CN203590150U - 一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置 - Google Patents

一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，包括微控制器模块和为装置中各用电模块供电的电源模块，以及与所述微控制器模块相接的有线通信模块、无线通信模块和数据存储器模块，所述微控制器模块的输入端接有用于参数设置的按键操作电路模块、用于为装置提供实时时钟信号的时钟模块、模拟量采集电路模块、开关量采集电路模块和温湿度传感器，所述微控制器模块的输出端接有显示电路模块和继电器开关输出电路模块。本实用新型集成度高，体积小，功能完备，具有普遍适用性，通信方式齐全，通信速度快，通信的可靠性高，为实现光伏发电的远程监控提供了保障，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置。
背景技术
近年来，随着新能源产业的发展，光伏发电产业取得了飞速发展。光伏发电具有无污染、维护简单、资源永不枯竭和资源分布广泛等特点。由于单体光伏电池的输出的电压、电流和功率都很小，不能满足电源应用的要求，为了提高输出功率，需要多个单体电池合理的串并联后封装成组件。太阳能本身是一种低密度的平面能源，需要用大面积的太阳能电池来采集。所以在需要更大功率的场合，需要再将多个组件组成电池方阵，以提供数值更大的电流、电压的输出。为了节约电缆，简化系统结构，提高可靠性和可维护性等原因，实际光伏发电工程中需要把多个方阵的输出电缆先进行并联后再输入到逆变器，而不是直接把所有方阵电缆直接接入逆变器。由于光伏电站使用的电池组件由成千上万块组成，有些电站面积达十多平方公里，如何监测电池组件的工作情况，如何才能实时将各级汇流状态进行监控数据传送回主控室并及时处理，面对上述问题，光伏发电的汇流监测系统的研究与设计具有重要的现实意义。
现有技术中也出现了一些光伏汇流监测装置，但是，以简单的采集组串电流功能的监测装置居多，而且多采用简单的RS-485通信方式，无法满足各种现场功能需求，尤其是分布式光伏发电监控对光伏汇流监测装置通信方式的多样性需求。各种以功能差异区分型号的产品又会导致型号繁多，不利于大批量生产，现有技术中的光伏汇流监测装置还存在着集成度低、功能单一、普遍适用性差、成本高的缺陷和不足，限制了其推广使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其集成度高，体积小，功能完备，具有普遍适用性，通信方式齐全，通信速度快，通信的可靠性高，为实现光伏发电的远程监控提供了保障，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：包括微控制器模块和为装置中各用电模块供电的电源模块，以及与所述微控制器模块相接的有线通信模块、无线通信模块和数据存储器模块，所述微控制器模块的输入端接有用于参数设置的按键操作电路模块、用于为装置提供实时时钟信号的时钟模块、模拟量采集电路模块、开关量采集电路模块和温湿度传感器，所述微控制器模块的输出端接有显示电路模块和继电器开关输出电路模块。
上述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述微控制器模块为8位单片机、16位单片机或32位ARM微处理器。
上述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述有线通信模块包括RS-485通信模块、光纤通信模块和电力线载波通信模块。
上述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述无线通信模块包括RF通信模块、GPRS通信模块和WIFI通信模块。
上述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述RF通信模块为ZigBee模块。
上述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述数据存储器模块为Flash存储器、EEPROM存储器或铁电存储器中的一种或多种的组合。
上述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述显示电路模块为LED显示屏或LCD显示屏。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型主要针对太阳能光伏发电系统中的汇流部分进行监测，集成度高，结构简单，体积小。
2、本实用新型的功能完备，具有普遍适用性，设置有多种有线和无线通信方式，能够很好地满足各种现场功能需求，而且当通过无线通信模块通信时，无需布线，可以利用现有技术中成熟的无线通信网络进行通信，通信速度快，通信的可靠性高。
3、本实用新型的功耗低，能够宽温运行，抗干扰性能好。
4、通过使用本实用新型，能够将光伏汇流箱的工作状态数据实时传到远程监控计算机上，为实现光伏发电的远程监控提供了保障。
5、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型集成度高，体积小，功能完备，具有普遍适用性，通信方式齐全，通信速度快，通信的可靠性高，为实现光伏发电的远程监控提供了保障，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
