是对准了太阳,该值越小,精度越高,反之精度越低,需要根据平台的特点设置
V2:风速起控电压值,该值为控制器设定的风速起控门槛值,当风速传感器输出的电压高于此值时,控制器则认为需要立即规定动作以保护平台
V3:阳光弱起控电压值,该值为控制器设定的阳光弱门槛值,当检测头四个方向硅片电压值没有任何一个高于此值时,控制器则认为当前阳光弱,无发电价值,取消跟踪,延时T8时间后如还未恢复阳光,则执行规定动作
X0:东西轴角度在线校正基数,因检测头四个方向的硅片性能不可能完全一致,增加此校正基数,使得控制器可以纠正检测头的件差异,装置可以更准确的对准太阳,其参数值设置办法后面有详细讲解
Y0:南北轴角度在线校正基数,原理同X0
SUMMER:北半球太阳翻转功能启动。
参数的设置方法:
进入设置状态的方法:在任何状态下,按住遥控器5键四秒以上,该页面显示出检测头四个方向硅片实时的电压值,在调试以及其它各种情况下,均可以在此页面实时查看方位检测头输出的电压值信号。
此时↓/↑按键可以翻页,用→/←键进行加减参数设置,→/←键单按很少是单个数值加减,按住不动时,是快速加减。
按↓/↑键可以在以上参数设定状态中循环,按→/←键可以对参数进行加减,设置完成后,按QUIT键后,保存退出。
X0/Y0参数的设置办法:
在一个有太阳的晴天(尽量不在早晚阳光弱或者中午阳光非常时候,在上午或者下午比较合适),先进入手动操作状态,用遥控器手动控制平台对准太阳,确认平台完全对准太阳后,按住SET键5秒以上,即进入设置面面,进入设置后的很不错个和第二个页面,出现检测头东西和南北电压值,并且下文显示出相应的校正基数参考,记住相应的X0与Y0的值,然后用遥控器翻页进入X0和Y0的设置页,将相应参数修改为相应的值,保存退出即可。
以上所有的状态均在液晶屏幕上有演示,包括各种时间,状态,均以数字或者字母显示出来
控制板各部件说明:
1. 显示屏对比度 2.保险丝 3.液晶显示屏 4.东西轴电机输出 5.电源输入((咨询特价)V直流,左正右负)
6.南北轴电机输出 7.限位端子接口 8.风速传感器接口(FS为0-5V风速电压信号输入,+为供电电源电压 –为地) 9.方位检测头接口
10.红外遥控接收头 11.东西轴输出指示灯 12.南北轴输出指示灯
辅助提示参考:
1. 液晶屏显示的背光在无操作时,可以控制熄灭以节约电能。液晶屏对比度不要乱动,以免对比度误调到非常低,以为是显示故障。
2. TX值一般可以设置为120秒以上,因为太阳东西移动缓慢,大约四分钟才移动一度。
3. TY值根据情况可以设置为100秒左右。
4. T3/4/5/6值,根据平台的移动速度,构思一下在遇风情况下,平台应移动什么姿态抗风非常有效,然后设置相应的时间参数,一般是执行放片也就是向北驱动到头。
5. T7是遇风放平后,自锁延时的时间,该时间值可以适当设置长一点,以免间歇的风使装置频繁动作,一般以600秒左右为合适。
6. T8是阳光弱的延时时间,用于计算阳光弱的持续时间,此值为应设置长一点,以免短时间的阴雨导致平台频繁动作,该时间以(咨询特价)秒以上为合适。
7.T9/10/11/12是阳光弱时执行规定动作时间,根据平台移动速度,构思一下应移动到怎样合适的位置,建议东西轴居中南北轴放平即可,即向东走一定时间确定该时间可以到头,再向西走东西全程一半的时间,南北建议放平是因为夜晚时间较长,放平有利于避风,且如果是白天,万一太阳是短暂的失去,放平也有利于太阳再次出现时的捕捉。
8. V1是跟踪精度设置,一般在(咨询特价)-(咨询特价)间设置。具体视平台精度及跟踪效果,建议0.01。
9. V2是风速起控电压值,默认配置的风速传感器是按0.1V设置,具体可用户自行调整,如使用其它风速传感器,一定要使用电压型风速传感器,参数以其说明书为准自行设置,模糊设置的方法就是当感觉到当时环境的风力可能损坏平台时,此时观察一下F=多少,在此基础上略低一点设置就可。比如当时F=0.30V,则可以将该门槛值V2设为0.25比较合理。
10. V3是阳光弱门槛值,推荐按1.5V-1.8V间合理设置。
11. X0/Y0的设置,视检测头的误差而定,如果无特别要求的精度,可以设置为1.0即可。
12. 方位检测头采用的M6螺栓固定,你需要在平台北侧开一个M6.1的孔,以用于固定检测头。
13. 主控制盒的安装孔尺寸为:四个M6孔,左右间距18.2CM,上下间距5.1CM
14. 风速传感器的安装孔尺寸为:两个间距5.6CM的M6孔。放置直径非常大25CM。
15. 强烈建议采用外部限位方法,限位开关的接法参考下图(限位开关及二极管另购):
16.如果是采用限位信号引入控制器,则需要使用四个常开触点的开关布置在限位地点,当该开关闭合时,相应的限位端子与地端子接通,该方向停止。
控制器基本参数:
供电电压:(咨询特价)V
待机电流:小于(咨询特价)A
非常大控制电流:小于6A
跟踪精度:非常高1度
风速起控保护功能:有
防电源反接保护功能:有
过电流保护:有
检测头寿命:10年
防水等级:IP56
遥控器距离:10米
工作温度:-40至60摄氏度
防电机反向电动势功能:有
当太阳在北半球天空时的逆转功能:有
本控制器均经过了严格的平台测试:
确保发货出去的每一件宝贝均是性能优良质量可靠的产品:
注意:因风速传感器升级,现在配套的风速传感器均为如下图片中的。
另外如果您对控制器的要求更高,比如需要上位机通信功能,具备温度检测控制功能,电机电流检测控制功能,中文液晶显示,以及更高精度的要求,或者是太阳姿态角计算跟踪,陀螺仪感应平台方位控制的,聚焦用途的跟踪控制的,本店均有,具体请与店主咨询。
注意:默认发货配置为较低精度检测头(A型检测头)
如果有其它需求请向店主咨询,否则一律按默认发货。