CN105809937A - 光伏电站电力线载波智能集中器 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供光伏电站电力线载波智能集中器，包括集中器主板、多条电力线缆、多个互感线圈和多个分流器，每个所述电力线缆穿过一个所述互感线圈后与一个所述分流器相连，所述分流器对所述电力线缆进行分流，穿过所述互感线圈的电力线缆和经过所述分流器分流的电力线缆均与所述集中器主板相连，所述集中器主板包括CPU和与所述CPU分别相连的电力载波收发电路、电流检测电路和GPRS收发电路。光伏电站电力线载波智能集中器，由于采用了32位CPU实现了整个系统的智能采集控制，提高了整个系统的效率和性能，并提出了与电池板智能监控系统的无线传输，对整个光伏发电站的电池板电力线载波监控系统发挥出最大的效能和最低的成本。
Description
技术领域
本发明创造属于电力线载波通信技术领域，尤其是涉及一种光伏电站电力线载波智能集中器，它是一种应用于光伏发电站的太阳能电池板采集温度、电压、电流、功率等参数的监测系统，负责将每块太阳能电池板载波检测数据的信息汇总。
背景技术
中国太阳能光伏发电潜力巨大，随着国家持续推动光伏产业，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达到1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时，未来几年，中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快递增长，而太阳能光伏电池板作为最基本的单元，检测光伏电池板的温度、电压、电流、功率等参数状态给监控中心成了比不可少的环节，目前太阳能光伏电池板检测系统需要架设专用的光伏检测通讯线路，增加了布线施工的成本和工期。电力线载波通信是一种利用既有电力线路作为信息传输信道的通信方式。携载信息的电压信号经信道编码和调制解调后，通过电力线进行传输，辅以适当的总线通信协议和组网算法，即可完成电力线上的网络通信功能。电力线信道可以说是无处不在的，所以电力线载波通信的最大优势就是免布线、即插即用，极大地节省了布线施工的投资和工期。
发明内容
本发明创造要解决以上技术问题，提供一种光伏电站电力线载波智能集中器。
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：光伏电站电力线载波智能集中器，包括集中器主板、多条电力线缆、多个互感线圈和多个分流器，每个所述电力线缆穿过一个所述互感线圈后与一个所述分流器相连，所述分流器对所述电力线缆进行分流，穿过所述互感线圈的电力线缆和经过所述分流器分流的电力线缆均与所述集中器主板相连，所述集中器主板包括CPU和与所述CPU分别相连的电力载波收发电路、电流检测电路和GPRS收发电路。
进一步，所述电力载波收发电路包括耦合线圈TZ1、组合场效应管U1和瞬态抑制二极管TVS1，所述耦合线圈TZ1的输入端依次通过电感L2、电容CZ1后接输入信号，所述耦合线圈TZ1的输出端并联所述瞬态抑制二极管TVS1，在所述瞬态抑制二极管TVS1的两端串联电阻R3和电容C2，在所述电容C2的两端依次并联电容C6、电感L3和开关二极管D3，所述开关二极管D3的第3管脚通过电容C1后接PLCIN信号，所述组合场效应管U1的第7管脚依次通过电容C3和电感L1后接耦合线圈TZ1的第2管脚，所述组合场效应管U1的第4管脚分两路，一路通过电阻R1后接12V电源，在所述电阻R1的两端并联二极管D1，另一路通过电容C4和电阻R4后输出PLCOUT信号，所述组合场效应管U1的第2管脚分两路，一路通过电阻R2接组合场效应管U1的第1管脚，在所述电阻R2的两端并联二极管D2，另一路通过电容C5和电阻R4后输出PLCOUT信号。
进一步，所述电流检测电路包括运算放大器U1A、U1B、U1C，所述运算放大器U1A的3脚接电阻R2一端，所述运算放大器U1A的2脚分别接电阻R3、R4的一端，所述电阻R2另一端分别接电阻R1、电容C1的一端，所述电阻R3另一端分别接所述电容C1的另一端和接GND，所述电阻R1另一端接输入信号IFB，所述运算放大器U1A的1脚分别接所述运算放大器U1B的5脚、U1C的8脚和所述电阻R4的另一端，所述运算放大器U1B的6脚分别接电阻R5、R7的一端，所述电阻R5另一端接+3.3V，所述运算放大器U1B的7脚接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接+3.3V，所述运算放大器U1B的7脚向所述CPU输出信号FO，所述电阻R7的另一端向所述CPU输出信号PO，所述运算放大器U1C的9脚分别接电阻R8、R9的一端，所述电阻R9另一端接地，所述电阻R8另一端分别接+3.3V和电阻R10一端，所述运算放大器U1C的10脚和所述电阻R10另一端向所述CPU输出信号P1。
