CN109582339A - 一种组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统及方法,属于光伏发电技术领域,更新系统包括主无线通讯装置,以及无线通讯连接该主无线通讯装置的子无线通讯装置,主无线通讯装置包括主无线通讯模块和数据采集模块,子无线通讯装置包括子无线通讯模块;主无线通讯模块用于将接收到的软件数据包通过数据采集模块无线传输给子无线通讯模块,子无线通讯模块用于与光伏逆变器的控制模块相连接,将软件数据包传输给光伏逆变器的控制模块中进行软件程序更新。本发明实现了组串式光伏逆变器程序的远程无线更新,不需要工作人员到现场进行程序更新,提升组串式光伏逆变器程序更新的便利性,节省了程序的更新成本,提高了程序更新的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电技术领域,具体涉及一种组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统及方法。
背景技术
光伏并网逆变器(光伏逆变器)作为连接太阳能电池板和电网系统的核心设备,其不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能和系统故障保护的功能。
现有的组串式光伏逆变器因数量较多、分布偏远、布局零散,而光伏逆变器程序的更新方法为现场程序升级方法,需要工作人员自带下载器或下载工具到现场,通过JTAG、USB或网口等接口将程序下载到光伏逆变器的控制器中,程序烧写不便,且现场维护成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统及方法,用于解决现有的现场程序升级方法需要工作人员自带下载器或下载工具到现场,通过JTAG、USB或网口等接口将程序下载到光伏逆变器的控制器中造成程序烧写不便的问题。
为解决上述技术问题,本发明提出一种组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统,包括主无线通讯装置,以及无线通讯连接该主无线通讯装置的至少两个子无线通讯装置,主无线通讯装置包括主无线通讯模块和数据采集模块,子无线通讯装置包括子无线通讯模块;主无线通讯模块用于将接收到的软件数据包通过数据采集模块无线传输给对应的子无线通讯模块,子无线通讯模块用于与对应光伏逆变器的控制模块相连接,将软件数据包传输给对应光伏逆变器的控制模块中进行软件程序更新。
本发明通过上述主无线通讯装置和子无线通讯装置实现了组串式光伏逆变器程序的远程无线更新,不再需要工作人员自带下载器或下载工具到现场进行程序更新,提升了组串式光伏逆变器程序更新的便利性,不受现场地理环境的影响和地域的限制,大大节省了程序的更新成本,提升了程序更新的工作效率。
优选的,主无线通讯模块为4G模块,子无线通讯模块为LoRa模块。其中,4G模块是软硬件高度集成模组化的一种产品的统称,硬件将射频、基带集成在一块PCB小板上,完成无线接收、发射、基带信号处理功能,软件支持语音拨号、短信收发、拨号联网等功能。LoRa模块是基于射频技术的无线通讯模块,工作频率范围为400~525MHz,接收灵敏度较高,具有在低功耗复杂环境中超远距离通信的优势。
以上子无线通讯装置还包括存储模块,用于存储软件数据包的传输信息,例如软件数据包的传输日期、传输大小等传输信息,方便日后进行软件数据包的信息核对。
基于以上更新系统,本发明提出了用于以上更新系统的组串式光伏逆变器程序远程无线更新方法,包括以下步骤:
(1)读取软件数据包中对应的关键字,并判断关键字是否为设定的关键字;
(2)当关键字为设定的关键字时,对于软件数据包中的任意一个程序段,读取该程序段的大小,如果该程序段不为0,则读取该程序段的内容并烧写到对应的存放地址中;
(3)烧写完成后,读取下一个程序段的大小,并重复上述步骤(2)的烧写过程,直至所有的程序段均烧写完成。
本发明的组串式光伏逆变器程序远程无线更新方法基于以上更新系统实现了远程无线程序烧写,可大大减少现场维护成本,烧写便利,不受现场地理环境的影响和地域的限制。
进一步,作为对步骤(2)的进一步改进,当关键字为设定的关键字时,调用Flash_API库函数,擦除Flash扇区后,对各程序段进行烧写,实现先调用程序,等待读取程序后进行快速下载。
进一步,作为对步骤(2)的另一种改进,在读取对应程序段的内容后调用Flash_API库函数,将对应程序段的内容烧写到对应的存放地址中,实现读取程序后在调用函数进行程序下载。
