光伏跟踪支架多电机同步控制方法、系统和同步电机组与流程

1.本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法、系统和同步电机组。


背景技术：

2.在未安装驱动装置的光伏跟踪支架进行角度调整的过程中，需要外接驱动电机进行角度调节，由于单电机调节往往会使角度调节效果不理想，因此目前采用多电机的调节方式。
3.而在使用多电机进行调节的过程中，由于设备硬件运行参数的误差，以及客观环境导致的电机运行偏差，会出现多台电机不同步，使光伏跟踪支架调整过程出现倾斜的现象，影响该光伏跟踪支架的发电效率，进而影响电站的整体发电质量。
4.因此目前需要一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法，避免由于电机不同步导致的光伏跟踪支架角度调节过程中出现倾斜的问题，提高多电机同步控制调节光伏跟踪支架的方案的使用效果。


技术实现要素：

5.为解决现有光伏跟踪支架多电机角度调整方案中，由于电机不同步导致的光伏跟踪支架角度调节过程中出现倾斜的技术问题，本发明提供一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法、系统和同步电机组，具体的技术方案如下：
6.本发明提供一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法，其特征在于，应用于包括若干驱动电机、若干驱动控制器和主控制器的同步电机组，包括步骤：
7.各个所述驱动控制器实时采集对应的所述驱动电机的运行参数，所述运行参数包括电机转速和电机霍尔脉冲数；
8.所述驱动控制器将对应的所述驱动电机的所述运行参数发送至所述主控制器；
9.所述主控制器通过轮询方式依次读取各个所述驱动电机对应的所述运行参数；
10.每轮读取所述运行参数后，所述主控制器根据预设的同步控制算法和本轮各个所述驱动电机的所述运行参数，计算所述同步电机组的同步参数；
11.所述主控制器将所述同步参数发送至各个所述驱动控制器；
12.各个所述驱动控制器根据所述同步参数控制对应的所述驱动电机。
13.本发明提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过同步控制各个驱动电机的电机转速和电机霍尔脉冲数，实现光伏跟踪支架角度的平稳调节，避免由于电机不同步导致调节结果出现误差。
14.在一些实施方式中，所述的所述主控制器根据预设的同步控制算法和本轮各个所述驱动电机的所述运行参数，计算所述同步电机组的同步参数，具体包括：
15.计算本轮各个所述驱动电机对应的所述电机转速的均值，以及所述电机霍尔脉冲数的极大值；
16.将所述电机转速的均值和所述电机霍尔脉冲数的极大值作为所述同步电机组的同步参数。
17.在一些实施方式中，所述的计算本轮各个所述驱动电机对应的所述电机转速的均值，以及所述电机霍尔脉冲数的极大值之后，还包括：
18.根据所述电机转速的均值和所述电机霍尔脉冲数的极大值，计算所述驱动电机的驱动电压；
19.将所述驱动电压作为所述同步电机组的所述同步参数。
20.本发明提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过驱动电压控制各个驱动电机以相同的电机转速和电机霍尔脉冲数运行，提高各个驱动电机控制的精确性。
21.在一些实施方式中，若干所述驱动控制器中均设置pid控制器，所述的各个所述驱动控制器根据所述同步参数控制对应的所述驱动电机，具体包括：
22.各个所述驱动控制器中所述pid控制器根据所述驱动电压控制对应的所述驱动电机。
23.本发明提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过pid控制器在光伏跟踪支架调整角度过程中控制各个驱动电机的电压，进一步提高各个驱动电机同步控制的稳定性。
24.在一些实施方式中，所述运行参数还包括驱动电流，所述的所述主控制器根据预设的同步控制算法和本轮各个所述驱动电机的所述运行参数，计算所述同步电机组的同步参数，具体还包括：
25.判断各个所述驱动电流的电流均值是否大于预设的电流阈值；
26.在所述电流均值不大于所述电流阈值时，将所述电流均值作为所述同步电机组的所述同步参数；
27.在所述电流均值大于所述电流阈值时，将所述电流阈值作为所述同步电机组的所述同步参数。
28.本发明提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法在同步控制过程中实时检测驱动电机的驱动电流值，避免驱动电流值过大对影响电机正常运行，进而导致光伏跟踪支架的角度调节出现误差。
