CN204258723U - 一种光伏发电的能耗检测系统 - Google Patents

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詹胜
高佩
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Abstract

本实用新型公开了一种光伏发电的能耗检测系统,包括上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块,上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块均分别连接CANH线和CANL线。本实用新型光伏发电的能耗检测系统通过非主从方式的CAN总线作为光伏发电的分布式检测系统的采集总线,使得检测系统具有高可靠性、可扩充性和实时性等优点,更加适合于光伏发电的检测、分析、维护以及改进。

Description

一种光伏发电的能耗检测系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种检测电路,具体是一种光伏发电的能耗检测系统。
背景技术
[0002] 近年来,光伏电池组在民用和工业生产中应用越来越广泛,为保障系统持续稳定进行,研宄与设计高效低成本、准确方便和快捷实用的光伏电池组能耗检测系统十分必要,光伏电池组单体电压较低,很少以其自然形态直接使用,大多采用串联或串并联组合的方式,同时,光伏电池组的电量随工作时间的延长和用电时间的增加会逐渐衰竭,很难保证组合中每个单体光伏电池组工作特性一致,因此,必须采用合理的监控设备,通过在线实时检测各单体光伏电池组的充放电电压、温度和整个光伏电池组组的充放电电流及充放电电压等参数,找出能耗较高的线路,分析能耗高的原因,以提高光伏发电的效率。一般的检测采用RS232或RS485总线,由于其为主从方式总线,检测终端无法主动向上位机发送数据。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种高效低成本、准确方便和快捷实用的光伏发电的能耗检测系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0005] 一种光伏发电的能耗检测系统,包括上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块,所述上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块均分别连接CANH线和CANL线。
[0006] 作为本实用新型进一步的方案:所述单体电池电压温度检测模块包括温度检测模块、电压检测模块和A/D转换和隔离模块,所述电压检测模块分别连接电压信号和放大模块,所述温度检测模块分别连接温度信号和放大模块,放大模块还连接滤波模块,滤波模块通过A/D转换和隔离模块连接单片机,单片机还分别连接显示模块和CAN总线。
[0007] 作为本实用新型进一步的方案:所述单体电池电压温度检测模块为N个,N为光伏电池组中包含的单体电池数目,N=I, 2,3...。
[0008] 作为本实用新型进一步的方案:所述温度检测模块包括放大器Al、放大器A2和电阻R1,电阻Rl连接电源VCC,电阻Rl另一端分别连接电阻R2和放大器Al引脚I,放大器Al引脚3分别连接电容C3、电阻R3和电阻R4,电容C3另一端分别连接电阻R2另一端和接地电容C2,所述电阻R3另一端分别连接电阻R5和电阻R8,电阻R5另一端连接电阻R6并接地,电阻R6另一端分别连接电阻R4另一端和电阻R7,电阻R7另一端分别连接电容C4和放大器A2引脚1,放大器A2引脚2分别连接电阻R8另一端和接地电容Cl,放大器A2引脚3分别连接电容C4另一端和Vl端口。
[0009] 作为本实用新型进一步的方案:所述电压检测模块包括芯片U1、电阻R10、放大器A3和放大器A4,电阻RlO连接V2端口,电阻RlO另一端分别连接电容C5、电阻R13和放大器A3引脚I,放大器A3引脚2分别连接接地电容C7和电阻R12,电阻R12另一端连接芯片Ul引脚4,放大器A3引脚3分别连接电容C2另一端和电阻R12,电阻R12连接芯片Ul引脚2,芯片Ul引脚3连接电阻R13另一端,芯片Ul引脚I接地,芯片Ul引脚5分别连接接地二极管Dl正极和放大器A4引脚2,芯片Ul引脚6分别连接电容C6、电阻R14和放大器A4引脚1,放大器M引脚3分别连接电容C6另一端、电阻R14另一端和Vo端口。
[0010] 作为本实用新型再进一步的方案:所述芯片Ul型号为HCNR201。
[0011] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型光伏发电的能耗检测系统通过非主从方式的CAN总线作为光伏发电的分布式检测系统的采集总线,使得检测系统具有高可靠性、可扩充性和实时性等优点,更加适合于光伏发电的检测、分析、维护以及改进。
附图说明
[0012] 图1为一种光伏发电的能耗检测系统的电路结构框图。
[0013] 图2为一种光伏发电的能耗检测系统中单体电池电压温度检测模块的电路结构框图。
[0014]图3为一种光伏发电的能耗检测系统中温度检测模块的电路图。
[0015] 图4为一种光伏发电的能耗检测系统中电压检测模块的电路图。
具体实施方式
[0016] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0017] 请参阅图1〜4,本实用新型实施例中,一种光伏发电的能耗检测系统,包括上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块,上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块均分别连接CANH线和CANL线。
[0018] 单体电池电压温度检测模块包括温度检测模块、电压检测模块和A/D转换和隔离模块,电压检测模块分别连接电压信号和放大模块,温度检测模块分别连接温度信号和放大模块,放大模块还连接滤波模块,滤波模块通过A/D转换和隔离模块连接单片机,单片机还分别连接显示模块和CAN总线。
[0019] 单体电池电压温度检测模块为N个,N为光伏电池组中包含的单体电池数目,N=Ij 2,3...ο
[0020] 温度检测模块包括放大器Al、放大器A2和电阻Rl,电阻Rl连接电源VCC,电阻Rl另一端分别连接电阻R2和放大器Al引脚1,放大器Al引脚3分别连接电容C3、电阻R3和电阻R4,电容C3另一端分别连接电阻R2另一端和接地电容C2,电阻R3另一端分别连接电阻R5和电阻R8,电阻R5另一端连接电阻R6并接地,电阻R6另一端分别连接电阻R4另一端和电阻R7,电阻R7另一端分别连接电容C4和放大器A2引脚1,放大器A2引脚2分别连接电阻R8另一端和接地电容Cl,放大器A2引脚3分别连接电容C4另一端和Vl端口。
[0021] 电压检测模块包括芯片U1、电阻R10、放大器A3和放大器A4,电阻RlO连接V2端口,电阻RlO另一端分别连接电容C5、电阻R13和放大器A3引脚I,放大器A3引脚2分别连接接地电容C7和电阻R12,电阻R12另一端连接芯片Ul引脚4,放大器A3引脚3分别连接电容C2另一端和电阻R12,电阻R12连接芯片Ul引脚2,芯片Ul引脚3连接电阻R13另一端,芯片Ul引脚I接地,芯片Ul引脚5分别连接接地二极管Dl正极和放大器A4引脚2,芯片Ul引脚6分别连接电容C6、电阻R14和放大器A4引脚1,放大器A4引脚3分别连接电容C6另一端、电阻R14另一端和Vo端口。
[0022]芯片 Ul 型号为 HCNR201。
[0023] 本实用新型的工作原理是:单体电池电压温度检测模块分别检测光伏电池组组中的单体电池的电压和电流,各个检测模块的硬件结构十分相似,同时还有一个单独的光伏电池组组电压电流检测模块来检测光伏电池组组整体的电压和电流,单体电池电压温度检测模块和光伏电池组组电压电路检测模块实时检测并向CAN总线发送数据,上位机接收各个检测模块的数据,并对数据进行分析、处理、存储、显示和打印,同时对单体电池线路的能耗进行诊断和报警。
[0024] 电压检测模块和温度检测模块采集到光伏电池组单体电压和温度信号后,进行放大、滤波A/D转换和隔离,送入单片机,单片机将通过CAN总线与上位机进行数据通信,其中,A/D转换采用12位A/D转换器ADS7841P,采样周期小于20ms,通过光电隔离与单片机连接,单片机采用低功耗、小体积8为单片机LPC932,并使用LED指示工作状态,通过带有串行接口的CAN控制器与单片机连接,CAN总线用于向上位机传输检测数据,再经过上位机软件的分析得出系统各线路的能耗数据。

