[发明专利]一种太阳能追踪混合控制方法

摘要

本发明涉及一种太阳能追踪混合控制方法，用于根据太阳能追踪系统的时钟芯片和光电传感器对太阳能追踪系统进行混合控制，所述太阳能追踪系统包括依次连接的太阳能聚焦平台、步进电机和MCU主控器，所述太阳能聚焦平台上设有行程限位开关触发杆和行程限位开关，所述MCU主控器内设有脉冲计数器、光电传感器和时钟芯片，所述方法包括下列步骤：MCU主控器判断太阳能追踪系统是否需要初始标定，若是则进入初始标定，若否则进入日常校准；初始标定完成后进入日常校准；日常校准完成后进入工作模式，工作模式结束后返回日常校准。与现有技术相比，本发明具有控制简单、控制精准、太阳能利用率高、复位高效可靠、系统稳定性高以及方法简单易推广等优点。

主权项

1.一种太阳能追踪混合控制方法，用于根据太阳能追踪系统的时钟芯片和光电传感器对太阳能追踪系统进行混合控制，所述太阳能追踪系统包括依次连接的太阳能聚焦平台、步进电机和MCU主控器，所述太阳能聚焦平台上设有行程限位开关触发杆和行程限位开关，所述MCU主控器内设有脉冲计数器、光电传感器和时钟芯片，其特征在于，所述方法包括下列步骤：1)MCU主控器判断太阳能追踪系统是否需要初始标定，若是则进入步骤2)，若否则进入步骤3)，2)MCU主控器控制太阳能追踪系统进行初始标定，初始标定完成后进入步骤3)，3)MCU主控器控制太阳能追踪系统进入日常校准，日常校准完成后进入步骤4)，4)MCU主控器控制太阳能追踪系统进入工作模式，所述工作模式包括太阳能追踪模式和夜晚节能模式，工作模式结束后返回步骤3)，所述太阳能追踪模式具体为：441)基于当前时刻T(H：M)和步进电机运行基准值slope，计算得到当前时刻应偏离水平位置的脉冲值MotorPulse_N0，442)判断MotorPulse_N0的值是否为正，若为正则MCU主控器控制步进电机带动太阳能聚焦平台逆时针转动，若为负则MCU主控器控制步进电机带动太阳能聚焦平台顺时针转动，443)脉冲计数器从零开始计数，当计数值MotorPulse＝|MotorPulse_N0|时，MCU主控器控制光电传感器开启，并根据光电传感器修正MotorPulse_N0的值，MCU主控器根据修正的MotorPulse_N0的值，控制步进电机带动太阳能聚焦平台转动纠偏，444)记录上一时刻的时间为T3(H3：M3)，3分钟后更新时钟芯片的时间T4(H4：M4)，计算得到更新后的时刻应偏离水平位置的脉冲值MotorPulse_N1；445)比较MotorPulse_N0和MotorPulse_N1的大小，MCU主控器控制步进电机带动太阳能聚焦平台在MotorPulse_N0大时逆时针转动，在MotorPulse_N1大时顺时针转动，446)脉冲计数器从零开始计数，当计数值MotorPulse＝|MotorPulse_N0‑MotorPulse_N1|时，MCU主控器控制光电传感器开启，并根据光电传感器修正MotorPulse_N0的值，MCU主控器根据修正的MotorPulse_N0的值，控制步进电机带动太阳能聚焦平台转动纠偏；所述步骤2)中的初始标定具体为：21)在太阳能聚焦平台处于水平位置时，行程限位开关触发杆对行程限位开关进行第一次触发，脉冲计数器清零，22)MCU主控器控制步进电机带动太阳能聚焦平台顺时针转动至行程限位开关触发杆对行程限位开关第二次触发，存储此时脉冲计数器的计数值，23)MCU主控器控制步进电机带动太阳能聚焦平台逆时针转动，脉冲计数器从零开始计数，在脉冲计数器的计数值达到N时，MCU主控器控制步进电机停止转动，初始标定完成；所述步骤3)中的日常校准具体为：31)MCU主控器控制步进电机带动太阳能聚焦平台顺时针转动，32)行程限位开关触发杆触发碰触行程限位开关时，MCU主控器控制步进电机带动太阳能聚焦平台逆时针转动，脉冲计数器从零开始计数，33)脉冲计数器的计数值达到N时，MCU主控器控制步进电机停止转动，日常校准完成；所述步骤4)具体为：41)MCU主控器控制读取时钟芯片，得到当前时间T(Y：MO：D：H：M)，基于当前时间T(Y：MO：D)，读取存储的太阳位置坐标得到当日太阳的升起时间(H1：M1)和降落时间(H2：M2)，42)基于步骤41)得到的当日太阳升起时间和降落时间，限定太阳能追踪系统的工作时间区间，并计算步进电机运行基准值slope，43)根据步骤42)得到的太阳能追踪系统的工作时间区间，判断当前时刻太阳能追踪系统的工作模式，若为太阳能追踪模式则进入步骤44)，若为夜晚节能模式则进入步骤45)，44)MCU主控器控制太阳能追踪系统进入太阳能追踪模式，并在太阳能追踪模式结束后进入步骤45)，45)MCU主控器控制太阳能追踪系统进入夜晚节能模式，并在夜晚节能模式结束后返回步骤3)；所述步进电机运行基准值slope具体为：其中，N为脉冲计数器的标定值，取之前存储的脉冲计数器的计数值；所述夜晚节能模式具体为：MCU主控器控制步进电机关闭，太阳能聚焦平台停止转动；所述MotorPulse_N0具体为：MotorPulse_N0＝slope×(12×60+0‑(H×60+M))；所述MotorPulse_N1具体为：MotorPulse_N1＝slope×(H4×60+M4‑(H3×60+M3))。