技术领域
[0001] 本
发明涉及
太阳能发电领域，特别涉及一种高精度定日镜基准位置定位检测方法及装置。
背景技术
[0002] 在经济不断发展的同时，
能源日趋短缺，传统的不
可再生能源日益枯竭，经济发展越来越受制于能源的开发利用，可再生能源的利用受到普遍关注，特别是太阳能利用更受世人的重视。
[0003] 太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，尤其是光热发电技术是继
光伏发电技术以后的新兴太阳能利用技术。在几种光热发电技术中，塔式太阳能热发电是采用大量的定日镜将太阳光聚集到设置在吸热塔顶的吸热器上，加热工质，产生
蒸汽，推动
汽轮机带动发
电机发电。其中，定日镜
控制器作为太阳能镜场定日镜的执行机构驱动定日镜转动，并执行上层控制器的策略指令，在镜场控制系统中起到至关重要的作用。
[0004] 基准位置作为每一面定日镜执行一系列策略性动作的参考点，是定日镜控制精度的
基础，且关系到定日镜的校正及追日。一旦定日镜基准位置不准，将影响镜场发电量，更严重的将会引发镜场安全事故，所以定日镜基准位置的定位在镜场控制系统中尤为重要。由于霍尔元件
磁滞性特性的影响，霍尔元件从
磁场左侧切入与从右侧切入时，霍尔元件的感应范围不同，会造成定日镜基准位置定位的偏差；同时，在西北地区昼夜温差较大，采用霍尔
开关作为定日镜基准位置
传感器时，霍尔元件配套的磁
铁磁场强度随
温度变化有一定的变化规律，会影响到定日镜基准位置的定位，在不同时间点做定日镜基准位置定位时，会因
环境温度的不同而导致定日镜基准位置出现偏差。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种高精度定日镜基准位置定位检测方法，通过对霍尔开关磁滞性进行修正以确定定日镜的初始基准位置，以修正霍尔开关磁滞性造成的定日镜基准位置定位偏差，包括步骤：
[0006] S100：在定日镜沿第一转向转动的过程中，检测霍尔开关
信号线电平是否发生跳变，当检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第一位置，当检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第二次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第二次跳变时的第二位置；
[0007] S101：采集到第二位置后，控制定日镜继续沿第一转向转动至预设位置后停止第一转向的转动，并控制霍尔开关沿第二转向转动，所述第二转向为与第一转向相反的方向；
[0008] S102：在定日镜沿第二转向转动的过程中，检测霍尔开关信号线电平是否发生跳变，当检测到霍尔开关信号线电平在第二转向转动过程发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第三位置；
[0009] S103：基于所述第一位置和第三位置确定定日镜的初始基准位置。
[0010] 优选地，所述初始基准位置为所述第一位置和第三位置的中心。
[0011] 优选地，还包括通过温度补偿对定日镜的基准位置进行修正，具体为：
[0012] 实时获取当前环境温度；获取霍尔开关与
磁铁的间距；从预存的基准位置定位偏差数据表中获取所述当前环境温度和霍尔开关与磁铁的间距所对应的偏差值；通过所述偏差值和初始基准位置计算得到定日镜最终的基准位置。
[0013] 优选地，所述基准位置定位偏差数据表在定日镜出厂时存储于定日镜控制器内。
[0014] 优选地，所述基准位置定位偏差数据表为不同环境温度及霍尔开关与磁铁间距的二维基准位置定位偏差数据表，所述二维基准位置定位偏差数据表中记录不同环境温度及霍尔开关与磁铁间距的基准位置定位偏差值。
[0015] 优选地，所述基准位置定位偏差数据表的生成方法为：
[0016] 确定一原始参考基准位置；在霍尔开关和磁铁允许的安装间距及环境温度范围内，将所述温度范围划分为M个温度段，针对每个温度段取N个霍尔开关和磁铁间距，对每个温度段的N个霍尔开关和磁铁间距分别进行磁滞性偏差修正，获取每个温度段的N个霍尔开关和磁铁间距的基准修正位置；将每个温度段的所述N个霍尔开关和磁铁间距的基准修正位置分别与原始参考基准位置相减，得到每个温度段的N个偏差值，则，计算得到的M*N个所述偏差值形成所述基准位置定位偏差数据表。
[0017] 优选地，所述原始参考基准位置为针对一预先设定的环境温度及霍尔开关与磁铁间距，基于霍尔开关磁滞性修正方法确定的基准位置。
