本发明涉及信息追踪领域，特别涉及一种电机组的多模式运行方法及系统。
背景技术：
现有技术中，为了提高太阳能的转化率，出现了光伏跟踪系统，用以跟踪太阳光入射的角度，提高太阳能的转化率。现行的太阳能光伏跟踪系统，按照传动方式区分，有独立跟踪和联动跟踪等跟踪方式，按照控制方式区分，有独立供电和外部供电等方式。因目前的光伏项目建设地区逐渐由以往的地势平坦区域向地势多变地区转变，太阳能光伏跟踪系统的技术也逐步转变为地形适应性较强的独立跟踪和独立供电等方式过渡。但现有独立跟踪技术，都是采用单套系统电机单独驱动的方式，若如此，单独驱动电机的技术方案，或采取单独控制箱驱动单个电机，或采取同一控制箱同时驱动多个电机的方式，以上两种驱动方式，均存在成本较高的问题。且同一控制箱同时驱动多个电机，对于启动电源功率要求较高，如此，电机的瞬时启动电流将非常高，存在一定的安全隐患。
目前的光伏跟踪系统控制箱经常同时驱动多个直流电机情况，每个直流电机功率固定，需配备较大功率直流电源，才能保证系统正常运行。
因此，在电源系统中，若电机同时驱动，则所需的启动电源功率过大，造成电能浪费；并且电机启动的瞬时电流过高，存在安全隐患。
基于以上存在的技术问题，本申请提供了解决以上技术问题的技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种电机组的多模式运行方法及系统，采集天气状态参数，并监测跟踪系统的自取电状态，采用多模式错峰运行的方式，一方面减小了电源系统的功率；另一方面，保持电源系统持续运行，使动力装置有序的工作，进一步的提高了电机组的工作效率。
本发明提供的技术方案如下：
一种电机组的多模式运行方法，包括在所述电机组中设置多台电机，获取电机组的当前工作模式；根据电机组的当前工作模式判断是否满足电机组当前运行条件；如果不符合时，切换电机组的工作模式满足电机组当前运行条件。
进一步优选的，还包括：获取当前天气状态参数以及电机组的当前供电参数；其中，所述电机组当前运行条件包括当前天气状态参数以及电机组的当前供电参数。
在本发明中，采集天气状态参数，并监测跟踪系统的自取状态，采用多模式错峰运行的方式，一方面减小了电源系统的功率；另一方面，保持电源系统持续运行，使动力装置有序的工作，进一步的提高了电机组的工作效率。
进一步优选的，所述电机组的工作模式包括：当电机组的供电参数为第一供电参数，且当前天气状态参数为第一天气参数，切换所述电机组为第一工作模式；当电机组的供电参数为第一供电参数时，且当前天气状态参数为第二天气参数，切换所述电机组为第二工作模式；当电机组的供电参数为第二供电参数，或当前天气状态参数不满足第一天气参数和第二天气参数时，切换所述电机组为第三工作模式。
进一步优选的，电机组运行在所述第一工作模式包括：获取电机组中处于工作状态的当前电机带动的负载所处的方位角度是否达到预设角度，如果没有达到预设角度，且当前电机的运转时间未达到设定运转时间，控制当前电机在设定运转时间内运转；如果达到预设角度，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令控制下一电机进入工作状态。
进一步优选的，电机组运行在所述第二工作模式包括：获取电机组中处于工作状态的当前电机带动的负载所处的方位角度是否达到第一预设角度；如果没有达到第一预设角度，控制当前电机带动的负载运转到第一预设角度；如果达到第一预设角度，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令控制下一电机进入工作状态，并带动负载的方位角度达到第一预设角度。