附图说明
图1是现有技术中的组串式光伏逆变器现场分布示意图;
图2是本发明的组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统应用示意图;
图3是本发明的组串式光伏逆变器的控制模块接收数据的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
更新系统实施例一:
按照电站型组串式光伏逆变器现场分布结构,如图1所示。每台光伏逆变器连接一组电池组件,用于将直流电逆变成三相交流电,传输至交流汇流箱。根据电站大小,每台交流汇流箱可连接多台光伏逆变器,交流汇流箱负责将交流电传输至低压配电柜,由低压配电柜传输至升压变进行升压后并入电网。
本发明的组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统包括:主无线通讯装置,以及无线通讯连接该主无线通讯装置的子无线通讯装置,主无线通讯装置包括主无线通讯模块和数据采集模块,子无线通讯装置包括子无线通讯模块;主无线通讯模块用于将接收到的软件数据包通过数据采集模块无线传输给对应的子无线通讯模块,子无线通讯模块用于与对应光伏逆变器的控制模块相连接,将软件数据包传输给对应光伏逆变器的控制模块中进行软件程序更新。上述主无线通讯模块优选为4G模块,子无线通讯模块优选为LoRa模块。
上述更新系统的应用如图2所示,其中10台光伏逆变器各自通过SCI接口集成安装LoRa模块,LoRa模块无线通信连接数据采集器(即上述数据采集模块),数据采集器通过SCI接口连接4G模块。远程无线程序更新过程如下:
远端用户以手机短信或服务器公网的形式发送软件数据包到运营商基站,运营商基站收到数据包后转发给4G模块,4G模块通过SCI接口将数据透明传输至数据采集器,数据采集器通过无线射频网络传输至下属每一个LoRa模块,LoRa模块再通过SCI接口将数据透明传输至光伏逆变器的MCU(即光伏逆变器的控制模块),MCU接收LoRa模块透明传输的软件数据包后,检测报文关键字、长度、起始地址,判断为正确的程序更新数据包后,调用Flash_API库函数,将程序烧写到片内Flash,完成程序下载更新。
一方面,上述数据采集器通过SCI接口接收4G模块发送的数据包;另一方面,数据采集器作为管理单元,具备组网功能,负责监测、管理下属的每个LoRa模块,负责将从4G模块接收的软件数据包转发给每个LoRa模块。
上述MCU处理器数据接收处理流程如图3所示,考虑到MCU调用Flash_API库函数烧写的二进制数据为16位,因此MCU接收用户代码UserCode后需要拼接成16位,然后将16位数据缓存在数组Code_Buffer[]中。MCU首先读取UserCode关键字和保留字,判断关键字是否为0x08AA,如果关键字不等于0x08AA,则判断收到的报文不是用户代码,退出程序;如果关键字等于0x08AA,则调用Flash_API库函数,擦除Flash扇区,准备进行程序烧写。首先读取用户代码程序的入口地址并保存,然后执行循环:依次读取第1、2、3...i个程序段的大小,判断该程序段大小是否为0,如果不为0,则读取该段程序的Flash存放首地址并保存,然后读取该段程序内容并调用Flash_API库函数烧写到Flash存放首地址,该程序段烧写完成后,读取第i+1段的大小,重复执行该流程,直至判断第n段程序大小为0,则程序烧写完成,向上位机发送Update successful!程序烧写完成并退出。
以上是更新方法中,在读取对应程序段的内容后调用Flash_API库函数,将对应程序段的内容烧写到对应的存放地址中的实施方式,作为其他实施方式,当关键字为设定的关键字时,调用Flash_API库函数,擦除Flash扇区后,对各程序段进行烧写,实现先调用程序,等待读取程序后进行快速下载。
表1是接收的软件数据包报文格式的定义,从表中可以看出,第一个字为关键字08AA,对于任意程序来讲都是一样的;第2~9个字为保留字00 00,对于任意程序也都是一样的;第10、11个字为程序入口地址0x003F8DB3;第12个字为第一个段的大小0x1047;第13、14个字为第一个段的Flash烧写首地址0x003F8000,从第15个字开始为第一个段的内容;以此类推,可知道第i个段的大小,第i个段的Flash烧写首地址,第i个块的内容。
表1