[0018] 优选地，霍尔开关与磁铁间距在定日镜安装时进行测量。
[0019] 本发明还提供了一种高精度定日镜基准位置定位检测装置，包括磁铁、定日镜传动机构、霍尔开关和定日镜控制器，其中，
[0020] 所述磁铁固定不动；所述霍尔开关安装于所述传动机构上，并随所述定日镜传动机构转动；所述定日镜控制器控制所述定日镜传动机构转动，并对所述霍尔开关进行供电，及通过执行如下操作对霍尔开关磁滞性进行修正以确定定日镜的基准位置定位：在定日镜沿第一转向转动的过程中，检测霍尔开关信号线电平是否发生跳变，当检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第一位置，当检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第二次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第二次跳变时的第二位置；采集到第二位置后，当检测到定日镜沿第一转向转动至预设位置时，控制霍尔开关停止第一转向的转动，并控制霍尔开关沿第二转向转动，所述第二转向为与第一转向相反的方向；在定日镜沿第二转向转动的过程中，检测霍尔开关信号线电平是否发生跳变，当检测到霍尔开关信号线电平在第二转向转动过程发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第三位置；基于所述第一位置和第三位置确定定日镜的初始基准位置。
[0021] 优选地，所述初始基准位置为所述第一位置和第三位置的中心。
[0022] 与
现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
[0023] 1、本发明通过霍尔开关磁滞性修正方法提高定日镜基准位置定位的精度，提升了镜场控制系统的可靠性，降低了系统运营的
风险。
[0024] 2、本发明结合基准位置定位偏差数据表对基准位置进行修正，减少受环境温度影响造成的定日镜基准位置定位的偏差；同时，为不同环境温度下，霍尔元件作为基准
位置传感器提供了可行性方案。
[0025] 3、解决了因霍尔元件磁滞性特性造成的基准位置定位的偏差问题，确保了定日镜基准位置定位的一致性。
[0026] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本发明
实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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。附图中：
[0028] 图1为本发明实施例定日镜基准位置定位检测装置结构示意图；
[0029] 图2为本发明实施例霍尔开关磁滞性修正示意图；
[0030] 图3为本发明实施例霍尔开关磁滞性修正
流程图；
[0031] 图4为本发明实施例温度补偿修正流程图。
具体实施方式
[0032] 以下将结合附图对本发明提供的一种高精度定日镜基准位置定位检测方法及装置进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行
修改和润色。
[0033] 实施例一
[0034] 本发明提供了一种高精度定日镜基准位置定位检测方法，通过对霍尔开关磁滞性进行修正以确定定日镜的初始基准位置，以修正霍尔开关磁滞性造成的定日镜基准位置定位偏差，包括步骤：
[0035] S100：在定日镜沿第一转向转动的过程中，检测霍尔开关信号线电平是否发生跳变，当检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第一位置，当检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第二次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第二次跳变时的第二位置；
[0036] 具体地，当收到定日镜基准位置定位命令或定日镜上电后自动触发定日镜基准位置定位，定日镜进入基准位置定位流程。定日镜进行基准定位时，霍尔开关沿第一转动方向转动，磁场从霍尔开关切入，随着霍尔开关的转动，霍尔开关感应到的磁场强度发生变化，当霍尔开关感应到一定磁场强度的磁场时，霍尔开关信号线电平会出现跳变；当检测霍尔开关信号线电平第一次发生跳变(高电平变为低电平)时，将霍尔开关所处的位置记为第一位置；霍尔开关继续沿第一转动方向转动，当检测霍尔开关信号线电平再次发生跳变(低电平变为高电平)时，将霍尔开关所处的位置记为第二位置；其中，在第一位置和第二位置间霍尔开关信号线电平一直保持低电平；