进一步优选的，电机组运行在所述第三工作模式包括：获取当前的太阳位置角度；如果当前的太阳位置角度大于预设目标角度时，获取电机组中处于工作状态的当前电机带动的负载所处的方位角度是否达到第二预设角度，如果没有达到第二预设角度，控制当前电机带动的负载运转到第二预设角度；如果达到第二预设角度，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令控制下一电机进入工作状态，并带动负载的方位角度达到第二预设角度；如果当前的太阳位置角度不大于设定的目标角度时，发送停止命令信息至电机组的各电机，使各电机处于停止运行状态。
在本发明中，自动运行模式将电机组中的电机带动光伏跟踪控制系统运行至目标角度，或者分时段运行，光伏跟踪控制系统利用宽输入直流开关电源从光伏组件阵列端自取电，蓄电池作为备用蓄电池，解决了控制系统从电网取电的难题，从而大大节省线缆成本，减少施工成本和时间。
在本发明中，提供了电机组驱动跟踪系统光伏组件的多种运行模式，保障了跟踪系统正常的运转，同时降低整体电源系统的大功率，减少直流开关电源功率。同时采用一定的错峰运行策略，在不同时运行的前提下，减少等待时间，保证每个电机的运行通道及时运行到位。
进一步优选的，包括：电机组中任一电机在设定开启时间内进行开启，如果在设定开启时间内开启失败后，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令开启下一电机进入工作状态；对开启失败的电机进行记录标识，更新电机组中电机的工作顺序。
一种电机组的多模式运行系统，可执行上述所述的电机组的多模式运行方法；包括：电机组，控制模块，供电模块，以及光伏组件；在所述电机组中设置多台电机；电机组，用于驱动所述光伏组件的运行；供电模块，用于供电给电机组，使其正常运转工作；控制模块，用于采集电机组的当前工作模式和电机组当前的运行参数；工作模式切换模块，用于所述切换电机组的工作模式满足电机组当前运行条件；所述工作模式切换模块设置在所述控制模块内；其中，所述电机组当前运行条件包括当前天气状态参数以及电机组的当前供电参数。
在本发明中，采集天气状态参数，并监测跟踪系统的自取状态，采用多模式错峰运行的方式，一方面减小了电源系统的功率；另一方面，保持电源系统持续运行，使动力装置有序的运行，进一步的提高了电机组的工作效率。
进一步优选的，所述电机组的工作模式包括：控制模块采集电机组的供电参数为第一供电参数，且当前天气状态参数为第一天气参数，切换所述电机组为第一工作模式；控制模块采集电机组的供电参数为第一供电参数时，且当前天气状态参数为第二天气参数，切换所述电机组为第二工作模式；控制模块采集电机组的供电参数为第二供电参数，或当前天气状态参数不满足第一天气参数和第二天气参数时，切换所述电机组为第三工作模式。
本发明提供的一种电机组的多模式运行方法及系统，能够带来以下至少一种有益效果：
在本发明中，在进入到大风模式下，需要将系统中光伏组件，为避免光伏系统长时间处在大风载荷状态下引起光伏跟踪支架和太阳能组件的不可逆损伤，采取一步将光伏组件运行到保护位置的策略；保障了光伏系统的硬件设备免遭损坏的问题；由于光伏跟踪系统运行条件的不同，选择进入不同的运行模式，当太阳能组件能量不足以支持系统运行且接近日落时，需要使用锂蓄电池电量将系统运行至保护位置，此时为减少锂蓄电池能量消耗，各通道一次运行至保护位置，获取每个电机先后顺序运行至保护位置；因此保证了光伏系统的正常运转。在本发明中，多个电机通道的切换运行模式，有效降低了电源配备，避免无效等待，实现最大化时间的利用。
在本发明中，电机组中任一电机在设定开启时间内进行开启，如果在设定开启时间内开启失败后，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令开启下一电机进入工作状态；对开启失败的电机进行记录标识，更新电机组中电机的工作顺序。因此，保证了跟踪系统，正常的运行，跟踪系统可以及时准确的了解每个电机的工作情况，并进行应急处理。为工作检修带来的方便。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种电机组的多模式运行方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种电机组的多模式运行方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明一种电机组的多模式运行方法的另一个实施例的流程图；