29.在一些实施方式中，所述驱动电机内置直流电池，所述运行参数还包括所述直流电池的电池电压和电池电流；
30.所述的所述驱动控制器将对应的所述驱动电机的所述运行参数发送至所述主控制器之后，所述主控制器通过轮询方式依次读取各个所述驱动电机对应的所述运行参数之前，还包括：
31.所述主控制器显示所述运行参数。
32.本发明提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过显示驱动电机的电池电压和电池电流，使用户可以查看直流电池的工作情况，便于在直流电池的电池电压或电池电流出现异常时及时更换，避免由于直流电池导致光伏跟踪支架的角度调节出现误差。
33.在一些实施方式中，所述的所述驱动控制器将对应的所述驱动电机的所述运行参数发送至所述主控制器之前，还包括：
34.预先在所述主控制器中设置若干调整角度；
35.所述主控制器接收用户输入的光伏跟踪支架的当前角度和若干所述调整角度中
第一调整角度；
36.所述主控制器根据所述当前角度和所述第一调整角度，通过若干所述驱动电机控制对应的所述驱动电机，将所述光伏跟踪支架调整至所述第一调整角度；
37.在将所述光伏跟踪支架调整至所述第一调整角度过程中，各个所述驱动控制器实时采集对应的所述驱动电机的运行参数。
38.本发明提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法在主控制器中预设多个调整角度，在同步电机组根据调整角度进行光伏跟踪支架调节过程中才执行同步控制方案，提高采用本方案进行光伏跟踪支架角度调节的便捷性。
39.在一些实施方式中，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法，应用于同步电机组中的主控制器，所述同步电机组还包括若干驱动电机和若干驱动控制器，包括步骤：
40.通过各个所述驱动控制器实时采集对应的所述驱动电机的运行参数，所述运行参数包括电机转速和电机霍尔脉冲数；
41.接收各个所述驱动控制器发送的各个所述驱动电机对应的所述运行参数；
42.通过轮询方式依次读取各个所述驱动电机对应的所述运行参数；
43.每轮读取所述运行参数后，根据预设的同步控制算法和本轮各个所述驱动电机对应的所述运行参数，计算所述同步电机组的同步参数；
44.将所述同步参数发送至各个所述驱动控制器；
45.通过各个所述驱动控制器根据所述同步参数控制对应的所述驱动电机。
46.在一些实施方式中，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种光伏跟踪支架多电机同步控制系统，应用于包括若干驱动电机、若干驱动控制器和主控制器的同步电机组，包括：
47.若干采集模块，设置于各个所述驱动控制器中，用于实时采集对应的所述驱动电机的运行参数，所述运行参数包括电机转速和电机霍尔脉冲数；
48.若干第一通讯模块，设置于各个所述驱动控制器中，用于将各个所述驱动电机对应的所述运行参数发送至所述主控制器；
49.第二通讯模块，设置于所述主控制器中，分别与若干所述第一通讯模块连接，用于接收各个所述驱动电机对应的所述运行参数；
50.读取模块，设置于所述主控制器中，与所述第二通讯模块连接，用于通过轮询方式依次读取各个所述驱动电机对应的所述运行参数；
51.同步计算模块，设置于所述主控制器中，与所述读取模块连接，用于在每轮读取所述运行参数后，根据预设的同步控制算法和本轮各个所述驱动电机对应的所述运行参数，计算所述同步电机组的同步参数，并通过所述第二通讯模块将所述同步参数发送至各个所述第一通讯模块；
52.若干驱动控制模块，分别设置于各个所述驱动控制器中，与所述第一通讯模块连接，用于根据所述同步参数控制对应的所述驱动电机。
53.在一些实施方式中，本发明还提供一种同步电机组，包括若干驱动电机、若干驱动控制器和主控制器，所述同步电机组用于执行上述光伏跟踪支架多电机同步控制方法所执行的操作。
54.本发明提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法、系统和同步电机组，至少包括以下一项技术效果：
55.(1)通过同步控制各个驱动电机的电机转速和电机霍尔脉冲数，实现光伏跟踪支架角度的平稳调节，避免由于电机不同步导致调节结果出现误差；
56.(2)通过驱动电压控制各个驱动电机以相同的电机转速和电机霍尔脉冲数运行，提高各个驱动电机控制的精确性；
57.(3)通过pid控制器在光伏跟踪支架调整角度过程中控制各个驱动电机的电压，进一步提高各个驱动电机同步控制的稳定性；