Claims (6)

1.一种光伏发电的能耗检测系统,包括上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块,其特征在于,所述上位机、光伏电池组电压电流检测模块和单体电池电压温度检测模块均分别连接CANH线和CANL线。
2.根据权利要求1所述的光伏发电的能耗检测系统,其特征在于,所述单体电池电压温度检测模块包括温度检测模块、电压检测模块和A/D转换和隔离模块,所述电压检测模块分别连接电压信号和放大模块,所述温度检测模块分别连接温度信号和放大模块,放大模块还连接滤波模块,滤波模块通过A/D转换和隔离模块连接单片机,单片机还分别连接显示模块和CAN总线。
3.根据权利要求1所述的光伏发电的能耗检测系统,其特征在于,所述单体电池电压温度检测模块为N个,N为光伏电池组中包含的单体电池数目,N=I, 2,3...。
4.根据权利要求2所述的光伏发电的能耗检测系统,其特征在于,所述温度检测模块包括放大器Al、放大器A2和电阻Rl,电阻Rl连接电源VCC,电阻Rl另一端分别连接电阻R2和放大器Al引脚I,放大器Al引脚3分别连接电容C3、电阻R3和电阻R4,电容C3另一端分别连接电阻R2另一端和接地电容C2,所述电阻R3另一端分别连接电阻R5和电阻R8,电阻R5另一端连接电阻R6并接地,电阻R6另一端分别连接电阻R4另一端和电阻R7,电阻R7另一端分别连接电容C4和放大器A2引脚1,放大器A2引脚2分别连接电阻R8另一端和接地电容Cl,放大器A2引脚3分别连接电容C4另一端和Vl端口。
5.根据权利要求2所述的光伏发电的能耗检测系统,其特征在于,所述电压检测模块包括芯片U1、电阻RlO、放大器A3和放大器A4,电阻RlO连接V2端口,电阻RlO另一端分别连接电容C5、电阻R13和放大器A3引脚1,放大器A3引脚2分别连接接地电容C7和电阻R12,电阻R12另一端连接芯片Ul引脚4,放大器A3引脚3分别连接电容C2另一端和电阻R12,电阻R12连接芯片Ul引脚2,芯片Ul引脚3连接电阻R13另一端,芯片Ul引脚I接地,芯片Ul引脚5分别连接接地二极管Dl正极和放大器A4引脚2,芯片Ul引脚6分别连接电容C6、电阻R14和放大器A4引脚1,放大器A4引脚3分别连接电容C6另一端、电阻R14另一端和Vo端口。
6.根据权利要求5所述的光伏发电的能耗检测系统,其特征在于,所述芯片Ul型号为HCNR201。
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CN106410942A (zh) * 2016-11-20 2017-02-15 广西大学 一种绿色节能发电智能控制系统

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