[0037] S101：采集到第二位置后，控制定日镜继续沿第一转向转动至预设位置后停止第一转向的转动，并控制霍尔开关沿第二转向转动，所述第二转向为与第一转向相反的方向；
[0038] S102：在定日镜沿第二转向转动的过程中，检测霍尔开关信号线电平是否发生跳变，当检测到霍尔开关信号线电平在第二转向转动过程发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第三位置；
[0039] 具体地，在霍尔开关沿第二转向转动的过程中，磁场从霍尔开关切入，随着霍尔开关的转动，霍尔开关感应到的磁场强度发生变化，当霍尔开关感应到一定磁场强度的磁场时，霍尔开关信号线电平会出现跳变；当检测霍尔开关信号线电平第一次发生跳变(高电平变为低电平)时，将霍尔开关所处的位置记为第三位置；霍尔开关继续沿第二转动方向转动，当检测霍尔开关信号线电平再次发生跳变(低电平变为高电平)时，将霍尔开关所处的位置记为第四位置；其中，在第三位置和第四位置间霍尔开关信号线电平一直保持低电平；
[0040] S103：基于所述第一位置和第三位置确定定日镜的初始基准位置。
[0041] 具体地，初始基准位置位于第一位置和第三位置之间。在具体确定第一位置、第二位置、第三位置、第四位置，都是基于定日镜
编码器的绝对位置加上电平跳变点得出的，因此，初始基准位置同时可以避免不同定日镜编码器的绝对位置不同而引入的偏差影响。
[0042] 若第一转动方向为顺
时针方向，请参考图2，霍尔开关顺时针方向转动，磁场从左侧向霍尔开关切入，检测第一位置P1和第二位置P2后，霍尔开关继续顺时针转动至定日镜控制器预设位置PS，并停止顺时针转动；然后，霍尔开关逆时针方向转动，磁场从右侧向霍尔开关切入，检测第三位置P3和第四位置P4后，并停止逆时针转动。
[0043] 若第一转动方向为逆时针方向，霍尔开关逆时针方向转动，磁场从右侧向霍尔开关切入，检测第一位置P1'和第二位置P2'后，霍尔开关继续逆时针转动至定日镜控制器预设位置Ps'，并停止逆时针转动；然后，霍尔开关顺时针方向转动，磁场从左侧向霍尔开关切入，检测第三位置P3'和第四位置P4'后，并停止顺时针转动。
[0044] 本实施例中，初始基准位置为所述第一位置和第三位置的中心。
[0045] 作为一种实施例，本方法还包括通过温度补偿对定日镜的基准位置进行修正的步骤，根据当前环境温度及霍尔开关与磁铁间距，在所述初始基准位置基础上，通过温度补偿修正获得最终的基准位置，以修正环境温度造成的基准位置定位偏差，具体为：
[0046] 实时获取当前环境温度；
[0047] 获取霍尔开关与磁铁的间距；
[0048] 从预存的基准位置定位偏差数据表中获取所述当前环境温度和霍尔开关与磁铁的间距所对应的偏差值；
[0049] 通过所述偏差值和初始基准位置计算得到定日镜最终的基准位置。
[0050] 具体地，由于霍尔元件配套的磁铁磁场强度随温度的变化而发生变化，因此，针对定日镜引入了一张基准位置定位偏差数据表，通过该表的基准位置定位偏差值衡量不同的环境温度、不同的霍尔开关与磁铁间距时的基准位置定位偏差，并在计算最终的基准位置时，加入相应的基准位置定位偏差值，以修正环境温度造成的基准位置定位偏差。
[0051] 作为一种实施例，所述基准位置定位偏差数据表在定日镜出厂时存储于定日镜控制器内。
[0052] 作为一种实施例，所述基准位置定位偏差数据表为不同环境温度及霍尔开关与磁铁间距的二维基准位置定位偏差数据表，所述二维基准位置定位偏差数据表中记录不同环境温度及霍尔开关与磁铁间距的基准位置定位偏差值。
[0053] 作为一种实施例，所述基准位置定位偏差数据表的生成方法为：
[0054] 确定一原始参考基准位置；
[0055] 在霍尔开关和磁铁允许的安装间距及环境温度范围内，将所述温度范围划分为M个温度段，针对每个温度段取N个霍尔开关和磁铁间距，对每个温度段的N个霍尔开关和磁铁间距分别进行磁滞性偏差修正，获取每个温度段的N个霍尔开关和磁铁间距的基准修正位置；
[0056] 将每个温度段的所述N个霍尔开关和磁铁间距的基准修正位置分别与原始参考基准位置相减，得到每个温度段的N个偏差值，则，计算得到的M*N个所述偏差值形成所述基准位置定位偏差数据表。
[0057] 作为一种实施例，所述原始参考基准位置为针对一预先设定的环境温度及霍尔开关与磁铁间距，基于霍尔开关磁滞性修正方法确定的基准位置。
[0058] 以下以一个具体的例子对基准位置定位偏差数据表的生成过程进行讲解。假设定日镜允许的
