CN203055146U

CN203055146U - 一种小型光伏发电系统的无线监控设备

Info

Publication number: CN203055146U
Application number: CN 201320093912
Authority: CN
Inventors: 周斌斌; 陆利军; 陶国均; 束林
Original assignee: ZHEJIANG WOLONG NEW ENERGY CO Ltd; Wolong Electric Group Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG WOLONG NEW ENERGY CO Ltd; Wolong Electric Drive Group Co Ltd
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2023-03-01

Abstract

一种小型光伏发电系统的无线监控设备，涉及一种光伏发电系统的无线监控设备。目前光伏系统中常用串口通讯，监控设备体积大，耗电量大，成本高，不适用家用或者商用的小型发电系统。本实用新型特征在于包括：显示器、充电电池、用于对充电电池电量进行管理以保证电池正常工作的充放电模块、用于和逆变器通讯连接的通讯模块、用于存储数据的存储器、用于输入的输入模块、用于数据处理的控制器，所述的控制器与显示器、通讯模块、存储器、输入模块相连，所述的充放电模块与电池相连；所述的通讯模块包括蓝牙通讯单元及WIFI通讯单元。本技术方案集成了蓝牙和WIFI两种无线通讯方式，其体积小，可手持，耗电量小，使用灵活，成本低。

Description

一种小型光伏发电系统的无线监控设备

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电系统的无线监控设备。

背景技术

目前光伏发电系统主要包括电力拓扑和通讯拓扑两部分，电力拓扑主要完成光伏能源的产生和转换。通讯拓扑主要是监控光伏发电系统每个部分的运行状态及数据，光伏发电设备又是整个光伏发电系统的核心设备，同时光伏逆变器等设备也是整个光伏发电系统最容易出现问题的，所以，对光伏发电系统进行监控也就非常重要了，目前光伏系统中常用的通讯方式是RS232和RS485串口通讯，监控设备体积大，耗电量大，成本高，不适用家用或者商用的小型发电系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种小型光伏发电系统的无线监控设备，以达到成本低、使用灵活的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种小型光伏发电系统的无线监控设备，其特征在于包括：用于显示的显示器、为设备供电的充电电池、用于对充电电池电量进行管理以保证电池正常工作的充放电模块、用于和逆变器通讯连接的通讯模块、用于存储数据的存储器、用于输入的输入模块、用于数据处理的控制器，所述的控制器与显示器、通讯模块、存储器、输入模块相连，所述的充放电模块与电池相连；所述的通讯模块包括蓝牙通讯单元及WIFI通讯单元。本技术方案集成了蓝牙和WIFI两种无线通讯方式，可以用无线通讯方式监控小型光伏系统中任意带无线接口（WIFI、蓝牙）的设备，其体积小，可手持，耗电量小，使用灵活，成本低。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

所述的控制器包括MSP430系列的芯片。

所述的芯片设有驱动显示器的LCD 驱动模块。

所述的存储器为SD卡。

有益效果：本技术方案集成了蓝牙和WIFI两种无线通讯方式，可以用无线通讯方式监控小型光伏系统中任意带无线接口（WIFI、蓝牙）的设备，其体积小，可手持，耗电量小，使用灵活，成本低。

附图说明

图1是本实用新型结构原理图。

图2为本实用新型蓝牙本地监控拓扑。

图3为本实用新型WIFI本地监控拓扑。

图4为本实用新型蓝牙远程监控拓扑。

图5为本实用新型WIFI远程监控拓扑。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

本实用新型包括：用于显示的显示器、为设备供电的充电电池、用于对充电电池电量进行管理以保证电池正常工作的充放电模块、用于和逆变器通讯连接的通讯模块、用于存储数据的存储器、用于输入的输入模块、用于数据处理的控制器，控制器与显示器、通讯模块、存储器、输入模块相连，充放电模块与电池相连；通讯模块包括蓝牙通讯单元及WIFI通讯单元。控制器包括MSP430系列的芯片。芯片设有驱动显示器的显示器驱动模块。显示器为LCD显示器。存储器为SD卡。

如图1所示，在本实施例中，控制器包括MSP430F5529芯片，板子外还设有SD卡、蓝牙通讯单元、WIFI通讯单元、LCD显示器、按键（输入模块）、锂电池、充放电模块、RTC模块等。主芯片通过SD卡将本地设备的运行数据、故障信息、发电信息等记录并存储下来。SD卡作为本地数据储存设备。另外监控设备跟光伏逆变器等设备的通讯时通过蓝牙或者WIFI方式，如果光伏发电设备处于无线路由范围内那么监控设备可通过WIFI和各设备通讯，若光伏设备未处于无线路由范围内那么监控设备可通过蓝牙方式和光伏发电设备进行数据交互。LCD显示器主要显示逆变器的总发电量、总运行时间、节省二氧化碳排放量、实时功率、一些运行数据等。锂电池主要负责整个设备的供电。