图3是本发明一种电机组的多模式运行方法的另一个实施例的流程图；
图4是本发明一种电机组的多模式运行方法的另一个实施例的流程图；
图5是本发明一种电机组的多模式运行方法的另一个实施例的流程图；
图6是本发明一种电机组的多模式运行系统的一个实施例的结构图；
图7是本发明一种电机组的多模式运行系统的另一个实施例的结构图；
图8是本发明一种电机组的多模式运行系统的另一个实施例的电路图。
具体实施方式
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。
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，仅示意性地绘示了其中的一个，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。
本发明提供了一种电机组的多模式运行方法一个实施例，如图1所示，包括在电机组中设置多台电机，步骤s100获取当前天气状态参数以及电机组的当前供电参数；步骤s200获取电机组的当前工作模式；步骤s300根据电机组的当前工作模式判断是否满足电机组当前运行条件；步骤s400如果不符合时，切换电机组的工作模式满足电机组当前运行条件；其中，电机组当前运行条件包括当前天气状态参数以及电机组的当前供电参数。如果符合进行继续运转在该工作模式下。
具体的，在本申请的实施例中将电机组的多模式运行方法应用于光伏发电站中，光伏跟踪系统的运行是通过电机提供动力进行驱动跟踪，由于在运行过程中，跟踪系统用于追踪太阳的角度，使得光伏组件400高效的获取太阳能。在跟踪系统中设置有多台电机，为了提高电机的有效利用率，在本申请中将各电机组进行分模式运行；由于天气变化是无常的，以及供电量不同，为此在本申请中对于电机组设置了多种工作模式；本申请中包括的运行条件主要考虑的参数包括天气参数，以及供电机组中各电机的电源参数；天气参数中包括跟踪系统在运行过程中是否存在风速的影响，以及阴天下雨，或者下雪；以及供电参数是否影响跟踪系统的正常运转；根据以上获取的实时参数，调整电机组的运行模式，进一步调整各个电机的运行参数。
在本发明中，采集天气状态参数，并监测跟踪系统的自取状态，采用多模式错峰运行的方式，一方面减小了电源系统的功率；另一方面，保持电源系统持续运行，使动力装置有序的运行，进一步的提高了电机组的工作效率。
本发明还提供了一个实施例；如图2所示；电机组的工作模式包括：当电机组的供电参数为第一供电参数，且当前天气状态参数为第一天气参数，切换电机组为第一工作模式；当电机组的供电参数为第一供电参数时，且当前天气状态参数为第二天气参数，切换电机组为第二工作模式；当电机组的供电参数为第二供电参数，或当前天气状态参数不满足第一天气参数和第二天气参数时，切换电机组为第三工作模式。
具体的，在本实施例中，根据当前的天气状态参数，以及供电参数，判断电机组符合哪一种工作模式；通过风速测试仪测试当时的风速，并通过天气传感器以及感光传感器测取天气情况；如果天气晴朗，同时风速不高于跟踪系统设定的风速时，跟踪系统自取电可以满足电机组的正常供电，基于此种情况本申请中电机组运行在自动跟踪模式；即第一工作模式；如果天气晴朗，同时风速高于跟踪系统的设定速度时，跟踪系统自取电可以满足电机组的正常供电，此种情况电机组运行在大风模式，即第二工作模式；还包括：如果跟踪系统自取电不能够满足电机组的正常供电，无论天气状态如何，那么此时需要切换到电源能量不足保护模式，即第三工作模式；根据以上的天气状态以及跟踪系统的自取电情况及时的调整电机的工作模式。
