【技术实现步骤摘要】
本技术属于太阳能集热装置，涉及一种用于太阳能集热装置的逐日控制器。
技术介绍
1、太阳能逐日自动跟踪系统(简称逐日系统)是根据太阳每日的运动轨迹，通过电机控制太阳能板等太阳能设备转动，从而对太阳方位进行实时追踪，提高对太阳能的利用率，主要用于太阳能发电装置、太阳能集热装置等太阳能设备。逐日控制器是逐日系统的核心，现有逐日控制器只具有控制功能，不具备电机驱动电路，需要采用另外连接电机驱动器的方式实现对电机的驱动，结构复杂、成本高，且电机的控制精度较低。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：提供一种用于太阳能集热装置的逐日控制器。
2、为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，包括mcu单元、远程通信单元、电源单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、两个直流电机驱动单元和两个状态检测单元；所述电源单元用于将外部供电电压转换为mcu单元、远程通信单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、直流电机驱动单元和状态检测单元所需的电压，所述第一串行接口单元连接有倾角传感器；所述远程通信单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、两个直流电机驱动单元和两个状态检测单元均与mcu单元电连接；所述直流电机驱动单元包括全桥驱动电路和正反限位电路，所述状态检测单元包括电流电压采集电路、硬件过流检测电路和过流关断控制电路。
4、进一步的，所述全桥驱动电路包括半桥驱动芯片u13、电阻r18、电阻r19
5、所述芯片u13的in引脚连接来自mcu单元的第一脉冲驱动信号，所述芯片u13的vcc引脚连接电源单元输出的11v供电电压，所述芯片u13的sd#引脚与过流关断控制电路电连接；所述芯片u13的com引脚接地，所述芯片u13的vb引脚通过电容c34与其vs引脚电连接，所述芯片u13的vb引脚还与二极管d12的负端电连接，所述二极管d12的正端连接11v供电电压；
6、所述芯片u13的ho引脚与二极管d14的负端电连接，所述二极管d14的正端与场效应管u16的栅极电连接，所述电阻r18与二极管d14并联；所述场效应管u16的漏极连接外部供电电压，所述场效应管u16的漏极还与二极管d25的负端电连接，所述二极管d25的正端与芯片u13的vs引脚电连接；
7、所述芯片u13的lo引脚与二极管d15的负端电连接，所述二极管d15的正端与场效应管u17的栅极电连接，所述电阻r19与二极管d15并联；所述场效应管u17的漏极连接外部供电电压，所述场效应管u17的漏极还与二极管d24的负端电连接；所述二极管d24的负端连接采样地mgnd；所述采样地mgnd通过电流采样电阻u42接地，所述电流采样电阻u43与电流采样电阻u42并联；所述二极管d24的正端与芯片u13的vs引脚电连接，所述芯片u13的vs引脚用于输出电机驱动电压mo+；
8、所述全桥驱动电路还包括半桥驱动芯片u15、电阻r20、电阻r21、电容c35、二极管d13、二极管d16、二极管d17、二极管d22、二极管d23、场效应管18和场效应管19；
9、所述芯片u15的in引脚连接来自mcu单元的第二脉冲驱动信号，所述芯片u15的vcc引脚连接11v供电电压，所述芯片u15的sd#引脚与过流关断控制电路的电连接；所述芯片u15的com引脚接地，所述芯片u15的vb引脚通过电容c35与其vs引脚电连接，所述芯片u15的vb引脚还与二极管d13的负端电连接，所述二极管d13的正端连接11v供电电压；
10、所述芯片u15的ho引脚与二极管d16的负端电连接，所述二极管d16的正端与场效应管u18的栅极电连接，所述电阻r20与二极管d16并联；所述场效应管u18的漏极连接外部供电电压，所述场效应管u18的漏极还与二极管d23的负端电连接，所述二极管d23的正端与芯片u15的vs引脚电连接；
11、所述芯片u15的lo引脚与二极管d17的负端电连接，所述二极管d17的正端与场效应管u19的栅极电连接，所述电阻r21与二极管d17并联；所述场效应管u19的漏极连接外部供电电压，所述场效应管u19的漏极还与二极管d22的负端电连接，所述二极管d22的负端连接采样地mgnd，所述二极管d22的正端与芯片u15的vs引脚电连接，所述芯片u15的vs引脚用于输出电机驱动电压mo-。
12、进一步的，所述电流电压采集电路包括隔离放大芯片u25、精密放大器芯片u30、电流采样电阻u26、电流采样电阻u27、电流采样电阻u29、电流采样电阻u31、电流采样电阻u32、电流采样电阻u33、电阻r27、电容c41、电容c42和电容c43；
