CN217428118U - 基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，包括主机与至少一个从机，主机设置在主控制箱内部，从机设置在控制每个支架转动的电机的内部，每一个从机与主机之间构成一个子系统，当存在多个从机，多个从机共用一个电力载波总线与主机连接，每一个子系统的内部以直流电力载波信号的方式通讯，用于将主机发出的指令信息传递给从机和/或将从机的状态信息传递给主机。主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块采用低压直流载波供电总线芯片，因此能通过直流电力载波通讯方式实现主机和从机之间的数据传输，提高通信的稳定性，达到多个电机同步运行，并且能够有效降低电缆成本。

Description

基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统

技术领域

本实用新型涉及电机通讯领域，特别是一种基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统。

背景技术

目前光伏发电跟踪系统中的跟踪系统控制单元普遍采用的方式是控制单个回转电机，电机与控制单元之间为正负两根电机线，通过角度传感器反馈电机当前的位置，不需要电机本身反馈当前位置信息，此系统的特点为单排系统，也有部分跟踪系统为多点联动系统，这种系统中增加了电机当前位置信息反馈，这种系统能够把单排做到120米，能大大的减少了整体成本，但其中的电机电缆成本占的比重较高。由于现场电磁环境复杂以及电机电缆长度的增加，电机传递的位置信息会受到很大的干扰，影响通信质量。

参考图1，控制单元控制n(n代表1，2，3，4)路电机，推杆电机或者回转电机以HALL信号或者类似信号作为电机的位置信息以及方向信号。在现场这种方式线缆成本高，且当线缆长度达到一定的时候，线缆上的信号受干扰，影响通信质量。

实用新型内容

针对目前的背景技术中存在的问题，本申请的实施例提出了一种基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统来解决以上的问题。

本申请的实施例提出了一种基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，包括主机与至少一个从机，主机设置在主控制箱内部，从机设置在控制每个支架转动的电机的内部，每一个从机与主机之间构成一个子系统，当存在多个从机，多个从机共用一个电力载波总线与主机连接，每一个子系统的内部以直流电力载波信号的方式通讯，用于将主机发出的指令信息传递给从机和/或将从机的状态信息传递给主机。

作为优选，主机与从机之间采用电力载波线缆连接。

作为优选，主机包括主机MCU和主机直流电力载波模块，从机包括从机MCU和从机直流电力载波模块，主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块采用低压直流载波供电总线芯片。

作为优选，主机MCU将指令信息通过TTL串口发送至主机直流电力载波模块，主机直流电力载波模块将指令信息转换成第一直流电力载波信号，并在电力载波线缆上进行数据传输以发送至从机。

作为优选，从机直流电力载波模块接收到第一直流电力载波信号后将第一直流电力载波信号转换成指令信息，并通过TTL串口发送至从机MCU。

作为优选，从机MCU将电机的状态信息通过TTL串口发送至从机直流电力载波模块，从机直流电力载波模块将状态信息转换为第二直流电力载波信号，并在电力载波线缆上进行数据传输以发送至主机。

作为优选，主机直流电力载波模块接收到第二直流电力载波信号后将第二直流电力载波信号转换成状态信息，并通过TTL串口发送至主机MCU。

作为优选，主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块采用供电通讯芯片。

作为优选，指令信息包括每一个从机的电机的运行状态、目标角度以及其他目标状态信息。

作为优选，状态信息包括当前从机的运行或异常报警的状态、电机的位置信息以及其他电机状态信息。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统中主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块采用低压直流载波供电总线芯片，能够增强从机与主机之间的通信稳定性，并降低现有线缆的成本，能够将线缆成本减少为原先的1/2。

(2)本实用新型的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统把单排支架系统长度做的更长，进一步减少支架成本。

(3)本实用新型的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统直接在驱动电机两根电源线缆上采用直流电力载波通信，从而有效降低整套系统设计成本，增加同行竞争力。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1为现有技术的控制单元与电机连接的示意图；

图2为本申请的实施例的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统的单个子系统的示意图；

图3为本申请的实施例的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统的多个子系统的示意图；

图4为本申请的实施例的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统的主机 MCU的电路图；

图5为本申请的实施例的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统的主机直流电力载波模块的供电模块的示意图；

图6为本申请的实施例的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统的主机直流电力载波模块的核心电路图；

图7为本申请的实施例的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统的从机直流电力载波模块的核心电路图；

图8为本申请的实施例的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统的主机和从机的通讯过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参考图2和图3，本实用新型的实施例中提出了一种基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，包括主机与至少一个从机，主机设置在主控制箱内部，从机设置在控制每个支架转动的电机的内部，通过主机控制从机驱动电机转动。具体的，主机与从机之间采用电力载波线缆连接，如图2所示，每一个从机与主机之间构成一个子系统，主机与从机之间组成的子系统为单套系统，主机和从机之间的通信为系统内部的通信，每个子系统驱动单个电机，最终实现多个电机同步运行。每一个子系统的内部以直流电力载波信号的方式通讯，用于将主机发出的指令信息传递给从机和/或将从机的状态信息传递给主机。当存在多个从机时，多个从机共用一个电力载波总线(POWERBUS总线)与主机连接，在电力载波总线上以直流电力载波信号的方式传递信号，因此能够实现多电机同步，并且减少线缆成本。直流电力载波信号在2芯驱动电机电源线缆上传递信号，代替常规的霍尔信号传输。指令信息包括每一个从机的电机的运行状态、目标角度以及其他目标状态信息。状态信息包括当前从机的运行或异常报警的状态、电机的位置信息以及其他电机状态信息。具体的，主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块采用低压直流载波供电总线芯片(POWERBUS模块)，在图2和图3中，分别以POWERBUS模块(主)和POWERBUS模块(从)表示主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块。