58.(4)在同步控制过程中实时检测驱动电机的驱动电流值，避免驱动电流值过大对影响电机正常运行，进而导致光伏跟踪支架的角度调节出现误差；
59.(5)通过显示驱动电机的电池电压和电池电流，使用户可以查看直流电池的工作情况，便于在直流电池的电池电压或电池电流出现异常时及时更换，避免由于直流电池导致光伏跟踪支架的角度调节出现误差；
60.(6)在主控制器中预设多个调整角度，在同步电机组根据调整角度进行光伏跟踪支架调节过程中才执行同步控制方案，提高采用本方案进行光伏跟踪支架角度调节的便捷性。
附图说明
61.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
62.图1为本发明一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法的流程图；
63.图2为本发明一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法的一个流程图；
64.图3为本发明一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法中计算同步参数的一个流程图；
65.图4为本发明一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法的另一个流程图；
66.图5为本发明一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法的主控终端为主控制器时的流程图；
67.图6为本发明一种光伏跟踪支架多电机同步控制系统的示例图。
68.图中标号：驱动电机-100、驱动控制器-200、主控制器-300、采集模块-10、第一通讯模块-20、第二通讯模块-30、读取模块-40、同步计算模块-50和驱动控制模块-60。
具体实施方式
69.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
70.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述
特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
71.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
72.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
73.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
74.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
75.本发明的一个实施例，如图1所示，本发明提供一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法，应用于包括若干驱动电机、若干驱动控制器和主控制器的同步电机组，包括步骤：
76.s200各个驱动控制器实时采集对应的驱动电机的运行参数。
77.具体地，所述运行参数包括电机转速和电机霍尔脉冲数，各个驱动控制器中均设置有脉冲采集器。
78.s300驱动控制器将对应的驱动电机的运行参数发送至主控制器。
79.具体地，驱动控制器和主控制中均设置有lora通讯模块，驱动控制器和主控制器之间通过lora通讯模式进行数据交互。
80.s400主控制器通过轮询方式依次读取各个驱动电机对应的运行参数。
81.s500每轮读取运行参数后，主控制器根据预设的同步控制算法和本轮各个驱动电机的运行参数，计算同步电机组的同步参数。
82.具体地，同步控制算法包括计算本轮各个驱动电机对应的电机转速的均值，以及电机霍尔脉冲数的极大值，将电机转速的均值和电机霍尔脉冲数的极大值作为同步电机组的同步参数。
83.s600主控制器将同步参数发送至各个驱动控制器。
84.具体地，主控制器通过广播通讯方式将同步参数下发至各个驱动控制器。
85.s700各个驱动控制器根据同步参数控制对应的驱动电机。
86.具体地，本实施例中同步电机组的驱动控制器与驱动电机一体化设置，每个同步电机组中包括若干个驱动电机和独立设置的主控制器，主控制器可以设置为移动遥控装置，在同步单机组工作时将同步电机组中各个驱动电机相隔同样距离安装在光伏跟踪支架上，使驱动电机在同步转动时，光伏跟踪支架可以平稳的进行角度调节。
87.本实施例提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过同步控制各个驱动电机的电机转速和电机霍尔脉冲数，实现光伏跟踪支架角度的平稳调节，避免由于电机不同步导致调节结果出现误差。