13、所述芯片u25的vdd1引脚连接电源单元输出的5v供电电压，所述芯片u25的vdd2引脚连接电源单元输出的3.3v供电电压，所述芯片u25的gnd1引脚接地，所述芯片u25的gnd2引脚连接模拟地agnd；所述芯片u25的vinp引脚通过电流采样电阻u26连接采样地mgnd，所述芯片u25的vinp引脚通过电容c43接地，所述芯片u25的vinp引脚还通过电容c41与其vinn引脚电连接；所述芯片u25的vinn引脚还通过电容c42接地，所述电流采样电阻u27与电容c42并联；
14、所述芯片u25的voutp引脚通过电流采样电阻u29与芯片u30的ina+引脚电连接，所述芯片u30的ina+引脚通过电流采样电阻u31连接电源单元输出的1.25v基准电压；所述芯片u25的voutn引脚通过电流采样电阻u32与芯片u30的ina-引脚电连接，所述芯片u30的ina-引脚通过电流采样电阻u33与其outa引脚电连接，所述芯片u30的outa引脚通过电阻r27输出电流采样信号adc_i,所述电流采样信号adc_i经ad转换后送给mcu单元；所述芯片u30的vdd引脚连接电源单元输出的3.3v供电电压，所述芯片u30的vss引脚连接模拟地；
15、所述电流电压采集电路还包括隔离放大芯片u34、电流采样电阻u35、电流采样电阻u36、电流采样电阻u37、电流采样电阻u38、电阻r28、电阻r29、电阻r30、电阻r31、电阻r32、电容c59；
16、所述芯片u34的vdd1引脚连接电源单元输出的5v供电电压，所述芯片u34的vdd2引脚连接电源单元输出的3.3v供电电压，所述芯片u34的gnd1引脚接地，所述芯片u34的gnd2引脚连接模拟地agnd；所述芯片u34的vinp引脚与电阻r31的第一端电连接，所述电阻r31的第二端依次通过电阻r28、电阻r29连接外部供电电压，所述电阻r31的第二端还通过电阻r30接地；所述芯片u34的vinp引脚通过电容c59接地，所述芯片u3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：包括MCU单元、远程通信单元、电源单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、两个直流电机驱动单元和两个状态检测单元；所述电源单元用于将外部供电电压转换为MCU单元、远程通信单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、直流电机驱动单元和状态检测单元所需的电压，所述第一串行接口单元连接有倾角传感器；所述远程通信单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、两个直流电机驱动单元和两个状态检测单元均与MCU单元电连接；所述直流电机驱动单元包括全桥驱动电路和正反限位电路，所述状态检测单元包括电流电压采集电路、硬件过流检测电路和过流关断控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述全桥驱动电路包括半桥驱动芯片U13、电阻R18、电阻R19、电流采样电阻U42、电流采样电阻U43、电容C34、二极管D12、二极管D14、二极管D15、二极管D24、二极管D25、场效应管16、场效应管17；
3.根据权利要求2所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述电流电压采集电路包
4.根据权利要求3所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述过流检测电路包括运算放大器芯片U40、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42和电容C66；所述芯片U40的V+引脚连接电源单元输出的3.3V供电电压，所述芯片U40的V-引脚连接模拟地AGND；所述芯片U40的IN+引脚与电阻R37的第一端电连接，所述电阻R37的第二端通过电阻R40连接3.3V供电电压，所述电阻R37的第二端还通过电阻R39连接模拟地AGND；所述芯片U40的IN-引脚通过电阻R38连接电流采样信号ADC_I；所述芯片U40的IN+引脚通过电阻R41与其Out引脚电连接，所述芯片U40的Out引脚通过电阻R42连接3.3V供电电压，所述芯片U40的Out引脚还与过流关断控制电路电连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述过流关断控制电路包括光耦芯片U41、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、发光二极管LED3、场效应管Q1、三极管Q2、三极管Q3；
6.根据权利要求2所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述状态检测单元还包括温度采集电路，所述温度采集电路包括运算放大器U39、负温度系数电阻R33、电阻R34、电容C63和双向抑制二极管D32；所述负温度系数电阻R33设置在临近全桥驱动电路的位置，所述运算放大器U39的同相输入端通过负温度系数电阻R33连接3.3V供电电压，所述运算放大器U39的反相输入端与其输出端电连接；所述运算放大器U39的电源正端连接3.3V供电电压，所述运算放大器U39的电源负端连接模拟地AGND；所述运算放大器U39的输出端通过双向抑制二极管D32连接模拟地，所述运算放大器U39的输出端作为温度采集电路的输出端输出温度采样信号ADC_T,所述温度采样信号ADC_T经AD转换后送给MCU单元。
