CN110417914A - 一种光伏发电数据采集网关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其是指一种光伏发电数据采集网关装置，其包括主控模块、RS485总线通信模块、光伏发电逆变系统、USB一键下载模块、GPRS通信模块、EEPROM模块以及用于采集所述光伏发电逆变系统实时数据和监控的监控终端；所述光伏发电逆变系统包括储能电池以及与储能电池连接的光伏逆变器；所述主控模块通过RS485总线通信模块与光伏逆变器连接，所述主控模块与所述GPRS通信模块信号连接，GPRS通信模块与监控终端信号连接，所述USB一键下载模块和EEPROM模块分别与主控模块连接。本发明结构简单、设计合理，多机通信便利，实现及时对光伏发电逆变系统的监控，成本低，使用灵活。

Description

一种光伏发电数据采集网关装置
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，尤其是指一种光伏发电数据采集网关装置。
背景技术
光伏储能机一般处于太阳能资源较丰富的区域，条件有限，如何代替人力进行光伏监控、数据保存以及实现远程监控成为重大的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种光伏发电数据采集网关装置，结构简单、设计合理，多机通信便利，实现及时对光伏发电逆变系统的监控，成本低，使用灵活。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种光伏发电数据采集网关装置，包括主控模块、RS485总线通信模块、光伏发电逆变系统、USB一键下载模块、GPRS通信模块、EEPROM模块以及用于采集所述光伏发电逆变系统实时数据和监控的监控终端；所述光伏发电逆变系统包括储能电池以及与储能电池连接的光伏逆变器；所述主控模块通过RS485总线通信模块与光伏逆变器连接，所述主控模块与所述GPRS通信模块信号连接，所述GPRS通信模块与监控终端信号连接，所述USB一键下载模块和EEPROM模块分别与主控模块连接，所述EEPROM模块用于存储所述光伏发电逆变系统的发电数据。
其中，所述光伏发电数据采集网关装置还包括供电电路，所述供电电路分别为RS485总线通信模块、主控模块以及GPRS通信模块供电。
其中，所述主控模块包括主控芯片，主控芯片型号为STM32F103RCT6。
其中，所述EEPROM模块的型号为AT24C512储存器。
其中，GPRS通信模块包括GPRS通信芯片，所述GPRS通信芯片的型号为SIM800C。
其中，所述RS485总线通信模块包括RS485通信芯片，所述RS485通信芯片的型号为SP3485。
本发明的有益效果：
(1)多机通信便利；由于使用了RS485总线通信模块，每个光伏逆变器通信可以方便的搭载在RS485总线通信模块上，实现数据采集；
(2)数据可直接上网，实现远程监控；由于使用了GPRS通信模块，通过主控模块与GPRS通信模块之间的数据交换可实现数据上网，实现数据持久化以及远程监控。
(3)成本较低；对比传统的烧写程序方式往往需要配备昂贵仿真器等，USB一键下载模块只需一条USB数据线便可实现下载与升级，使用灵活。
附图说明
图1为本发明的一种光伏发电数据采集网关装置的原理框图。
图2为本发明的主控模块的电路图。
图3为本发明的RS485总线通信模块的电路图。
图4为本发明的USB一键下载模块的电路图。
图5为本发明的GPRS通信模块的电路图。
图6为本发明的EEPROM模块的电路图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
一种光伏发电数据采集网关装置，如图1至图6所示，包括主控模块、RS485总线通信模块、光伏发电逆变系统、USB一键下载模块、GPRS通信模块、EEPROM模块以及用于采集所述光伏发电逆变系统实时数据和监控的监控终端；所述光伏发电逆变系统包括储能电池以及与储能电池连接的光伏逆变器；所述主控模块通过RS485总线通信模块与光伏逆变器连接，所述主控模块与所述GPRS通信模块信号连接，所述GPRS通信模块与监控终端信号连接，所述USB一键下载模块和EEPROM模块分别与主控模块连接，所述EEPROM模块用于存储所述光伏发电逆变系统的发电数据。具体地，本发明结构巧妙，设计合理，本发明由于使用了RS485总线通信模块，每个光伏逆变器通信可以方便的搭载在RS485总线通信模块上，实现数据采集，实现多机通信便利；由于使用了GPRS通信模块，通过主控模块与GPRS通信模块之间的数据交换可实现数据上网，实现数据持久化以及远程监控，GPRS通信模块将数据发送至监控终端，监控终端可以与用户的智能终端连接，实现及时监控，数据可直接上网，实现远程监控；进一步的，本发明对比传统的烧写程序方式往往需要配备昂贵仿真器等，USB一键下载模块只需一条USB数据线便可实现程序下载与升级，使用灵活，成本较低；EEPROM模块用于存储所述光伏发电逆变系统的发电历史数据以及错误信息，便于维修和查看记录。