监控设备主要模块分析：

充放电模块：这个模块主要用于手持设备的电源供给。电池充电的来源选用MINI USB口充电，并在板子上加一个电池充放电模块，然后通过主芯片通用I/O口控制；由于整个板子都是低功耗芯片构成所以不管是电池还是充放电模块都不需要特别追求其性能。可结合成本与结构考虑电池容量决定。

LCD显示器：选用低功耗的屏延长监控设备的续航能力；驱动方式可以使并口或者串口。

无线通讯模块包括蓝牙和WIFI。蓝牙通讯主要通过蓝牙通讯单元来实现，利用MSP4305529芯片的UART口或者SPI等通讯口去驱动蓝牙通讯单元。软件中只需要对模块进行初始化和数据计算等工作。在硬件准备完毕的基础上蓝牙通讯单元操作方便、快捷、简单，直接通过初始化就可开始工作，只要外界设备通过配对启用SPP功能就可跟逆变器等交互数据。WIFI通讯单元和蓝牙通讯单元用法很相似，只要在初始化中设定需要连接的无线路由IP地址就行，自动获取无线路由分配的IP后可以全透明数据通讯；非常方便。

图2所示为蓝牙本地监控示意图。首先这个蓝牙本地网络由逆变器、手机和监控设备等构成。最基本的数据通讯由逆变器内部蓝牙通讯单元点对点的SPP完成。逆变器与逆变器之间相互通信机制可以让网络内任意逆变器得到其他任意逆变器的数据（这个算法可用在多个逆变器组网运行时的参数交换），这样的拓扑可以让手持设备只要能进入任意逆变器蓝牙范围内就能得到网络内任意逆变器的数据。

在逆变器这侧，需要集成无线通讯协议和底层无线通讯驱动，监控设备这侧也集成无线驱动和协议。

图3所示为WIFI本地监控示意图。终端WIFI网络拓扑主要包括逆变器（带WIFI通讯单元），监控设备和无线路由。本网络通讯是基于TCP/IP协议完成，路由器的基本作用是给网络内任何一个设备分配IP地址，而任意网络内设备都是通过TCP/IP协议进行通讯，理论上是可以跟任意一个交换数据。

图4所示为蓝牙远程监控示意图。以蓝牙为主体的网络需要在底层拓扑中的每个设备中都集成蓝牙通讯单元，这个拓扑需要将监控设备作为数据通讯的枢纽，它将蓝牙数据转换成以太网协议数据，也可以远程通过服务器下载任意上网的逆变器数据，完成显示功能。以蓝牙为主体的网络和直接用WIFI网络相比多了一个手持设备。蓝牙网络是比较倾向于底层，本地访问，对于只需要本地监控的用户来说这个底层软件会是比较简单、方便和更加稳定。当用户只需要本地监控，那么不需要路由就可以实现监控功能。

图5所示为WIFI远程监控示意图。以WIFI为主体的远程网络以服务器为数据中心并通过TCP/IP协议实现各个节点的数据交互。

以上图1-5所示的一种小型光伏发电系统的无线监控设备是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims

1.一种小型光伏发电系统的无线监控设备，其特征在于包括：

用于显示的显示器、为设备供电的充电电池、用于对充电电池电量进行管理以保证电池正常工作的充放电模块、用于和逆变器通讯连接的通讯模块、用于存储数据的存储器、用于输入的输入模块、用于数据处理的控制器，所述的控制器与显示器、通讯模块、存储器、输入模块相连，所述的充放电模块与电池相连；所述的通讯模块包括蓝牙通讯单元及WIFI通讯单元。

2.根据权利要求1所述的一种小型光伏发电系统的无线监控设备，其特征在于：所述的控制器包括MSP430系列的芯片。

3.根据权利要求2所述的一种小型光伏发电系统的无线监控设备，其特征在于：所述的芯片设有驱动显示器的显示器驱动模块。

4.根据权利要求1所述的一种小型光伏发电系统的无线监控设备，其特征在于：所述的显示器为LCD显示器。

5.根据权利要求1所述的一种小型光伏发电系统的无线监控设备，其特征在于：所述的存储器为SD卡。