7.根据权利要求2所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述正反限位电路包括正转限位开关、反转限位开关、第一或非门和第二或非门，来自MCU单元的第一脉冲驱动信号和第二脉冲驱动信号经过光电隔离后分别与两个或非门的第一输入端电连接，来自正向限位开关的第一限位信号和来自反向限位开关的第二限位信号经过光电隔离后分别与两个或非门的第二输入端电连接，两个所述或非门的第二输入端的信号经光电隔离后送给MCU单元；两个或非门的输出端分别与芯片U13的IN引脚芯片和U15的IN引脚电连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述MCU单元电连接有第二串行接口单元，所述第二串行接口单元用于接入气象站数据。
9.根据权利要求1所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述远程通信单元包括无线通信模块和无线通信供电模块；所述无线通信供电模块包括DC/DC电源芯片U73、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26和电感L2；所述芯片U73的IN引脚连接电源单元输出的5V供电电压，所述芯片U73的IN引脚还通过电容C25连接数...
【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：包括mcu单元、远程通信单元、电源单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、两个直流电机驱动单元和两个状态检测单元；所述电源单元用于将外部供电电压转换为mcu单元、远程通信单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、直流电机驱动单元和状态检测单元所需的电压，所述第一串行接口单元连接有倾角传感器；所述远程通信单元、输入输出接口单元、第一串行接口单元、两个直流电机驱动单元和两个状态检测单元均与mcu单元电连接；所述直流电机驱动单元包括全桥驱动电路和正反限位电路，所述状态检测单元包括电流电压采集电路、硬件过流检测电路和过流关断控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述全桥驱动电路包括半桥驱动芯片u13、电阻r18、电阻r19、电流采样电阻u42、电流采样电阻u43、电容c34、二极管d12、二极管d14、二极管d15、二极管d24、二极管d25、场效应管16、场效应管17；
3.根据权利要求2所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述电流电压采集电路包括隔离放大芯片u25、精密放大器芯片u30、电流采样电阻u26、电流采样电阻u27、电流采样电阻u29、电流采样电阻u31、电流采样电阻u32、电流采样电阻u33、电阻r27、电容c41、电容c42和电容c43；
4.根据权利要求3所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述过流检测电路包括运算放大器芯片u40、电阻r37、电阻r38、电阻r39、电阻r40、电阻r41、电阻r42和电容c66；所述芯片u40的v+引脚连接电源单元输出的3.3v供电电压，所述芯片u40的v-引脚连接模拟地agnd；所述芯片u40的in+引脚与电阻r37的第一端电连接，所述电阻r37的第二端通过电阻r40连接3.3v供电电压，所述电阻r37的第二端还通过电阻r39连接模拟地agnd；所述芯片u40的in-引脚通过电阻r38连接电流采样信号adc_i；所述芯片u40的in+引脚通过电阻r41与其out引脚电连接，所述芯片u40的out引脚通过电阻r42连接3.3v供电电压，所述芯片u40的out引脚还与过流关断控制电路电连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于太阳能集热装置的逐日控制器，其特征在于：所述过流关断控制电路包括光耦芯片u41、电阻r43、电阻r44、电阻r45、电阻r46、电阻r47、电阻r48、电阻r49、电阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘军，龚清川，王自强，张召君，
申请(专利权)人：重庆非常规油气研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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