工作温度为-40℃～70℃，霍尔开关与磁铁允许的安装间距为5～15mm，即霍尔开关与磁铁间距为5～15mm；将温度范围-40℃～70℃划分为每10℃为一个温度段，共8个温度段，针对每个温度段以每毫米为间隔共11个霍尔开关和磁铁间距。预先设定环境温度为25℃、霍尔开关与磁铁间距为10mm时的基准位置为原始参考基准位置。
[0059] 首先，确定一原始参考基准位置：基于霍尔开关磁滞性修正方法确定环境温度为25℃、霍尔开关与磁铁间距为10mm的基准位置，该基准位置作为原始参考基准位置Z0；
[0060] 然后，确定待修正基准位置：基于霍尔开关磁滞性修正方法计算每个温度段内11个霍尔开关和磁铁间距对应的待修正基准位置；以温度段0℃～10℃为例，霍尔开关和磁铁间距分别为5mm、6mm、7mm，...，14mm，15mm，对应的待修正基准位置依次记为Z5-01、Z5-02、Z5-03、...、Z5-11；
[0061] 最后，计算所有的基准位置定位偏差值：以温度段0℃～10℃为例，霍尔开关和磁铁间距分别为5mm、6mm、7mm，...，14mm，15mm对应的基准位置定位偏差值Perr5-01＝Z5-01-Z0、Perr5-02＝Z5-02-Z0、Perr5-03＝Z5-03-Z0、...、Perr5-11＝Z5-11-Z0。基于所有的基准位置定位偏差值形成基准位置定位偏差数据表，并记录如下：
[0062]
[0063] 根据当前环境温度及霍尔开关与磁铁间距，通过查表获得具体的基准位置定位偏差值，最终的基准位置即为初始基准位置+基准位置定位偏差值。
[0064] 作为一种实施例，霍尔开关与磁铁间距在定日镜安装时进行测量。
[0065] 实施例二
[0066] 请参考图1，本发明还提供了包括磁铁、定日镜传动机构、霍尔开关和定日镜控制器，其中，
[0067] 所述磁铁固定不动；
[0068] 所述霍尔开关安装于所述传动机构上，并随所述定日镜传动机构转动；
[0069] 所述定日镜控制器控制所述定日镜传动机构转动，并对所述霍尔开关进行供电，及通过执行如下操作对霍尔开关磁滞性进行修正以确定定日镜的基准位置定位：
[0070] 在所述霍尔开关沿第一转向转动的过程中，检测霍尔开关信号线电平是否发生跳变，若检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第一位置，若检测到霍尔开关信号线电平在第一转向转动过程中发生第二次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第二次跳变时的第二位置；
[0071] 采集到第二位置后，若检测到所述霍尔开关沿第一转向转动至预设位置时，控制所述霍尔开关停止第一转向的转动，并控制所述霍尔开关沿第二转向转动，所述第二转向为与第一转向相反的方向；
[0072] 在所述霍尔开关沿第二转向转动的过程中，检测霍尔开关信号线电平是否发生跳变，若检测到霍尔开关信号线电平在第二转向转动过程发生第一次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第一次跳变时的第三位置，若检测到霍尔开关信号线电平在第二转向转动过程中发生第二次跳变时，则采集霍尔开关信号线电平发生第二次跳变时的第四位置，并控制所述霍尔开关停止第二转向的转动；
[0073] 基于所述第一位置和第三位置确定定日镜的基准位置。
[0074] 本实施例中，初始基准位置为第一位置和第三位置的中心。
[0075] 初始基准位置位于第一位置和第三位置之间。在具体确定第一位置、第二位置、第三位置、第四位置，都是基于定日镜编码器的绝对位置加上电平跳变点得出的，因此，初始基准位置同时可以避免不同定日镜编码器的绝对位置不同而引入的偏差影响。
[0076] 进一步地，定日镜控制器还包括温度检测模
块、组态模块和内部
存储器。在定日镜出厂时，将基准位置定位偏差数据表存储于内部存储器，基准位置定位偏差数据表的生成的具体方法请参考实施例一，此处不再赘述；安装定日镜时，测量定日镜霍尔开关与磁铁间距，组态模块将该值以组态方式下载至内部存储器；温度检测模块通过温度传感器实时检测当前环境温度，并将数据反馈至基准自检模块。
[0077] 根据当前环境温度及霍尔开关与磁铁间距，通过查基准位置定位偏差数据表获得具体的基准位置定位偏差值，最终的基准位置即为初始基准位置+基准位置定位偏差值。
[0078] 本实施例中各个数据的计算/获取方法均可参考实施例一，此处不再赘述。
[0079] 以上公开的仅为本
申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