附图标记说明:
1—微控制器模块；      2—电源模块；            3—有线通信模块；
3-1—RS-485通信模块；    3-2—光纤通信模块；
3-3—电力线载波通信模块；      4—无线通信模块；
4-1—RF通信模块；      4-2—GPRS通信模块；      4-3—WIFI通信模块；
5—数据存储器模块；    6—按键操作电路模块；    7—时钟模块；
8—模拟量采集电路模块；    9—开关量采集电路模块；
10—温湿度传感器；          11—显示电路模块；
12—继电器开关输出电路模块。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括微控制器模块1和为装置中各用电模块供电的电源模块2，以及与所述微控制器模块1相接的有线通信模块3、无线通信模块4和数据存储器模块5，所述微控制器模块1的输入端接有用于参数设置的按键操作电路模块6、用于为装置提供实时时钟信号的时钟模块7、模拟量采集电路模块8、开关量采集电路模块9和温湿度传感器10，所述微控制器模块1的输出端接有显示电路模块11和继电器开关输出电路模块12。
如图1所示，本实施例中，所述微控制器模块1为8位单片机、16位单片机或32位ARM微处理器。所述有线通信模块3包括RS-485通信模块3-1、光纤通信模块3-2和电力线载波通信模块3-3。所述无线通信模块4包括RF通信模块4-1、GPRS通信模块4-2和WIFI通信模块4-3。具体地，所述RF通信模块4-1为ZigBee模块。设置有多种有线和无线通信方式，能够很好地满足各种现场功能需求，而且当通过无线通信模块4通信时，无需布线，可以利用现有技术中成熟的无线通信网络进行通信，通信速度快，通信的可靠性高。
如图1所示，本实施例中，所述数据存储器模块5为Flash存储器、EEPROM存储器或铁电存储器中的一种或多种的组合，通过设置数据存储器模块5能够实现数据记录。所述显示电路模块11为LED显示屏或LCD显示屏。
本实用新型使用时，所述模拟量采集电路模块8可以外接用于对汇流支路的电压进行检测的电压检测传感器和用于对汇流支路的电流进行检测的电流检测传感器，采集到的电压值和电流值可以输出给微控制器模块1，通过显示电路模块11进行显示，并通过有线通信模块3或无线通信模块4传输到监控计算机上，结合时钟模块7提供的实时时钟信号，为计算光伏汇流的功率和电量提供了数据来源；所述开关量采集电路模块9可以外接防雷器的输出端和连接在汇流母线上的断路器的输出端，采集到的开关量可以输出给微控制器模块1，通过显示电路模块11进行显示，并通过有线通信模块3或无线通信模块4传输到监控计算机上，实现对防雷器工作状态和断路器工作状态的监控；所述温湿度传感器10能够对光伏汇流箱内的温湿度进行实时检测并将所检测到的信号实时输出给微控制器模块1，通过显示电路模块11进行显示，并通过有线通信模块3或无线通信模块4传输到监控计算机上，实现对光伏汇流箱内温湿度的实时监控；所述继电器开关输出电路模块12可以外接风扇等散热装置，当汇流箱内温湿度超过预先通过操作按键操作电路模块6设置的温湿度阈值时，通过继电器开关输出电路模块12控制风扇等散热装置启动，进行散热。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：包括微控制器模块（1）和为装置中各用电模块供电的电源模块（2），以及与所述微控制器模块（1）相接的有线通信模块（3）、无线通信模块（4）和数据存储器模块（5），所述微控制器模块（1）的输入端接有用于参数设置的按键操作电路模块（6）、用于为装置提供实时时钟信号的时钟模块（7）、模拟量采集电路模块（8）、开关量采集电路模块（9）和温湿度传感器（10），所述微控制器模块（1）的输出端接有显示电路模块（11）和继电器开关输出电路模块（12）。
2.按照权利要求1所述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述微控制器模块（1）为8位单片机、16位单片机或32位ARM微处理器。
3.按照权利要求1所述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述有线通信模块（3）包括RS-485通信模块（3-1）、光纤通信模块（3-2）和电力线载波通信模块（3-3）。
4.按照权利要求1所述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述无线通信模块（4）包括RF通信模块（4-1）、GPRS通信模块（4-2）和WIFI通信模块（4-3）。
5.按照权利要求4所述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述RF通信模块（4-1）为ZigBee模块。
6.按照权利要求1所述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述数据存储器模块（5）为Flash存储器、EEPROM存储器或铁电存储器中的一种或多种的组合。
7.按照权利要求1所述的一种具备多功能通信方式的光伏汇流监测装置，其特征在于：所述显示电路模块（11）为LED显示屏或LCD显示屏。
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