CN113067548A - 一种太阳能电池板的在线监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池板的在线监测系统，包括电池板数据采集单元以及监测单元；电池板数据采集单元与监测单元相连接，电池板数据采集单元用于采集电流和电压，监测单元用于接收电池板数据采集单元发送的电流和电压，并根据电流和电压判断分析存在故障的电池板。通过采集与之连接的太阳能电池板的电压、电流数据，从而实现对光伏发电系统中太阳能电池板的长期稳定的实时监测功能，电压检测单元和电流检测单元保证了采集的数据更准确，通过无线监测单元可以直观判断有异常或故障的太阳能电池板，方便进行维护，大大提高了工作效率，同时也节省了维护成本。

Description

一种太阳能电池板的在线监测系统
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，具体地讲，本发明涉及一种太阳能电池板的在线监测系统。
背景技术
太阳能资源丰富，分布广泛，是一种最具有发展潜力的可再生资源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能发电因其清洁、安全、便利、高效的特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。
目前， 太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或光化学效应直接或间接转换成电能的装置。太阳能电池板通常是由钢化玻璃、EVA层、电池片、背板以及铝合金边框等组成。太阳能电池板的表面钢化玻璃是用来保护内部发电主体的，其需要有良好的透光特性，以保证电池板发电主体对阳光的吸收率。
随着人们对绿色环保、新型能源认识的不断提升，太阳能发电应用得日益增多。但大多数太阳能发电系统安装后，通常不再对太阳能电池板的运行参数和状况进行实时监控，而是定期对太阳能电池板进行维护，例如安装太阳能电池板后每隔一年维护一次。由于维护间隔时间较长，当某块电池板的运行参数发生变化时，不能及时了解，进而可能导致整个太阳能发电系统受到影响，造成严重后果。
因此，本领域技术人员亟需提供一种太阳能电池板的在线监测系统，及时了解电池板的运行参数变化，保证太阳能电池板的正常运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种太阳能电池板的在线监测系统，及时了解电池板的运行参数变化，保证太阳能电池板的正常运行。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种太阳能电池板的在线监测系统，包括电池板数据采集单元以及监测单元；所述电池板数据采集单元与监测单元相连接，所述电池板数据采集单元用于采集电流和电压，所述监测单元用于接收所述电池板数据采集单元发送的电流和电压，并根据电流和电压判断分析存在故障的电池板。
优选的，所述电池板数据采集单元包括电压检测单元和电流检测单元；所述电压检测单元包括电压采样单元，电压采样单元连接运算放大单元一，运算放大单元一连接模数转换单元；所述电流检测单元包括电流采样单元，电流采样单元连接运算放大单元二，运算放大单元二连接模数转换单元。
优选的，所述电压检测单元和所述电流检测单元连接直流熔断器。
优选的，所述监测单元包括微处理器、无线通信模块以及电源模块，所述微处理器通过无线通信模块与监控后台连接。
优选的，所述微处理器采用ST单片机STM8L151K4T6低功耗微处理器。
优选的，所述电源模块的供电电源来自于太阳能电池板。
优选的，所述监测单元与报警单元连接，当所述电池板数据采集单元采集的电流和电压大于预设阈值时，所述报警单元响起。
优选的，所述报警单元包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述监测单元相连，以控制所述蜂鸣器的报警。
本发明提供了一种太阳能电池板的在线监测系统，具有以下优点：通过采集与之连接的太阳能电池板的电压、电流数据，从而实现对光伏发电系统中太阳能电池板的长期稳定的实时监测功能，电压检测单元和电流检测单元保证了采集的数据更准确，通过无线监测单元可以直观判断有异常或故障的太阳能电池板，方便进行维护，大大提高了工作效率，同时也节省了维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
图1是本发明的太阳能电池板的在线监测系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。
请参阅图1，本发明提供一种太阳能电池板的在线监测系统，包括电池板数据采集单元20以及监测单元30；电池板数据采集单元10与监测单元20相连接，电池板数据采集单元20用于采集电流和电压，监测单元30用于接收所述电池板数据采集单元20发送的电流和电压，并根据电流和电压判断分析太阳能电池板10存在故障的电池板。