进一步，所述运算放大器U1A、U1B、U1C型号均为LM324D。
进一步，所述组合场效应管U1型号为SP8M3，所述瞬态抑制二极管TVS1型号为P6KE27C。
进一步，所述CPU型号为STM32F103VCT6。
本发明创造具有的优点和积极效果是：光伏电站电力线载波智能集中器，由于采用了32位CPU实现了整个系统的智能采集控制，提高了整个系统的效率和性能，并提出了与电池板智能监控系统的无线传输，对整个光伏发电站的电池板电力线载波监控系统发挥出最大的效能和最低的成本。
附图说明
图1是本发明创造整体框图；
图2是集中起主板功能框图；
图3是CPU电路示意图；
图4是电力载波收发电路示意图；
图5是电流检测电路示意图；
图6是GPRS收发电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。
如图1-6所示，光伏电站电力线载波智能集中器，包括集中器主板、多条电力线缆、多个互感线圈和多个分流器，每个所述电力线缆穿过一个所述互感线圈后与一个所述分流器相连，所述分流器对所述电力线缆进行分流，穿过所述互感线圈的电力线缆和经过所述分流器分流的电力线缆均与所述集中器主板相连，所述集中器主板包括CPU和与所述CPU分别相连的电力载波收发电路、电流检测电路和GPRS收发电路。
所述电力载波收发电路包括耦合线圈TZ1、组合场效应管U1和瞬态抑制二极管TVS1，所述耦合线圈TZ1的输入端依次通过电感L2、电容CZ1后接输入信号，所述耦合线圈TZ1的输出端并联所述瞬态抑制二极管TVS1，在所述瞬态抑制二极管TVS1的两端串联电阻R3和电容C2，在所述电容C2的两端依次并联电容C6、电感L3和开关二极管D3，所述开关二极管D3的第3管脚通过电容C1后接PLCIN信号，所述组合场效应管U1的第7管脚依次通过电容C3和电感L1后接耦合线圈TZ1的第2管脚，所述组合场效应管U1的第4管脚分两路，一路通过电阻R1后接12V电源，在所述电阻R1的两端并联二极管D1，另一路通过电容C4和电阻R4后输出PLCOUT信号，所述组合场效应管U1的第2管脚分两路，一路通过电阻R2接组合场效应管U1的第1管脚，在所述电阻R2的两端并联二极管D2，另一路通过电容C5和电阻R4后输出PLCOUT信号。
所述电流检测电路包括运算放大器U1A、U1B、U1C，所述运算放大器U1A的3脚接电阻R2一端，所述运算放大器U1A的2脚分别接电阻R3、R4的一端，所述电阻R2另一端分别接电阻R1、电容C1的一端，所述电阻R3另一端分别接所述电容C1的另一端和接GND，所述电阻R1另一端接输入信号IFB，所述运算放大器U1A的1脚分别接所述运算放大器U1B的5脚、U1C的8脚和所述电阻R4的另一端，所述运算放大器U1B的6脚分别接电阻R5、R7的一端，所述电阻R5另一端接+3.3V，所述运算放大器U1B的7脚接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接+3.3V，所述运算放大器U1B的7脚向所述CPU输出信号FO，所述电阻R7的另一端向所述CPU输出信号PO，所述运算放大器U1C的9脚分别接电阻R8、R9的一端，所述电阻R9另一端接地，所述电阻R8另一端分别接+3.3V和电阻R10一端，所述运算放大器U1C的10脚和所述电阻R10另一端向所述CPU输出信号P1。
所述运算放大器U1A、U1B、U1C型号均为LM324D。
所述组合场效应管U1型号为SP8M3，所述瞬态抑制二极管TVS1型号为P6KE27C。
所述CPU型号为STM32F103VCT6。
光伏电站电力线载波智能集中器的最佳实施方式的工作过程为：检测各路光伏电池板的参数通过电力线载波通信技术经过电力线缆汇总到智能集中器中，通过分流器一路给集中器主板的电力载波收发电路来进行解调出原始数据，进而送给CPU进行数据处理，另一路经过电流检测电路也送给CPU处理，CPU把各个光伏电池板的信号进行数据加址再经过算法压缩打包成符合一定协议格式的数据包，最后由GRPS收发电路变成无线信号发射出去。
