CN204423629U - 一种用于光伏发电电池板检测的soc芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，包括微控制器、UART串行口、电力线载波通信控制器、定时/计数器、输入输出端口、A/D转换器、数据存储器和程序存储器，所述微控制器分别与所述UART串行口、电力线载波通信控制器、定时/计数器、输入输出端口、A/D转换器、数据存储器和程序存储器连接。本实用新型的有益效果是：本芯片应用电力线载波技术，只需一个单芯片，加一些少量的外围电路，就能构成一个专门检测光伏电池板的微系统，不必架设专用的光伏检测通讯线路，以光伏电池板的输电线路作为信号传输媒介，对光伏电池板进行远距离实时检测，具有成本低、效率高、稳定性强、组网简单等优点，适合大规模应用。
Description
技术领域
本实用新型属于电力线载波通信技术领域，尤其是涉及一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片。
背景技术
中国太阳能光伏发电潜力巨大，随着国家持续推动光伏产业，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达到1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时，未来几年，中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快递增长，而太阳能光伏电池板作为最基本的单元，检测光伏电池板的温度、电压、电流、功率等参数状态给监控中心成了必不可少的环节，目前太阳能光伏电池板检测系统需要架设专用的光伏检测通讯线路，增加了布线施工的成本和工期。
电力线载波通信是一种利用既有电力线路作为信息传输信道的通信方式。携载信息的电压信号经信道编码和调制解调后，通过电力线进行传输，辅以适当的总线通信协议和组网算法，即可完成电力线上的网络通信功能。电力线信道可以说是无处不在的，所以电力线载波通信的最大优势就是免布线、即插即用，极大地节省了布线施工的投资和工期。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，包括微控制器、UART串行口、电力线载波通信控制器、定时/计数器、输入输出端口、A/D转换器、数据存储器和程序存储器，所述微控制器分别与所述UART串行口、电力线载波通信控制器、定时/计数器、输入输出端口、A/D转换器、数据存储器和程序存储器连接。
进一步的，所述的电力线载波通信控制器是专为电力线通讯应用而设计的半双工异步调制解调器，包括前置低噪放大器、本振、上变频器、中频放大器、比较器、BPSK解调器、DSSS相关器、DSSS成帧器、BPSK调制器和DSSSD/A转换器，所述上变频器的输入端分别所述前置低噪放大器的输出端和所述本振的输出端连接，所述上变频器的输出端连FLTO管脚，所述前置低噪放大器的输入端连PLCIN端,所述中频放大器的输入端连FLTI管脚，输出端与所述比较器的输入端连接，所述BPSK解调器的输入端与所述比较器的输出端连接，所述BPSK解调器的输出端与所述DSSS相关器的输入端连接，所述DSSS相关器的输出端接SSCRXBUF接收端，所述BPSK调制器的输出端分别与所述DSSS D/A转换器的输入端和DSSS成帧器的输入端连接，并将调制信号通过PLCOUT端以方波信号输出，所述DSSS成帧器的输入端还与SSCTXBUF发射端连接，所述DSSS D/A转换器的输出端通过PLCOUT端输出正弦波。
进一步的，所述的微控制器采用RISC8051型微处理器。
进一步的，所述程序存储器为3KB EEPROM片内程序存储器，所述数据存储器为128B SRAM片内数据存储器。
进一步的，所述的UART串行口为2路全双工串行口，分别为UART0和UART2。
进一步的，所述的定时/计数器为2路16位的。
进一步的，所述的A/D转换器为两个12位的。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本芯片集成了12位的A/D转换器、RISC8051型微控制器、半双工电力线载波通信控制器等电路，降低了应用该技术的生产成本，本芯片应用电力线载波技术，只需一个单芯片，加一些少量的外围电路，就能构成一个专门检测光伏电池板的微系统，不必架设专用的光伏检测通讯线路，以光伏电池板的输电线路作为信号传输媒介，对光伏电池板进行远距离实时检测，具有成本低、效率高、稳定性强、组网简单等优点，适合大规模应用。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图，
图2是本实用新型中电力线载波通信控制器的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
如图1所示，一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，包括RISC8051型微控制器、2路全双工UART串行口、半双工电力线载波通信控制器、2路16位定时/计数器、输入输出端口、2个12位A/D转换器、3KB EEPROM片内数据存储器和128B SRAM片内程序存储器，所述RISC8051型微控制器分别与所述UART串行口、电力线载波通信控制器、定时/计数器、输入输出端口、A/D转换器、数据存储器和程序存储器连接。