在具体的实施例中，主机包括主机MCU和主机直流电力载波模块，从机包括从机MCU 和从机直流电力载波模块。主机MCU和主机直流电力载波模块之间采用TTL通信，主机直流电力载波模块将主机发送的指令信号转换成第一直流电力载波信号，从机MCU和从机直流电力载波模块之间采用TTL通信，从机直流电力载波模块将从机发送的指令信号转换成第二直流电力载波信。

在具体的实施例中，主机MCU将指令信息通过TTL串口发送至主机直流电力载波模块，主机直流电力载波模块将指令信息转换成第一直流电力载波信号，并在电力载波线缆上进行数据传输以发送至从机。从机直流电力载波模块接收到第一直流电力载波信号后将第一直流电力载波信号转换成指令信息，并通过TTL串口发送至从机MCU。

在具体的实施例中，从机MCU将电机的状态信息通过TTL串口发送至从机直流电力载波模块，从机直流电力载波模块将状态信息转换为第二直流电力载波信号，并在电力载波线缆上进行数据传输以发送至主机。主机直流电力载波模块接收到第二直流电力载波信号后将第二直流电力载波信号转换成状态信息，并通过TTL串口发送至主机MCU。

在具体的实施例中，参考图4，主机MCU采用STM32F407ZGT6做为处理芯片，满足系统数据的处理以及参数的储存。主机还包括与主机直流电力载波模块连接的供电模块，如图5所示为给主机直流电力载波模块供电的供电模块的供电原理图，具备供电关断功能。图6和图7分别为主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块的用于通信的核心部分。

本申请的实施例中通过主机和从机交互信息，通过内部通信协议建立起通信连接。参考图8，主机与从机之间的通讯步骤如下：

(1)起始主机初始化参数，初始化正常后，先遍历当前电力载波总线上的所有从机，与当前所有从机建立连接，记录从机每个从机MCU相关的信息，若初始化异常则进行异常处理。

(2)主机与从机之间进行数据交互，实现主机向从机传递指令信息以及从机向主机传递状态信息。若数据交互之间存在异常，则进行异常处理。

以上描述了本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。措词‘包括’并不排除在权利要求未列出的元件或步骤的存在。元件前面的措词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在。在相互不同从属权利要求中记载某些措施的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于改进。在权利要求中的任何参考符号不应当被解释为限制范围。

Claims (10)

1.一种基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，包括主机与至少一个从机，所述主机设置在主控制箱内部，所述从机设置在控制每个支架转动的电机的内部，每一个从机与所述主机之间构成一个子系统，当存在多个从机，多个从机共用一个电力载波总线与所述主机连接，每一个子系统的内部以直流电力载波信号的方式通讯，用于将所述主机发出的指令信息传递给所述从机和/或将所述从机的状态信息传递给所述主机。

2.根据权利要求1所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述主机与所述从机之间采用电力载波线缆连接。

3.根据权利要求2所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述主机包括主机MCU和主机直流电力载波模块，所述从机包括从机MCU和从机直流电力载波模块，所述主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块采用低压直流载波供电总线芯片。

4.根据权利要求3所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述主机MCU将所述指令信息通过TTL串口发送至所述主机直流电力载波模块，所述主机直流电力载波模块将所述指令信息转换成第一直流电力载波信号，并在所述电力载波线缆上进行数据传输以发送至所述从机。

5.根据权利要求4所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述从机直流电力载波模块接收到所述第一直流电力载波信号后将所述第一直流电力载波信号转换成所述指令信息，并通过TTL串口发送至所述从机MCU。

6.根据权利要求3所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述从机MCU将电机的状态信息通过TTL串口发送至所述从机直流电力载波模块，所述从机直流电力载波模块将所述状态信息转换为第二直流电力载波信号，并在所述电力载波线缆上进行数据传输以发送至所述主机。

7.根据权利要求6所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述主机直流电力载波模块接收到所述第二直流电力载波信号后将所述第二直流电力载波信号转换成所述状态信息，并通过TTL串口发送至所述主机MCU。

8.根据权利要求3所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述主机直流电力载波模块和从机直流电力载波模块采用供电通讯芯片。

9.根据权利要求1所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述指令信息包括每一个从机的电机的运行状态、目标角度以及其他目标状态信息。

10.根据权利要求1所述的基于直流电力载波的跟踪光伏电站的电机通讯系统，其特征在于，所述状态信息包括当前从机的运行或异常报警的状态、电机的位置信息以及其他电机状态信息。

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