CN202513848U - 太阳能发电阵列监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能发电阵列监控系统，包括接入切换模块、太阳能电池板控制模块和总控制端模块，其特征在于：所述接入切换模块包括与每一太阳能电池并联的接入切换电子开关、串联在太阳能电池板输出回路中的第一电子开关和并联在太阳能电池板两输出端之间的第二电子开关；所述太阳能电池板控制模块包括每一太阳能电池的电压传感电路、微处理器和无线模组，微处理器的一组输出端分别控制各接入切换电子开关、第一电子开关和第二电子开关；所述总控制端模块包括与各个太阳能电池板控制模块中的无线模组配合的第二无线模组、计算机和数据库。本实用新型可以实现对每一块太阳能板的每一个电池模块的精确操控，节约成本，提高可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能发电装置，尤其涉及一种用于对太阳能发电阵列进行监视和控制的系统。
背景技术
在太阳能发电厂和家用太阳能供热发电系统中，通常，由多个太阳能电池板并联供电，每个太阳能电池板则由多个太阳能电池串联实现，常见的太阳能电池板由3个太阳能电池串联构成。为保证正常的输出电压，需要设置如DC-DC变换器或其它装置控制输出。
当由于光照被遮挡或者某一太阳能电池故障时，会导致串联的一组太阳能电池整体输出受到影响，并有可能造成太阳能电池的损坏。为解决上述问题，一种解决方案是，对每一太阳能电池的状态进行监视，同时对每一太阳能电池的接入进行通断控制，当监测到某一太阳能电池产生低电压或低电流输出情况时，控制切断该太阳能电池的接入，以避免对其它太阳能电池的正常工作产生不利影响。
如何对由大量太阳能电池板构成的太阳能电池阵列进行上述监控，随时了解每一太阳能电池的性能状态，以便于对太阳能电池及时进行维护操作，是目前需要解决的问题。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种太阳能发电阵列监控系统，以简单的结构实现太阳能电池的监视和控制，并能对整个发电阵列系统的每一太阳能电池进行单独的监控，以便于太阳能发电系统的控制和维护。
为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能发电阵列监控系统，包括与太阳能电池连接的接入切换模块、太阳能电池板控制模块和总控制端模块，所述接入切换模块包括与每一太阳能电池并联的接入切换电子开关、串联在太阳能电池板输出回路中的第一电子开关和并联在太阳能电池板两输出端之间的第二电子开关；所述太阳能电池板控制模块包括每一太阳能电池的电压传感电路、微处理器和无线模组，微处理器的一组输出端分别控制各接入切换电子开关、第一电子开关和第二电子开关；所述总控制端模块包括与各个太阳能电池板控制模块中的无线模组配合的第二无线模组、计算机和数据库。
上述技术方案中，接入切换模块由多个电子开关构成，电子开关的构建为现有技术，如可以采用如功率场效应管电路构成。太阳能电池板控制模块能够控制该太阳能电池板上的各个电子开关。正常工作情况下，第一电子开关闭合，第二电子开关断开，各太阳能电池上的接入切换电子开关均断开，此时，太阳能电池板上的所有太阳能电池同时正常供电；当检测到某一太阳能电池失效时（如发生低电压输出），控制与该太阳能电池并联的接入切换电子开关闭合，该太阳能电池被短路，其余太阳能电池能够正常工作；当需要对太阳能电池板进行维修时，断开第一电子开关，闭合第二电子开关，太阳能电池板的两输出端之间无电压输出，可以安全地进行拆卸或器件更换工作。太阳能电池的检测情况，可以通过无线模组传送到总控制端模块，由总控制端存入后台的数据库中。根据情况，也可以由总控制端通过对当前情况或历史记录的处理，决定某一太阳能电池是否被接入，此时，总控制端经第二无线模组发送信号，对应的太阳能电池板的无线模组接收信号，并控制对应的电子开关的动作。
上述技术方案中，所述无线模组和第二无线模组为采用RF4CE协议的无线收发模块。
进一步的技术方案，所述太阳能电池板控制模块中设有太阳能电池板温度传感电路，温度传感电路的输出端与微处理器的输入端连接。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1．本实用新型通过设置无线模组，可以采用无线的方式通过RF4CE国际标准协议将每个太阳能板及其中每个太阳能电池的状态传送给总控制端，总控制端针对每一块太阳能板建立数据库，通过时间的积累，可以清楚的知道每一块板的性能状态、变化过程，便于维护处理。
2．本实用新型可以采用无线的方式通过RF4CE国际标准协议实现对每一块太阳能板的每一个电池模块的精确操控。