如图2所示，电力线载波通信控制器是专为电力线通讯应用而设计的半双工异步调制解调器，包括前置低噪放大器、本振、上变频器、中频放大器、比较器、BPSK解调器、DSSS相关器、DSSS成帧器、BPSK调制器和DSSS DA转换器，所述上变频器的输入端分别所述前置低噪放大器的输出端和所述本振的输出端连接，所述上变频器的输出端连FLTO管脚，所述前置低噪放大器的输入端连PLCIN端,所述中频放大器的输入端连FLTI管脚，输出端与所述比较器的输入端连接，所述BPSK解调器的输入端与所述比较器的输出端连接，所述BPSK解调器的输出端与所述DSSS相关器的输入端连接，所述DSSS相关器的输出端接SSCRXBUF接收端，所述BPSK调制器的输出端分别与所述DSSS DA转换器的输入端和DSSS成帧器的输入端连接，并将调制信号通过PLCOUT端以方波信号输出，所述DSSS成帧器的输入端还与SSCTXBUF发射端连接，所述DSSS DA转换器的输出端通过PLCOUT端输出正弦波。
本实例的工作过程：SOC芯片载波信号发送过程：通过自带的A/D转换器把采集的太阳能光伏电池板的状态参数的模拟信号转换成数字信号，并将这些数字信号传送给电力线载波通信控制器进行打包、调制等处理，将调制处理后的信号通过外部硬件驱动电路加载到电力线上。
SOC芯片载波信号接收过程：电力线上的信号经过滤波器滤波后连接到芯片的接收端，接收到的信号传送到电力线载波通信控制器，经过放大器和滤波器对接收到的信号进行放大滤波，再经过解调器进行解码等处理来恢复成原始数字信号，可直接发送给上位机，用来显示太阳能光伏电池板的各个状态参数。
载波通信控制器的工作工程：采用了直接序列扩频、数字信号处理、BPSK等技术，使得载波通讯的抗干扰能力有了巨大提高，且操作方便，在接收端，接收信号经过放大器和滤波器，对接收到的载波信号进行放大滤波，提高载波接收灵敏度，再经过解调器来进行解码等相关处理来压缩并恢复原始数据。在发送端，数据在成帧器中打包成符合一定协议格式的数据包，该数据包进行BPSK调制并经过数字滤波器后直接有DAC转换成模拟信号输出。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，其特征在于：包括微控制器、UART串行口、电力线载波通信控制器、定时/计数器、输入输出端口、A/D转换器、数据存储器和程序存储器，所述微控制器分别与所述UART串行口、电力线载波通信控制器、定时/计数器、输入输出端口、A/D转换器、数据存储器和程序存储器连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，其特征在于：所述的电力线载波通信控制器包括前置低噪放大器、本振、上变频器、中频放大器、比较器、BPSK解调器、DSSS相关器、DSSS成帧器、BPSK调制器和DSSS D/A转换器，所述上变频器的输入端分别与所述前置低噪放大器的输出端和所述本振的输出端连接，所述上变频器的输出端连FLTO管脚，所述前置低噪放大器的输入端连PLCIN端,所述中频放大器的输入端连FLTI管脚，所述中频放大器的输出端与所述比较器的输入端连接，所述BPSK解调器的输入端与所述比较器的输出端连接，所述BPSK解调器的输出端与所述DSSS相关器的输入端连接，所述DSSS相关器的输出端接SSCRXBUF接收端，所述BPSK调制器的输出端分别与所述DSSS D/A转换器的输入端和DSSS成帧器的输入端连接，并将调制信号通过PLCOUT端以方波信号输出，所述DSSS成帧器的输入端还与SSCTXBUF发射端连接，所述DSSS D/A转换器的输出端通过PLCOUT端输出正弦波。
3.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，其特征在于：所述的微控制器采用RISC8051型微处理器。
4.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，其特征在于：所述程序存储器为3KB EEPROM片内程序存储器，所述数据存储器为128B SRAM片内数据存储器。
5.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，其特征在于：所述的UART串行口为2路全双工串行口。
6.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，其特征在于：所述的定时/计数器为2路16位的。
7.根据权利要求1所述的一种用于光伏发电电池板检测的SOC芯片，其特征在于：所述的A/D转换器为2个12位的A/D转换器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017076191A1 (zh) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏板的工作状态检测方法、装置和系统及光伏电器系统 |
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2014
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