本实施例所述的一种光伏发电数据采集网关装置，所述光伏发电数据采集网关装置还包括供电电路，所述供电电路分别为RS485总线通信模块、主控模块以及GPRS通信模块供电。具体地，供电电路为现有技术中的常规技术，此处不再赘述。
本实施例所述的一种光伏发电数据采集网关装置，所述主控模块包括主控芯片，主控芯片型号为STM32F103RCT6。所述USB一键下载模块采用CH340G芯片，通过电平控制实现电脑与主控模块实现一键下载的联调；所述的STM32F103RCT6主控芯片采用I2C接口实现I2C通信，也就是SDA、SCL线与EEPROM模块相连；主控模块通过RS485总线通信模块采集到的光伏发电的功率、电压、电流等参数存储到EEPROM模块。
本实施例所述的一种光伏发电数据采集网关装置，所述EEPROM模块的型号为AT24C512储存器。具体地，所述主控模块通过I2C的通信方式与EEPROM模块进行数据存储与读取。
本实施例所述的一种光伏发电数据采集网关装置，GPRS通信模块包括GPRS通信芯片，所述GPRS通信芯片的型号为SIM800C。具体地，所述的GPRS通信模块通过USART3与主控模块进行数据交换，并将数据发送到监控终端，以实现远程网络监控，所述监控终端可以为云端服务器与智能终端的通信连接，智能终端可以为手机、平板或电脑等；SIM800C芯片设计为5V供电，并与主控模块之间通过USART3实现数据的交换。
本实施例所述的一种光伏发电数据采集网关装置，所述RS485总线通信模块包括RS485通信芯片，所述RS485通信芯片的型号为SP3485。具体地，所述主控模块与光伏发电逆变系统之间通过所述RS485总线通信模块实现主从机结构以进行与光伏逆变器进行数据交换，设计巧妙，使用稳定性好；其中，主控模块的USART2接口并用GPIOD端口实现RS485通信芯片收发功能切换。
本实施例可实现与光伏逆变器的主从通信，这里的主从通信即数据采集网关装置的主控模块作为主机，光伏逆变器作为从机，两者之间严格遵循标准MODBUS RTU规约，首先RS485总线通信模块开启发送模式；发送完成后，切换到接收模式，检测是否收到数据，若未收到数据则重复前面步骤，否则进行CRC校验后进行数据解析。
本实施例实现GPRS通信，具体的需要初始化GPRS通信模块，并获取光伏逆变器的经纬度，紧接着开启GPRS通信模块的HTTP模式并发送数据；主控模块根据返回的数据，判断是否成功，若成功退出本次传输，否则重复发送数据。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种光伏发电数据采集网关装置，其特征在于：包括主控模块、RS485总线通信模块、光伏发电逆变系统、USB一键下载模块、GPRS通信模块、EEPROM模块以及用于采集所述光伏发电逆变系统实时数据和监控的监控终端；所述光伏发电逆变系统包括储能电池以及与储能电池连接的光伏逆变器；所述主控模块通过RS485总线通信模块与光伏逆变器连接，所述主控模块与所述GPRS通信模块信号连接，所述GPRS通信模块与监控终端信号连接，所述USB一键下载模块和EEPROM模块分别与主控模块连接，所述EEPROM模块用于存储所述光伏发电逆变系统的发电数据。
2.根据权利要求1所述的一种光伏发电数据采集网关装置，其特征在于：所述光伏发电数据采集网关装置还包括供电电路，所述供电电路分别为RS485总线通信模块、主控模块以及GPRS通信模块供电。
3.根据权利要求1所述的一种光伏发电数据采集网关装置，其特征在于：所述主控模块包括主控芯片，主控芯片型号为STM32F103RCT6。
4.根据权利要求1所述的一种光伏发电数据采集网关装置，其特征在于：所述EEPROM模块的型号为AT24C512储存器。
5.根据权利要求1所述的一种光伏发电数据采集网关装置，其特征在于：GPRS通信模块包括GPRS通信芯片，所述GPRS通信芯片的型号为SIM800C。
6.根据权利要求1所述的一种光伏发电数据采集网关装置，其特征在于：所述RS485总线通信模块包括RS485通信芯片，所述RS485通信芯片的型号为SP3485。
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