88.在一个实施例中，如图2所示，步骤s500每轮读取运行参数后，主控制器根据预设
的同步控制算法和本轮各个驱动电机的运行参数，计算同步电机组的同步参数，具体包括：
89.s510每轮读取运行参数后，计算本轮各个驱动电机对应的电机转速的均值，以及电机霍尔脉冲数的极大值。
90.s520根据电机转速的均值和电机霍尔脉冲数的极大值，计算驱动电机的驱动电压。
91.s530将驱动电压作为同步电机组的同步参数。
92.在若干驱动控制器中均设置pid控制器时，步骤s700各个驱动控制器根据同步参数控制对应的驱动电机具体包括：
93.s710各个驱动控制器中pid控制器根据驱动电压控制对应的驱动电机。
94.本实施例提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过驱动电压控制各个驱动电机以相同的电机转速和电机霍尔脉冲数运行，并通过pid控制器在光伏跟踪支架调整角度过程中控制各个驱动电机的驱动电压，提高各个驱动电机同步控制的稳定性。
95.在一个实施例中，如图3所示，步骤s500每轮读取运行参数后，主控制器根据预设的同步控制算法和本轮各个驱动电机的运行参数，计算同步电机组的同步参数，具体还包括：
96.s541判断各个驱动电流的电流均值是否大于预设的电流阈值。
97.具体地，步骤s200中，各个驱动器还实时采集对应的驱动电机的驱动电流作为运行参数，计算电流均值之前先对各个驱动电流进行滤波处理，去除明显离群的驱动电流。
98.s542在电流均值不大于电流阈值时，将电流均值作为同步电机组的同步参数。
99.s543在电流均值大于电流阈值时，将电流阈值作为同步电机组的同步参数。
100.本实施例提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法在同步控制过程中实时检测驱动电机的驱动电流值，避免驱动电流值过大对影响电机正常运行，进而导致光伏跟踪支架的角度调节出现误差。
101.在一个实施例中，计算驱动电流的电流均值之后，判断各个驱动电流与电流均值之间的电流差值是否处于预设的差值阈值内，如果存在某一驱动电流与电流均值之间的电流差值大于差值阈值，主控制器将该驱动电流对应的驱动电机的设备号发送给用户，并通过对应的驱动控制器控制驱动电机停止运行，便于用户及时对电流异常的驱动电机进行检查。
102.在一个实施例中，驱动电机内置直流电池，步骤s200中各个驱动器还实时采集对应的驱动电机中直流电池的电池电压和电池电流作为运行参数。步骤s300和步骤s400之间还包括：主控制器显示运行参数。
103.本实施例提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过显示驱动电机的电池电压和电池电流，使用户可以查看直流电池的工作情况，便于在直流电池的电池电压或电池电流出现异常时及时更换，避免由于直流电池导致光伏跟踪支架的角度调节出现误差。
104.在一个实施例中，如图4所示，步骤s300驱动控制器将对应的驱动电机的运行参数发送至主控制器之前，还包括：
105.s110预先在主控制器中设置若干调整角度。
106.示例性地，根据季节预设对应的调整角度，用户在使用同步电机组调整光伏跟踪支架角度时，可以直接选择对应的季节调整支架角度，例如春天对应的调整角度为50
°
，夏
天对应的调整角度为70
°
。
107.s120主控制器接收用户输入的光伏跟踪支架的当前角度和若干调整角度中第一调整角度。
108.s130主控制器根据当前角度和第一调整角度，通过若干驱动电机控制对应的驱动电机，将光伏跟踪支架调整至第一调整角度。
109.s210在将光伏跟踪支架调整至第一调整角度过程中，各个驱动控制器实时采集对应的驱动电机的运行参数。
110.本实施例提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法在主控制器中预设多个调整角度，在同步电机组根据调整角度进行光伏跟踪支架调节过程中才执行同步控制方案，提高采用本方案进行光伏跟踪支架角度调节的便捷性。
111.在一个实施例中，如图5所示，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种光伏跟踪支架多电机同步控制方法，应用于同步电机组中的主控制器，所述同步电机组还包括若干驱动电机和若干驱动控制器，包括步骤：
112.s10通过各个驱动控制器实时采集对应的驱动电机的运行参数。
113.具体地，运行参数包括电机转速和电机霍尔脉冲数。
114.s20接收各个驱动控制器发送的各个驱动电机对应的运行参数。