3．本实用新型采用无线控制代替有线控制方式，节约成本，提高可靠性；同时，应用RF4CE 标准协议的组网功能，可以将整个太阳能电站组成一个完整的网络。
附图说明
图1是本实用新型实施例一中的接入切换模块的电路示意图。
图2是本实用新型实施例一中的太阳能电池板控制模块的电路示意图。
图3是本实用新型实施例一中的总控制端模块的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：一种太阳能发电阵列监控系统，包括与太阳能电池连接的接入切换模块、太阳能电池板控制模块和总控制端模块，参见附图1所示，太阳能电池板中设有3块串联连接的太阳能电池，所述接入切换模块包括分别与每一太阳能电池并联的3个接入切换电子开关K1-K3、串联在太阳能电池板输出回路中的第一电子开关K5和并联在太阳能电池板两输出端VOUT+和VOUT-之间的第二电子开关K4；参见附图2所示，所述太阳能电池板控制模块包括一微处理器和一RF4CE无线模组，设置多个传感电路分别收集各太阳能电池的输出电压、太阳能电池板的输出电流、以及太阳能电池板的温度，微处理器的一组输出端分别控制各接入切换电子开关、第一电子开关和第二电子开关；参见附图3所示，所述总控制端模块包括与各个太阳能电池板控制模块中的无线模组配合的第二RF4CE无线模组、计算机和数据库。
其中，K1-K5可以由功率场效应管构成电子开关电路，由图2中输出的控制信号控制电子开关的闭合和断开。正常工作时，K5闭合，K4断开，K1-K3均断开，此时，太阳能电池板上的所有太阳能电池同时正常供电，通过太阳的照射，产生电能并通过VOUT+和VOUT- 两端输出；当第一组太阳能电池失效时（低电压，低电流输出），K1闭合，另两组太阳能电池任然可以继续发电并通过VOUT+和VOUT- 两端输出电流。同理，当第二组太阳能电池失效时（低电压，低电流输出），K2闭合，当第三组太阳能电池失效时（低电压，低电流输出），K3闭合， 当要拆卸，更换太阳能板时，K5断开，K4闭合，这样VOUT+和VOUT- 两端无电压输出，可以进行安全的拆卸更换工作。太阳能电池的检测情况，可以通过无线模组传送到总控制端模块，由总控制端存入后台的数据库中。根据情况，也可以由总控制端通过对当前情况或历史记录的处理，决定某一太阳能电池是否被接入，此时，总控制端经第二无线模组发送信号，对应的太阳能电池板的无线模组接收信号，并控制对应的电子开关的动作。
由此组成了一个完整的太阳能发电阵列的监控系统，可以监视每一块太阳能板的实时状态，并及时的对每一块太阳能板进行通断的操作（并网发电或从电网脱开进入维修模式），使整个系统处于安全高效的运行状态。
Claims (3)
1. 一种太阳能发电阵列监控系统，包括与太阳能电池连接的接入切换模块、太阳能电池板控制模块和总控制端模块，其特征在于：所述接入切换模块包括与每一太阳能电池并联的接入切换电子开关、串联在太阳能电池板输出回路中的第一电子开关和并联在太阳能电池板两输出端之间的第二电子开关；所述太阳能电池板控制模块包括每一太阳能电池的电压传感电路、微处理器和无线模组，微处理器的一组输出端分别控制各接入切换电子开关、第一电子开关和第二电子开关；所述总控制端模块包括与各个太阳能电池板控制模块中的无线模组配合的第二无线模组、计算机和数据库。
2. 根据权利要求1所述的太阳能发电阵列监控系统，其特征在于：所述无线模组和第二无线模组为采用RF4CE协议的无线收发模块。
3. 根据权利要求1所述的太阳能发电阵列监控系统，其特征在于：所述太阳能电池板控制模块中设有太阳能电池板温度传感电路，温度传感电路的输出端与微处理器的输入端连接。
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| CN (1) | CN202513848U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107370456A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-21 | 孙睿超 | 一种智能光伏电池系统的设计 |
| CN113422422A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-09-21 | 绵阳天仪空间科技有限公司 | 一种卫星能源系统 |
| CN113675934A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-19 | 绵阳天仪空间科技有限公司 | 一种模块化卫星电源系统 |
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2012
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