本发明基于现有的光伏控制系统并保证光伏逆变器原所有功能不受影响的基础上增加无线下载功能。在光伏电站配置一个4G模块和数据采集器,每台光伏逆变器侧集成一块LoRa无线模块,LoRa模块通过SCI接口与光伏逆变器MCU进行数据交互。4G模块接收远端手机短信数据包或远端服务器通过公网发送的数据包,接收完成后通过SCI接口转送给数据采集器,数据采集器通过无线射频网络传输至光伏逆变器侧的每个LoRa模块,LoRa模块通过SCI接口透明传输给光伏逆变器MCU,MCU接收数据完成后调用Flash_API库函数完成程序下载。
本发明通过上述主无线通讯装置和子无线通讯装置实现了组串式光伏逆变器程序的远程无线更新,不再需要工作人员自带下载器或下载工具到现场进行程序更新,提升了组串式光伏逆变器程序更新的便利性,不受现场地理环境的影响和地域的限制,大大节省了程序的更新成本,提升了程序更新的工作效率。
以上4G模块作为主无线通讯模块,LoRa模块作为子无线通讯模块的优选实施方式,作为其他实施方式,主无线通讯模块和子无线通讯模块均还可以采用其他的无线通讯设备,比如主无线通讯模块还可以采用LoRa模块,子无线通讯模块还可以采用4G模块。
另外,为方便日后进行软件数据包的信息核对,子无线通讯装置还包括存储模块,用于存储软件数据包的传输信息,例如软件数据包的传输日期、传输大小等传输信息。
更新系统实施例二:
更新系统实施例一是针对一个光伏电站的程序远程无线更新,本实施例与上述更新系统实施例一的不同之处在于,针对的是两个以上光伏电站的程序远程无线更新。基于此,本实施例的一种组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统,包括用于设置在各分布式电站的主无线通讯装置以及用于设置在对应分布式电站中各光伏逆变器侧的子无线通讯装置,主无线通讯装置包括主无线通讯模块和数据采集模块,子无线通讯装置包括子无线通讯模块,子无线通讯模块与对应光伏逆变器的控制模块相连接,主无线通讯模块与对应的各子无线通讯模块无线通讯连接;主无线通讯模块将接收到的软件数据包无线传输给对应的各子无线通讯模块,各子无线通讯模块将软件数据包传输给对应光伏逆变器的控制模块中,控制模块根据接收到的软件数据包进行软件程序更新。
另外,本实施例中的更新系统采用的组串式光伏逆变器程序远程无线更新方法与更新系统实施例一相同,不再赘述。
Claims (7)
1.一种组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统,其特征在于,包括主无线通讯装置,以及无线通讯连接该主无线通讯装置的至少两个子无线通讯装置;所述主无线通讯装置包括主无线通讯模块和数据采集模块,所述子无线通讯装置包括子无线通讯模块;所述主无线通讯模块用于将接收到的软件数据包通过数据采集模块无线传输给对应的子无线通讯模块,所述子无线通讯模块用于与对应光伏逆变器的控制模块相连接,将软件数据包传输给对应光伏逆变器的控制模块中进行软件程序更新。
2.根据权利要求1所述的组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统,其特征在于,所述主无线通讯模块为4G模块。
3.根据权利要求1所述的组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统,其特征在于,所述子无线通讯模块为LoRa模块。
4.根据权利要求1所述的组串式光伏逆变器程序远程无线更新系统,其特征在于,所述子无线通讯装置还包括存储模块,用于存储软件数据包的传输信息。
5.一种用于权利要求1-4任一项所述系统的组串式光伏逆变器程序远程无线更新方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)读取软件数据包中对应的关键字,并判断关键字是否为设定的关键字;
(2)当关键字为设定的关键字时,对于软件数据包中的任意一个程序段,读取该程序段的大小,如果该程序段不为0,则读取该程序段的内容并烧写到对应的存放地址中;
(3)烧写完成后,读取下一个程序段的大小,并重复上述步骤(2)的烧写过程,直至所有的程序段均烧写完成。
6.根据权利要求5所述的组串式光伏逆变器程序远程无线更新方法,其特征在于,步骤(2)中,当关键字为设定的关键字时,调用Flash_API库函数,擦除Flash扇区后,对各程序段进行烧写。
7.根据权利要求5所述的组串式光伏逆变器程序远程无线更新方法,其特征在于,步骤(2)中,在读取对应程序段的内容后调用Flash_API库函数,将对应程序段的内容烧写到对应的存放地址中。
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