本申请中还提供了一个实施例，参考图3-5所示，包括电机组运行在第一工作模式包括：获取电机组中处于工作状态的当前电机带动的负载所处的方位角度是否达到预设角度，如果没有达到预设角度，且当前电机的运转时间未达到设定运转时间，控制当前电机在设定运转时间内运转；如果达到预设角度，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令控制下一电机进入工作状态。
电机组运行在第二工作模式包括：获取电机组中处于工作状态的当前电机带动的负载所处的方位角度是否达到第一预设角度，如果没有达到第一预设角度，控制当前电机带动的负载运转到第一预设角度；如果达到第一预设角度，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令控制下一电机进入工作状态，并带动负载的方位角度达到第一预设角度。
电机组运行在第三工作模式包括：获取当前的太阳位置角度；如果当前的太阳位置角度大于预设目标角度时，获取电机组中处于工作状态的当前电机带动的负载所处的方位角度是否达到第二预设角度，如果没有达到第二预设角度，控制当前电机带动的负载运转到第二预设角度；如果达到第二预设角度，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令控制下一电机进入工作状态，并带动负载的方位角度达到第二预设角度；
如果当前的太阳位置角度不大于设定的目标角度时，发送停止命令信息至电机组的各电机，使各电机处于停止运行状态。
具体的，在本实施例中，根据获取到的天气状态参数以及跟踪系统的自取电参数的不同提供了3中不同的工作模式；
1.自动跟踪模式，第一工作模式；参考图3所示；
在自动跟踪模式中电机组的工作过程为，假设电机组中设置有3台电机；分别进行编号为1号、2号、3号；在自动跟踪模式下，光伏跟踪控制系统利用宽输入直流开关电源从光伏组件阵列端自取电；首先判断电机组中3个电机中哪一个电机处于运行状态，假设1号电机处于工作状态，那么其他两个电机处于停止状态，在任何一个时段只允许一个电机进行运转工作；此时判断1号电机带动光伏组件是否达到设定角度范围，如果已经达到了则停止1号电机的运转，按顺序启动2号电机，在启动2号机之前判断，2号机带动的光伏组件是否已经到达与1号机同样的设定的角度范围内，如果没有达到，则开始运转，按照设定时间进行运转；如果已经达到了，则依次启动3号电机进行，如果3机也已经达到了设定的角度范围内，则电机组中的3个电机都已经到了相应设定的位置；再次测试获取太阳运转的角度方位，再一次计算电机当前的位置与太阳当前的实际运转角度方位的角度差，启动1号电机再次开始运转到相应的位置；每次启动电机之前，都要判断电机带动的光伏组件是否达到设定的角度；如果没有达到角度，则按照设定的时间进行运转；假设运行5分钟或者10分钟等。在启动下一电机。
同时还包括，如果在设定的时间内进行运转，假设电机每次定时运转5分钟，运行到第3分钟时，光伏组件已经达到了设定的角度范围，此时该电机也会停止运行，启动下一电机。
2.大风保护模式，第二工作模式；参考图4所示；
假设当控制箱采集到的风速大于8.0～10.7(m/s)，此时的风速已经影响到了光伏组件的转动，如果按照设定时间进行运转，由于逆风会存在风的阻力，以及顺风可能超出设定的角度范围；因此在本实施例的工作模式中，将每个电机调整到设定角度，即运行到保护位置；不再按照设定的时间进行运转，只是根据电机序号不同，按照序号依次调整到运行到保护位置；比如30°，或者25°等；根据运行的风速以及太阳的转动位置，调整光伏组件的保护位置；
3.太阳能组件发电能量不足保护模式，即第三工作模式；参考图5所示；
