[實用新型]光伏跟蹤支架控制器用小功率多跳傳輸無線控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN206684585U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 趙躍
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 成丹

技術領域

本實用新型屬于光伏跟蹤控制器無線通訊技術領域，具體涉及一種光伏跟蹤支架控制器用小功率多跳傳輸無線控制系統(tǒng)。

背景技術

太陽能光伏發(fā)電是當前最主要的太陽能利用形式之一，為了提高光伏電站的發(fā)電量及經濟效益，可以采用跟蹤式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)提升發(fā)電效率。跟蹤式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)需要配備跟蹤控制器對跟蹤支架進行自動控制。

為了實現自動跟蹤控制，光伏跟蹤控制器需要獲取上位集中控制器的授時時間用于太陽位置計算，或者直接獲取上位集中控制器換算好的跟蹤角度信號用于跟蹤支架的自動控制功能。跟蹤控制器還要根據光伏電站管理系統(tǒng)的指令實現“自動跟蹤”、“停止工作”和“避風”等等操作功能。同時跟蹤控制器需要向上位機報告自身的工作狀態(tài)。因此需要為每一個跟蹤支架控制器配備通訊接口與上位集中控制器進行數據交互，通訊接口的種類包括有線和無線兩種形式。

目前常用的光伏跟蹤控制系統(tǒng)主要采用有線通訊接口進行數據傳輸，電纜敷設難度大，成本較高，施工工期也較長。采用無線通訊接口無需敷設通訊電纜，因此施工成本低且使用比較方便。

而現有的光伏跟蹤控制器的無線通訊接口通常由一個通訊主站和若干通 訊從站構成，其中主站為集中管理系統(tǒng)、從站為單個的跟蹤支架控制器。主站通過無線數據鏈路與各個從站直接相連，實現數據的發(fā)送和接收。由于一組光伏跟蹤支架通常布置在一個較大的區(qū)域里，從站與主站之間距離較遠可達數百米。因此通常采用較長通信距離的無線通訊模塊，而且傳輸距離數百米的無線通訊模塊還需要配備外置式通訊天線。

使用較長通訊距離的無線通訊模塊和外置式天線，導致通訊系統(tǒng)成本較高。且對于陣列式密集布置的光伏跟蹤支架，一個區(qū)域內同時存在大量支架控制器，通訊距離較大時在同一無線信道上的設備很多，容易因鏈路數據沖突而降低網絡通訊的實時性和通訊效率。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種光伏跟蹤支架控制器用小功率多跳傳輸無線控制系統(tǒng)，降低了無線通訊系統(tǒng)的成本、解決了現有無線通訊距離較大時，容易因鏈路數據沖突而降低網絡通訊的實時性和通訊效率的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，光伏跟蹤支架控制器用小功率多跳傳輸無線控制系統(tǒng)，包括光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器和多個光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器，光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器和光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器分別安裝具有雙向收發(fā)功能的小功率第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊，光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器通過第一無線通訊模塊與近鄰的數個光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器進行無線數據通訊；來自光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器的無線通訊讀寫指令，能被光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器進行存儲和轉發(fā)；多個光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器呈分布式布置構成一個跟蹤控制器組，通訊讀寫指令被多跳轉發(fā)直至一組控制器的邊界。

本實用新型的特點還在于：

光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器上設置有獨立的通訊接口，光伏跟蹤系統(tǒng)主控制 器通過通訊接口連接至光伏電廠基于計算機的上位管理系統(tǒng)或其他具有監(jiān)控管理功能的技術設備。

第一無線通訊模塊采用PCB線路板上印刷的低成本短距離通訊天線，實現數十米范圍內的雙向無線數據通訊。

第二無線通訊模塊采用PCB線路板上印刷的低成本短距離通訊天線，實現數十米范圍內的雙向無線數據通訊。

光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器僅作為無線通訊主站時，包括第一殼體，第一殼體內安裝有第一MCU控制器，第一MCU控制器分別與第一無線通訊模塊、第一電源轉換模塊、通訊接口、實時時鐘連接，第一無線通訊模塊、通訊接口、實時時鐘均與第一電源轉換模塊連接。

光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器控制一臺跟蹤支架時，第一MCU控制器還連接有第一傾角傳感器和第一電機驅動電路，第一傾角傳感器和第一電機驅動電路均與第一電源轉換模塊連接。

光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器包括第二殼體，第二殼體內安裝有第二MCU控制器，第二MCU控制器分別與第二無線通訊模塊、第二傾角傳感器、第二電機驅動電路、第二電源轉換模塊連接，第二無線通訊模塊、第二傾角傳感器、第二電機驅動電路均與第二電源轉換模塊連接，光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器通過第二無線通訊模塊與光伏跟蹤系統(tǒng)主控制器或者近鄰的光伏跟蹤系統(tǒng)從控制器連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型光伏跟蹤支架控制器用小功率多跳傳輸無線控制系統(tǒng)，簡化了光伏跟蹤控制系統(tǒng)的外接線路，采用短距通訊多級跳轉的通訊網絡方案提高了跟蹤系統(tǒng)通訊的性價比。

附圖說明

圖1是本實用新型多跳傳輸無線控制系統(tǒng)結構示意圖；