控制器軟體設計

圖 2.2-11 為單軸追日太陽光電系統最佳發電控制(1A-MPG)流程圖。開始時可 選擇是否要進入設定模式。進入主程式後，則會讀取時鐘 IC 並判斷是否到達追蹤 時間，若到達追蹤時間，則開始執行追蹤策略。在追蹤的同時也會檢查推桿電流是 否過大，以免推桿燒壞，以此不斷循環達到單軸追日控制的方式。

圖 2.2-11 單軸追日太陽光電系統最佳發電控制流程圖

為了讓使用者方便以及直覺化設定控制器，並可依據不同安裝環境設定控制 器。在控制器上設有三個按鈕以及一個 LCD 顯示面板：左上按鈕為確定鍵，右上 按鈕為選擇鍵，右下按鈕為重啟(初始)鍵。控制器剛啟動時，顯示面板上會跑出如 圖 2.2-12 所示，直到’-’符號結束前，若按下確定鍵，就會進入設定模式；反之，

若在開機時未按下確定鍵，則會進入主控制程式。開機完成後若需重新進入設定模 式，則必須按重啟鍵，使控制器重新啟動，在按下確定鍵進入。

圖 2.2-12 單軸控制器面板控制

單軸控制器的設定模式主要有二大功能：

(1) 設定單軸最大發電量追蹤東西角度極限：

控制器出廠時，將追蹤東、西角度極限分別設定為推桿的最小伸長量和最大伸 長量，但因不同架設環境的考量，單軸追日裝置有碰撞建築物或障礙物的可能，為 了避免此情況發生，可分別設定三座 1A-MPG 的東、西極限轉動角度。若無設定 則預設為東 45 度與西 45 度。

(2) 設定時間：

由於時鐘 IC 使用 5V 水銀電池作為備用電源，不會造成斷電，因此設定時間

確定鍵 選擇鍵

重啟鍵

前幾代 1A-MPG 在長期運轉測試中，不定時會出現異常情況。其時常發生在 搜索最佳角度時必須判斷推桿位置是否轉動至最東/西傾角，而回傳的推桿定位值 因環境干擾造成不定時會有飄移的情況，使控制器無法正確地判斷當下推桿的位 置。為了防止上述情況發生，本研究加入兩項保護措施：

(1) 電壓準位定時更新：

每一段時間就會自動重新設定電壓準位，以減少推桿值的漂移情況。

(2) 增加計時的功能：

控制器在判斷是否轉動至最東/西傾角時，若是停留時間過久，則自動跳出程 式(Bypass)，確保系統可持續運行，提高系統穩定性。

單軸追日裝置不論是採用何種追蹤法皆使用相同的硬體電路設計。其最佳停 駐角是利用搜索過程所獲資訊，微處理器依不同控制方法計算，再由微處理器送出 控制指令完成最佳停駐角控制。因此本系統僅需透過修改軟體設計，即可達到不同 種追蹤控制方法。

另外，為了紀錄此系統的每日發電量，將每秒量測到的電池電壓、電流、推桿 角度，透過 RS485 傳輸至電腦，如圖 2.2-1 所示。利用 Visual Basic 軟體撰寫系統 顯示介面，便可更新顯示即時發電量等其他資訊，以便隨時監控系統狀態。如圖 2.2-13 所示，推桿角度顯示正為東邊，負為西邊。

圖 2.2-13 1A-MPG系統監測畫面