在此种工作模式中，首先判断一下此刻太阳的方位角，根据太阳的方位角可以判断当时是上午，还是下午，即具体的时间，如果根据太阳的实际问题判定已经接近太阳落山了，此时将电机组中的电机全部通过蓄电池供电，并按顺序运转到指定的位置；包括将电机电动的负载调整到一定角度，可以包括水平位置；如果是上午时间，此刻又是非晴朗的天气，出现大雾，阴雨，雨天，以及雪天，这样太阳能光伏系统不能实现自取电，此刻的供电是由蓄电池供电；并将电机组中的每个电机都设置为停止运行状态，等待天气变情，继续跟踪太阳的运转；如果知道接近太阳落山了，同样调整电机组的各电机运转待一个特定的保护位置。
还包括另一实施模式：该系统直接采用太阳能组件供电，锂蓄电池备用，当太阳能组件能量不足以支持系统运行且接近日落时，需要使用锂蓄电池电量将系统运行至保护位置，电机组中的各电机一次运行至保护位置。
在本发明中，自动运行模式将电机组中的电机带动光伏跟踪控制系统运行至目标角度，或者分时段运行，光伏跟踪控制系统利用宽输入直流开关电源从光伏组件阵列端自取电，蓄电池作为备用蓄电池，解决了控制系统从电网取电的难题，从而大大节省线缆成本，减少施工成本和时间。
在本发明中，提供了电机组驱动跟踪系统光伏组件的多种运行模式，保障了跟踪系统正常的运转，同时降低整体电源系统的大功率，减少直流开关电源功率。同时采用一定的错峰运行策略，在不同时运行的前提下，减少等待时间，保证每个电机的运行通道及时运行到位。
在本发明中，在进入到大风模式下，为避免光伏系统长时间处在大风载荷状态下引起光伏跟踪支架和太阳能组件的不可逆损伤，采取一步将光伏组件运行到保护位置的策略；保障了光伏系统的硬件设备免遭损坏的问题；由于光伏跟踪系统运行条件的不同，选择进入不同的运行模式，当太阳能组件能量不足以支持系统运行且接近日落时，需要使用锂蓄电池电量将系统运行至保护位置，此时为减少锂蓄电池能量消耗，各通道一次运行至保护位置，获取每个电机先后顺序运行至保护位置；因此保证了光伏系统的正常运转。在本发明中，多个电机通道的切换运行模式，有效降低了电源配备，避免无效等待，实现最大化时间的利用。
在本发明中，电机组中任一电机在设定开启时间内进行开启，如果在设定开启时间内开启失败后，根据电机组中设定的电机工作顺序，依次发送开启命令开启下一电机进入工作状态；对开启失败的电机进行记录标识，更新电机组中电机的工作顺序。因此，保证了跟踪系统，正常的运行，跟踪系统可以及时准确的了解每个电机的工作情况，并进行应急处理。为工作检修带来的方便。
本发明还提供了一种电机组100的多模式运行系统，参考图6和图7所示；可执行权利以上电机组100的多模式运行方法的各个实施例；在电机组100的多模式运行系统中包括：电机组100，控制模块200，供电模块300，以及光伏组件400；在电机组100中设置多台电机；电机组100，用于驱动光伏组件400的运行；供电模块300，用于供电给电机组100，使其正常运转工作；控制模块200，用于采集电机组100的当前工作模式和电机组100当前的运行参数；工作模式切换模块，用于切换电机组100的工作模式满足电机组100当前运行条件；工作模式切换模块设置在控制模块内；其中，电机组100当前运行条件包括当前天气状态参数以及电机组100的当前供电参数。
具体的，在本实施例中，电机组100提供动力给光伏组件400，供光伏组件400追随太阳运转；同时通过控制模块200可以采集到电机组100中每个电机带动负载运行到的具体位置，以及通过控制模块200采集的太阳的光感强度，风速，以及供电模块300的相关供电参数；根据采集到的具体的相关参数，切换并调整电机组100的工作模式；进一步控制每个电机的运行方式，包括角度运行，还是以时间策略运行；其中供电模块300包括当直流开关电源从光伏组件400阵列取电正常时，供电模块300中的电源管理模块检测电量，并监测的电量状态给到控制模块200；当本发明中的跟踪控制系统的供电由直流开关电源供应，蓄电池处于浮充状态。当直流开关电源无功率输出时(即光伏组件400阵列无功率输入)，蓄电池处于供电状态，此时蓄电池给控制系统供电。当蓄电池电量降低到某个值(可以设置为50％)时，电源管理模块将给跟踪控制系统发出信号，光伏跟踪系统将进入保护模式。只有当直流电源供电正常且蓄电池电量达到安全设定值时，光伏跟踪系统才会启动自动跟踪模式。