115.具体地，驱动控制器和主控制中均设置有lora通讯模块，驱动控制器和主控制器之间通过lora通讯模式进行数据交互。
116.s30通过轮询方式依次读取各个驱动电机对应的运行参数。
117.s40每轮读取运行参数后，根据预设的同步控制算法和本轮各个驱动电机对应的运行参数，计算同步电机组的同步参数。
118.具体地，同步控制算法包括计算本轮各个驱动电机对应的电机转速的均值，以及电机霍尔脉冲数的极大值，将电机转速的均值和电机霍尔脉冲数的极大值作为同步电机组的同步参数。
119.s50将同步参数发送至各个驱动控制器。
120.具体地，主控制器通过广播通讯方式将同步参数下发至各个驱动控制器。
121.s60通过各个驱动控制器根据同步参数控制对应的驱动电机。
122.具体地，本实施例中同步电机组的驱动控制器与驱动电机一体化设置，每个同步电机组中包括若干个驱动电机和独立设置的主控制器，主控制器可以设置为移动遥控装置，在同步单机组工作时将同步电机组中各个驱动电机相隔同样距离安装在光伏跟踪支架上，使驱动电机在同步转动时，光伏跟踪支架可以平稳的进行角度调节。
123.本实施例提供的光伏跟踪支架多电机同步控制方法通过同步控制各个驱动电机的电机转速和电机霍尔脉冲数，实现光伏跟踪支架角度的平稳调节，避免由于电机不同步导致调节结果出现误差。
124.在一个实施例中，如图6所示，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种光伏跟踪支架多电机同步控制系统，应用于包括若干驱动电机100、若干驱动控制器200和主控制器300的同步电机组，包括若干采集模块10、若干第一通讯模块20、第二通讯模块30、读取模块40、同步计算模块50和若干驱动控制模块60。
125.若干采集模块10设置于各个驱动控制器200中，用于实时采集对应的驱动电机100
的运行参数。
126.具体地，运行参数包括电机转速和电机霍尔脉冲数。
127.若干第一通讯模块20设置于各个驱动控制器200中，与采集模块10连接，用于将各个驱动电机100对应的运行参数发送至主控制器300。
128.第二通讯模块30设置于主控制器300中，分别与若干第一通讯模块20连接，用于接收各个驱动电机100对应的运行参数。
129.读取模块40设置于主控制器300中，与第二通讯模块30连接，用于通过轮询方式依次读取各个驱动电机100对应的运行参数。
130.同步计算模块50设置于主控制器300中，分别与读取模块40和第二通讯模块30连接，用于在每轮读取运行参数后，根据预设的同步控制算法和本轮各个驱动电机100对应的运行参数，计算同步电机组的同步参数，并通过第二通讯模块30将同步参数发送至各个第一通讯模块20。
131.若干驱动控制模块60分别设置于各个驱动控制器200中，与第一通讯模块20连接，用于根据同步参数控制对应的驱动电机100。
132.本实施例提供的光伏跟踪支架多电机同步控制系统通过同步控制各个驱动电机的电机转速和电机霍尔脉冲数，实现光伏跟踪支架角度的平稳调节，避免由于电机不同步导致调节结果出现误差。
133.在一个实施例中，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种同步电机组，包括若干驱动电机、若干驱动控制器和主控制器，同步电机组用于执行上述光伏跟踪支架多电机同步控制方法实施例所执行的操作。
134.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
135.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
136.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的光伏跟踪支架多电机同步控制方法、系统和同步电机组，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的光伏跟踪支架多电机同步控制方法、系统和同步电机组实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的通讯连接或集成电路，可以是电性、机械或其他的形式。
137.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
138.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
139.应当说明的是，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。