其中，电池板数据采集单元10包括电压检测单元和电流检测单元；电压检测单元包括电压采样单元，电压采样单元连接运算放大单元一，运算放大单元一连接模数转换单元；电流检测单元包括电流采样单元，电流采样单元连接运算放大单元二，运算放大单元二连接模数转换单元。
电压采样单元可采用线性光电隔离或调制解调原理，将输入模拟电压信号经过分压、滤波、数字化采样处理，稳定性好，体积小，重量轻，安装简便。
电流采样单元可采用环式霍尔感应原理，将输入模拟电流信号经过霍尔感应、滤波、数字化采样处理，无插入损耗，体积小，重量轻，安装简便。
监控后台40接收监测单元30输出的信号，根据预设的配置完成指定的操作，包括数据压缩、数据处理等功能，通过算法对于实时采集的电压、电流信号及时处理，如设备在长期监测太阳能电池板的电压、电流数据，无需实时传输显示数据，监测单元30在正常采集电压、电流数据时，经特定的算法处理，可将数据周期性上传至监控后台40，从而减少传输开销。
具体的，电压检测单元和所述电流检测单元连接直流熔断器可以有效防止太阳能电池板输入的电流过大烧毁本监测装置内部模块。
此外，本实施例中，监测单元包30括微处理器、无线通信模块以及电源模块，微处理器30通过无线通信模块与监控后台连接。
其中，微处理器30采用ST单片机STM8L151K4T6低功耗微处理器；电源模块的供电电源来自于太阳能电池板。
此外，监测单元30与报警单元41连接，当电池板数据采集单元采集的电流和电压大于预设阈值时，报警单元41响起。其中，报警单元41包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述监测单元相连，以控制所述蜂鸣器的报警。
综上所述，本发明通过采集与之连接的太阳能电池板的电压、电流数据，从而实现对光伏发电系统中太阳能电池板的长期稳定的实时监测功能，电压检测单元和电流检测单元保证了采集的数据更准确，通过无线监测单元可以直观判断有异常或故障的太阳能电池板，方便进行维护，大大提高了工作效率，同时也节省了维护成本。
虽然本发明主要描述了以上实施例，但是只是作为实例来加以描述，而本发明并不限于此。本领域普通技术人员能做出多种变型和应用而不脱离实施例的实质特性。例如，对实施例详示的每个部件都可以修改和运行，与所述变型和应用相关的差异可认为包括在所附权利要求所限定的本发明的保护范围内。
本说明书中所涉及的实施例，其含义是结合该实施例描述的特地特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中出现于各处的这些术语不一定都涉及同一实施例。此外，当结合任一实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为其落入本领域普通技术人员结合其他实施例就可以实现的这些特定特征、结构或特性的范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于,包括电池板数据采集单元以及监测单元；所述电池板数据采集单元与监测单元相连接，所述电池板数据采集单元用于采集电流和电压，所述监测单元用于接收所述电池板数据采集单元发送的电流和电压，并根据电流和电压判断分析存在故障的电池板。
2.如权利要求1所述的太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于, 所述电池板数据采集单元包括电压检测单元和电流检测单元；所述电压检测单元包括电压采样单元，电压采样单元连接运算放大单元一，运算放大单元一连接模数转换单元；所述电流检测单元包括电流采样单元，电流采样单元连接运算放大单元二，运算放大单元二连接模数转换单元。
3.如权利要求2所述的太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于,所述电压检测单元和所述电流检测单元连接直流熔断器。
4.如权利要求1所述的太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于,所述监测单元包括微处理器、无线通信模块以及电源模块，所述微处理器通过无线通信模块与监控后台连接。
5.如权利要求4所述的太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于,所述微处理器采用ST单片机STM8L151K4T6低功耗微处理器。
6.如权利要求4所述的太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于,所述电源模块的供电电源来自于太阳能电池板。
7.如权利要求1所述的太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于,所述监测单元与报警单元连接，当所述电池板数据采集单元采集的电流和电压大于预设阈值时，所述报警单元响起。
8.如权利要求1所述的太阳能电池板的在线监测系统，其特征在于,所述报警单元包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述监测单元相连，以控制所述蜂鸣器的报警。
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