电源管理模块具有以下功能：参考图7-8所示；
1)充电限流功能
运用软件控制充电线路中的mos管的通断频率控制充电电流的大小，此功能防止开关电源因大负载出现过负载保护。mcu给芯片fb端提供一个高频率pwm波形，使得xl4015进入高频关断状态，从而控制其输出电流大小。输出电流大小可以根据pwm的占空比改变而改变。
2)蓄电池与控制模块200之间的通信
蓄电池模块通过modbus协议与控制模块200进行通信，实现主控制芯片能够实时监测并控制蓄电池的充放电。
3)蓄电池的充放电管理
1.当系统供电正常时，mcu检测到开关电源电压正常，此时开关电源的电压大于或者等于蓄电池两端的电压。
a.电机不运转时，主控mcu通知蓄电池打开充电mos管，此时蓄电池充电。
b.电机需要运转时，主控mcu通知蓄电池关闭充电mos管，此时蓄电池充电关断。
2.当系统供电不正常或供电电压不够时，mcu检测到开关电源电压处于滴答保护状态(即开关电源先尝试启动，但系统可供能量不能达到输出要求时，开关电源关断输出。后开关电源又重新尝试启动。周而复始这种启动状态，称之为滴答保护)，此时主控mcu关断开关电源与系统的电源连接。并每10min进行一次尝试，检测开关电源两端的电压。蓄电池的放电端口一直处于默认的打开状态，当开关电源无输出时，因开关电源和蓄电池放电端并联在系统的供电口(两者之间做了防反设计)，蓄电池电压自动代替开关电源给系统供电(开关电源正常工作时，开关电源输出端的电压高于蓄电池的放电端口电压)。此时蓄电池只做系统待机供电之用，不进行跟踪作业。
在本发明中，采集天气状态参数，并监测跟踪系统的自取状态，采用多模式错峰运行的方式，一方面减小了电源系统的功率；另一方面，保持电源系统持续运行，使动力装置有序的运行，进一步的提高了电机组100的工作效率。
在本发明中，供电模式中设置了电池管理模块，可以及时的了解跟踪系统的的电源状态，同时通过备用电池提供了多种的供电方式。
本发明还提供了一个实施例，参考图1-5；电机组100的工作模式包括：控制箱采集电机组100的供电参数为第一供电参数，且当前天气状态参数为第一天气参数，切换电机组100为第一工作模式；控制箱采集电机组100的供电参数为第一供电参数时，且当前天气状态参数为第二天气参数，切换电机组100为第二工作模式；控制箱采集电机组100的供电参数为第二供电参数，或当前天气状态参数不满足第一天气参数和第二天气参数时，切换电机组100为第三工作模式。
具体的，在本实施例中，根据当前的天气状态参数，以及供电参数，判断电机组100符合哪一种工作模式；通过风速测试仪测试当时的风速，并通过天气传感器以及感光传感器测取天气情况；如果天气晴朗，同时风速不高于跟踪系统设定的风速时，跟踪系统自取电可以满足电机组100的正常供电，基于此种情况本申请中电机组100运行在自动跟踪模式；即第一工作模式；如果天气晴朗，同时风速高于跟踪系统的设定速度时，跟踪系统自取电可以满足电机组100的正常供电，此种情况电机组100运行在大风模式，即第二工作模式；还包括：如果跟踪系统自取电不能够满足电机组100的正常供电，无论天气状态如何，那么此时需要切换到电源能量不足保护模式，即第三工作模式；根据以上的天气状态以及跟踪系统的自取电情况及时的调整电机的工作模式。
每一种工作模式下，各个电机的运行情况，在上述方法的实施例中已经进行详细的阐述，这里不再赘述。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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。