以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.光伏电站电力线载波智能集中器，其特征在于：包括集中器主板、多条电力线缆、多个互感线圈和多个分流器，每个所述电力线缆穿过一个所述互感线圈后与一个所述分流器相连，所述分流器对所述电力线缆进行分流，穿过所述互感线圈的电力线缆和经过所述分流器分流的电力线缆均与所述集中器主板相连，所述集中器主板包括CPU和与所述CPU分别相连的电力载波收发电路、电流检测电路和GPRS收发电路。
2.根据权利要求1所述的光伏电站电力线载波智能集中器，其特征在于：所述电力载波收发电路包括耦合线圈TZ1、组合场效应管U1和瞬态抑制二极管TVS1，所述耦合线圈TZ1的输入端依次通过电感L2、电容CZ1后接输入信号，所述耦合线圈TZ1的输出端并联所述瞬态抑制二极管TVS1，在所述瞬态抑制二极管TVS1的两端串联电阻R3和电容C2，在所述电容C2的两端依次并联电容C6、电感L3和开关二极管D3，所述开关二极管D3的第3管脚通过电容C1后接PLCIN信号，所述组合场效应管U1的第7管脚依次通过电容C3和电感L1后接耦合线圈TZ1的第2管脚，所述组合场效应管U1的第4管脚分两路，一路通过电阻R1后接12V电源，在所述电阻R1的两端并联二极管D1，另一路通过电容C4和电阻R4后输出PLCOUT信号，所述组合场效应管U1的第2管脚分两路，一路通过电阻R2接组合场效应管U1的第1管脚，在所述电阻R2的两端并联二极管D2，另一路通过电容C5和电阻R4后输出PLCOUT信号。
3.根据权利要求1所述的光伏电站电力线载波智能集中器，其特征在于：所述电流检测电路包括运算放大器U1A、U1B、U1C，所述运算放大器U1A的3脚接电阻R2一端，所述运算放大器U1A的2脚分别接电阻R3、R4的一端，所述电阻R2另一端分别接电阻R1、电容C1的一端，所述电阻R3另一端分别接所述电容C1的另一端和接GND，所述电阻R1另一端接输入信号IFB，所述运算放大器U1A的1脚分别接所述运算放大器U1B的5脚、U1C的8脚和所述电阻R4的另一端，所述运算放大器U1B的6脚分别接电阻R5、R7的一端，所述电阻R5另一端接+3.3V，所述运算放大器U1B的7脚接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端接+3.3V，所述运算放大器U1B的7脚向所述CPU输出信号FO，所述电阻R7的另一端向所述CPU输出信号PO，所述运算放大器U1C的9脚分别接电阻R8、R9的一端，所述电阻R9另一端接地，所述电阻R8另一端分别接+3.3V和电阻R10一端，所述运算放大器U1C的10脚和所述电阻R10另一端向所述CPU输出信号P1。
4.根据权利要求3所述的光伏电站电力线载波智能集中器，其特征在于：所述运算放大器U1A、U1B、U1C型号均为LM324D。
5.根据权利要求2所述的光伏电站电力线载波智能集中器，其特征在于：所述组合场效应管U1型号为SP8M3，所述瞬态抑制二极管TVS1型号为P6KE27C。
6.根据权利要求1所述的光伏电站电力线载波智能集中器，其特征在于：所述CPU型号为STM32F103VCT6。
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|---|---|---|---|---|
| CN106254472A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-12-21 | 丰郅(上海)新能源科技有限公司 | 一种和光伏组件带有的通信模块实现信息交互的配置器 |
| CN107367634A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-21 | 许继电源有限公司 | 电流监测装置 |
| CN108199747A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-06-22 | 哈尔滨理工大学 | 一种直流光伏电力载波通讯装置 |
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160727 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |