CN206498377U - 光伏组件监测模块的电压电流采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路。其中，包括：电压信号采集电路和电流信号采集电路，电压信号采集电路是通过高阻值电阻分压所获得光伏组件输出的电压信号，电流信号采集电路是通过电流采样模块将光伏组件所采集到的电流信号转换成电压信号。电压信号采集电路和电流信号采集电路均包括隔离放大器，以及差分运算放大电路与切比雪夫型低通滤波器。信号采集电路利用隔离放大器的隔离、放大作用将采集电路和光伏组件进行隔离，保证光伏组件出现故障时，采集电路不受影响；利用差分运算放大电路与切比雪夫型低通滤波器，将光伏组件监测模块上的载波信号及各种电磁干扰信号滤除，可以满足测量精度、隔离要求以及降低成本。

Description

光伏组件监测模块的电压电流采集电路

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏电站技术领域，具体而言，涉及一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路。

背景技术

随着能源结构调整步伐的加快，国家大力倡导绿色能源，太阳能光伏产业飞速发展。在光伏发电站运行过程中，准确测量光伏组件输出的直流电流、电压信号对太阳能发电站的监控管理起着至关重要的作用。

目前国内光伏组件汇流箱厂家多采用霍尔元件做采样元件，关于光伏组件电压、电流采集电路的文献资料大多也是基于不同规格的霍尔元件来进行的设计。霍尔元件是根据霍尔效应制作的电流传感器,利用磁电效应测量光伏组件监测模块所采集的电压、电流数据，具有结构小巧、更换方便，精度和线性度都比较高的优点，但也具有价格偏高、容易受到外部磁场干扰的缺点和不足。

针对现有的光伏组件通过霍尔元件采集电压和电流信号，成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路，以至少解决现有的光伏组件通过霍尔元件采集电压和电流信号，成本高的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路，包括：电压信号采集电路，与光伏组件连接，用于采集光伏组件输出的电压信号；电流信号采集电路，与光伏组件连接，用于采集光伏组件输出的电流信号。

进一步地，电压信号采集电路包括：电阻分压电路，与光伏组件连接，用于获取电压信号，其中，电阻分压电路包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻的第一端与光伏组件的正极连接，第三电阻的第一端与光伏组件的负极连接，第二电阻串联在第一电阻的第二端和第三电阻的第二端之间；隔离放大器电路，与电阻分压电路连接，用于放大电压信号为第一电压信号，并且将电压信号采集电路与光伏组件隔离；放大滤波电路，与隔离放大器电路连接，用于对第一电压信号进行放大和滤波。

进一步地，电流信号采集电路包括：电流采样电路，与光伏组件连接，用于对获取到的电流信号进行转换，得到第二电压信号，其中，电流采样电路包括：第四电阻，与光伏组件串联；隔离放大器电路，与电流采样电路连接，用于放大第二电压信号为第三电压信号，并且将电流信号采集电路与光伏组件隔离；放大滤波电路，与隔离放大器电路连接，用于对第三电压信号进行放大和滤波。

进一步地，隔离放大器电路包括：隔离放大器、退耦电路、低通滤波器和第一电容。隔离放大器的正输入端与第二电阻的第一端连接，隔离放大器的负输入端与第二电阻的第二端连接，或隔离放大器的正输入端与第四电阻的第一端连接，隔离放大器的负输入端与第四电阻的第二端连接，其中，隔离放大器的第一电源输入端和第二电源输入端与直流电源连接，隔离放大器的第一接地端和第二接地端接地，隔离放大器的型号为HCPL-7800；退耦电路与隔离放大器的第一电源输入端连接，包括：第二电容，第二电容的第一端与隔离放大器的第一电源输入端连接，第二电容的第二端接地；低通滤波器串联在隔离放大器的正输入端和第二电阻的第一端之间，或隔离放大器的正输入端和第四电阻的第一端之间，包括：第五电阻和第三电容，第五电阻串联在隔离放大器的正输入端和第二电阻的第一端之间，或隔离放大器的正输入端和第四电阻的第一端之间，第三电容的第一端与隔离放大器的正输入端连接，第三电容的第二端接地；第一电容串联在隔离放大器的负输入端和隔离放大器的第一接地端之间。

进一步地，放大滤波电路包括：差分运算放大电路和切比雪夫型低通滤波器电路。差分运算放大电路的第一输入端与隔离放大器的正输出端连接，差分运算放大电路的第二输入端与隔离放大器的负输出端连接，用于对第一电压信号或第三电压信号进行放大，切比雪夫型低通滤波器电路与差分运算放大电路连接，用于对放大后的第一电压信号或第三电压信号进行滤波。其中，差分运算放大电路包括：第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、第八电阻和第九电阻，第六电阻的第一端与隔离放大器的正输出端，第七电阻的第一端与隔离放大器的负输出端，第一运算放大器的负输入端与第六电阻的第二端连接，第一运算放大器的正输入端与第七电阻的第二端连接，第八电阻的第一端与第一运算放大器的正输入端连接，第八电阻的第二端接地，第九电阻的第一端与第一运算放大器的负输入端连接，第九电阻的第二端与第一运算放大器的输出端连接；切比雪夫型低通滤波器电路包括：第十电阻、第十一电阻、第四电容、第二运算放大器、第十二电阻和第五电容，第十电阻和第十一电阻串联，第十电阻的第一端与差分运算放大电路连接，第四电容的第一端与第十电阻的第二端和第十一电阻的第一端连接，第四电容的第二端接地，第二运算放大器的负输入端与第十一电阻的第二端连接，第二运算放大器的正输入端接地，第十二电阻的第一端与第二运算放大器的输出端连接，第十二电阻的第二端与第十电阻的第二端和第十一电阻的第一端连接，第五电容的第一端与第二运算放大器的输出端连接连接，第五电容的第二端与第二运算放大器的负输入端连接；第一运算放大器或第二运算放大器的型号为LM358。

在本实用新型实施例中，光伏组件监测模块的电压电流采集电路包括：电压信号采集电路和电流信号采集电路。电压信号采集电路和电流信号采集电路均与光伏组件连接，电压信号采集电路采集光伏组件输出的电压信号，电流信号采集电路采集光伏组件输出的电流信号。电压信号采集电路和电流信号采集电路均包括隔离放大器HCPL-7800，以及用LM358构成的差分运算放大电路与切比雪夫型低通滤波器。信号采集电路利用隔离放大器HCPL-7800的隔离、放大作用将采集电路和光伏组件进行隔离，保证光伏组件出现故障时，采集电路不受影响；利用截止频率f0＝201Hz的差分运算放大电路与切比雪夫型低通滤波器，将光伏组件监测模块上的载波信号及各种电磁干扰信号滤除。通过电压信号采集电路和电流信号采集电路进行信号采集，可以降低成本，解决了现有的光伏组件通过霍尔元件采集电压和电流信号，成本高的技术问题。因此，通过本实用新型上述实施例提供的方案，可以在满足测量精度、隔离要求以及降低成本的情况下，不仅满足光伏组件监测模块对光伏组件输出的电压、电流信号的采集，也可以满足汇流箱模块对光伏组件串列输出的电压、电流信号的采集。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的电压信号采集电路的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的电压信号采集电路的电路示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的电流信号采集电路的示意图；

图5是根据本实用新型实施例的一种可选的电流信号采集电路的电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路。

图1是根据本实用新型实施例的一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路的示意图，如图1所示，该光伏组件监测模块的电压电流采集电路包括：

电压信号采集电路11，与光伏组件连接，用于采集光伏组件输出的电压信号。

电流信号采集电路13，与光伏组件连接，用于采集光伏组件输出的电流信号。

在一种可选的方案中，在光伏组件监测模块需要对光伏组件输出的电压、电流信号进行采集的时候，可以通过与光伏组件连接的电压信号采集电路采集光伏组件输出的电压信号，并将电压信号传输至光伏组件监测模块的微控制单元MCU(Micro ControllerUnit)中，同时，可以通过与光伏组件连接的电流信号采集电路采集光伏组件输出的电流信号，并将电流信号传输至光伏组件监测模块的MCU中。

通过上述方案，光伏组件监测模块的电压电流采集电路包括：电压信号采集电路和电流信号采集电路，其中，电压信号采集电路和电流信号采集电路均与光伏组件连接，电压信号采集电路采集光伏组件输出的电压信号，电流信号采集电路采集光伏组件输出的电流信号。电压信号采集电路和电流信号采集电路均包括隔离放大器HCPL-7800，以及用LM358构成的差分运算放大电路与切比雪夫型低通滤波器。信号采集电路利用隔离放大器HCPL-7800的隔离、放大作用将采集电路和光伏组件进行隔离，保证光伏组件出现故障时，采集电路不受影响；利用截止频率f₀＝201Hz的差分运算放大电路与切比雪夫型低通滤波器，将光伏组件监测模块上的载波信号及各种电磁干扰信号滤除。通过电压信号采集电路和电流信号采集电路进行信号采集，可以降低成本，解决了现有的光伏组件通过霍尔元件采集电压和电流信号，成本高的技术问题。因此，通过本实用新型上述实施例提供的方案，可以在满足测量精度、隔离要求以及降低成本的情况下，不仅满足光伏组件监测模块对光伏组件输出的电压、电流信号的采集，也可以满足汇流箱模块对光伏组件串列输出的电压、电流信号的采集。

可选的，在本实用新型上述实施例中，电压信号采集电路可以包括：

电阻分压电路，与光伏组件连接，用于获取电压信号，其中，电阻分压电路可以包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻的第一端与光伏组件的正极连接，第三电阻的第一端与光伏组件的负极连接，第二电阻串联在第一电阻的第二端和第三电阻的第二端之间。

隔离放大器电路，与电阻分压电路连接，用于放大电压信号为第一电压信号，并且将电压信号采集电路与光伏组件隔离。

放大滤波电路，与隔离放大器电路连接，用于对第一电压信号进行放大和滤波。

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的电压信号采集电路的示意图，如图2所示，在一种可选的方案中，电压信号采集电路，包括三个模块：第一模块电阻分压电路、第二模块隔离放大器HCPL-7800(即上述的隔离放大器电路)、第三模块差分运算电路与放大及低通滤波器(即上述的放大滤波电路)。电阻分压电路可以采用高阻值电阻分压获取光伏组件输出的电压信号，将0～48V光伏组件输出电压信号变换为0～187.5mV，将获取到的电压信号输入隔离放大器HCPL-7800，利用隔离放大器HCPL-7800的放大作用将0～187.5mV的电压信号放大增益8倍之后，输出0～1.5V的电压信号至差分运算电路与放大及低通滤波器，同时，可以利用隔离放大器HCPL-7800的隔离作用将电压信号采集电路和光伏组件进行隔离，保证光伏组件出现故障时，电压信号采集电路不受影响。可以利用截止频率f₀＝201Hz的差分运算电路与放大及低通滤波器将0～1.5V的电压信号放大2倍，得到上述的第二电压信号，同时抑制光伏组件监测模块上的载波信号及各种电磁干扰信号，得到较为纯净的光伏组件输出的直流信号，最后将采集到的信号输入光伏组件监测模块的MCU中。

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的电压信号采集电路的电路示意图，如图3所示，在一种可选的方案中，电阻分压电路可以包括：第一电阻R₁₁，第二电阻R₁₂和第三电阻R₁₃，其中，第二电阻R₁₂为分压电阻，电阻分压电路可以采用分压电阻R₁₂获取光伏组件输出的电压信号，R₁₁＝510KΩ，R₁₂＝4KΩ，R₁₃＝510KΩ。正常情况下光伏组件输出的直流电压为V_D＝0～48V，则电阻分压电路中分压电阻R₁₂获取到的电压信号为Vs＝R₁₂V_D/(R₁₁+R₁₂+R₁₃)＝0～187.5mV。

通过上述方案，电阻分压电路获取电压信号，隔离放大器电路对电压信号进行放大，得到第一电压信号，并且将电压信号采集电路与光伏组件隔离，放大滤波电路对第一电压信号进行放大和滤波，得到第二电压信号，并将第二电压信号输出至监测模块，从而解决霍尔元件易受电磁干扰的问题，满足测量精度和隔离要求。

可选的，在本实用新型上述实施例中，电流信号采集电路可以包括：

电流采样电路，与光伏组件连接，用于获取电流信号，并对电流信号进行转换，得到第二电压信号，其中，电流采样电路包括：第四电阻，与光伏组件串联。

具体的，上述的第四电阻可以是20mΩ的锰铜块电阻。

隔离放大器电路，与电流采样电路连接，用于放大第二电压信号为第三电压信号，并且将电流信号采集电路与光伏组件隔离。

放大滤波电路，与隔离放大器电路连接，用于对第四电压信号进行放大和滤波。

此处需要说明的是，电压信号采集电路和电流信号采集电路中的隔离放大器电路和放大滤波电路相同。

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的电流信号采集电路的示意图，如图4所示，在一种可选的方案中，电流信号采集电路，包括三个模块：第一模块电流采样模块(即上述的电流采样电路)、第二模块隔离放大器HCPL-7800(即上述的隔离放大器电路)、第三模块差分运算电路与放大及低通滤波器(即上述的放大滤波电路)。可以通过电流采样电路将光伏组件上0～10A的电流信号转换为0～200mV的电压信号，得到上述的第三电压信号，可以利用隔离放大器HCPL-7800的隔离、放大作用和截止频率f₀＝201Hz的差分运算电路与放大及低通滤波器的滤波、放大作用，得到较为纯净的光伏组件输出的电流信号，再将输出的电流信号传送至光伏组件监测模块的MCU中。

图5是根据本实用新型实施例的一种可选的电流信号采集电路的电路示意图，如图5所示，在一种可选的方案中，电流采样模块可以包括第四电阻R₁，其中，R₁＝20mΩ。可以通过电阻R₁将光伏组件所采集到的0～10A的电流信号转换成0～200mV的电压信号。

通过上述方案，电流采样电路对电流信号进行转换，得到第三电压信号，隔离放大器电路对第三电压信号进行放大，得到第四电压信号，并且将电流信号采集电路与光伏组件隔离，放大滤波电路对第四电压信号进行放大和滤波，得到第五电压信号，并将第五电压信号输出至监测模块，从而解决霍尔元件易受电磁干扰的问题，满足测量精度和隔离要求。

可选的，在本实用新型上述实施例中，隔离放大器电路可以包括：隔离放大器、退耦电路、低通滤波器和第一电容，隔离放大器的正输入端与第二电阻的第一端连接，隔离放大器的负输入端与第二电阻的第二端连接，或隔离放大器的正输入端与第四电阻的第一端连接，隔离放大器的负输入端与第四电阻的第二端连接，其中，隔离放大器的第一电源输入端和第二电源输入端与直流电源连接，隔离放大器的第一接地端和第二接地端接地，上述的隔离放大器的型号可以为HCPL-7800，退耦电路与隔离放大器的第一电源输入端连接，低通滤波器串联在隔离放大器的正输入端和第二电阻的第一端之间，或隔离放大器的正输入端和第四电阻的第一端之间，第一电容串联在隔离放大器的负输入端和隔离放大器的第一接地端之间。

具体的，上述的隔离放大器可以是隔离放大器HCPL-7800，输入信号电压范围为-200mV～+200mV，额定增益为8倍，隔离放大器HCPL-7800可以对所获得的光伏组件输出电压进行放大增益，同时将采集电路和光伏组件进行隔离，保证光伏组件出现故障时，采集电路不受影响；上述的直流电源可以是+5V的直流电源。

退耦电路可以包括：第二电容，第二电容的第一端与隔离放大器的第一电源输入端连接，第二电容的第二端接地。

低通滤波器可以包括：第五电阻和第三电容，第五电阻串联在隔离放大器的正输入端和第二电阻的第一端之间，或隔离放大器的正输入端和第四电阻的第一端之间，第三电容的第一端与隔离放大器的正输入端连接，第三电容的第二端接地。

在一种可选的方案中，如图3或者图5所示，隔离放大器电路可以包括隔离放大器HCPL-7800，隔离放大器HCPL-7800可以包括：V_CC1端(即上述的第一电源输入端)、V_CC2端(即上述的第二电源输入端)、V_IN ⁺输入端(即上述的正输入端)、V_IN ^-输入端(即上述的负输入端)、V_OUT ⁺输出端、V_OUT ^-输出端、GND₁端(即上述的第一接地端)和GND₂端(即上述的第二接地端)，隔离放大器HCPL-7800的V_CC1端、V_CC2端分别接一个5V的外加电源。隔离放大器HCPL-7800的V_CC1端还可以接入一个由100nF的第二电容C₁退耦电路，电容C₁的两端分别与隔离放大器HCPL-7800的V_CC1输入端与地相连，从而滤除外加电源中的一些杂波。例如，在电压信号采集电路中，电阻分压电路获取的光伏组件输出电压信号通过隔离放大器HCPL-7800的V_IN ⁺输入端和V_IN ^-输入端输入，通过隔离放大器HCPL-7800放大增益8倍，经隔离放大器HCPL-7800的V_OUT ⁺输出端和V_OUT ^-输出端输出，输出的电压信号为0～1.5V，然后再接入差分运算电路与放大及低通滤波器中。隔离放大器HCPL-7800的V_IN ⁺输入端还可以接入一个由51KΩ的第五电阻R₂和10nF的第三电容C₂构成的截止频率为312Hz的低通滤波器，电阻R₂可以串联在电阻R₁或电阻R₁₂和HCPL-7800的V_IN ⁺输入端之间，电容C₂的两端分别与隔离放大器HCPL-7800的V_IN ⁺输入端与地相连，从而抑制电路中的电磁干扰信号。大小为100nF的第一电容C₃两端分别与隔离放大器HCPL-7800的V_IN ^-输入端与地相连，将电路中的交流干扰信号旁路到地。

可选的，在本实用新型上述实施例中，放大滤波电路可以包括：

差分运算放大电路和切比雪夫型低通滤波器电路，差分运算放大电路的第一输入端与隔离放大器的正输出端连接，差分运算放大电路的第二输入端与隔离放大器的负输出端连接，用于对第一电压信号或第三电压信号进行放大，得到放大后的第四电压信号，切比雪夫型低通滤波器电路与差分运算放大电路连接，用于对放大后的第一电压信号或放大后的第三电压信号进行低通滤波，切比雪夫型低通滤波器电路的截止频率为200Hz。

在一种可选的方案中，如图2或图4所示，放大滤波电路可以包括：用LM358构成的差分运算放大电路(即图2或图4中所示的差分运算电路)与切比雪夫型低通滤波器(即图2或图4中所示的放大及低通滤波器)。光伏组件输出的电压信号经过隔离放大器HCPL-7800的放大增益后输入差分运算放大电路中，差分运算放大电路将获取的电压信号双端输入单端输出，再将其输出的电压信号输入切比雪夫型低通滤波器中，切比雪夫型低通滤波器可以将光伏组件输出的电压信号放大2倍，同时仅使得200Hz以下的电压信号通过，抑制了光伏组件监测模块上的载波信号及各种电磁干扰信号，得到了较为纯净的光伏组件输出的电压信号。

可选的，在本实用新型上述实施例中，差分运算放大电路可以包括：第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、第八电阻和第九电阻，第六电阻的第一端与隔离放大器的正输出端，第七电阻的第一端与隔离放大器的负输出端，第一运算放大器的负输入端与第六电阻的第二端连接，第一运算放大器的正输入端与第七电阻的第二端连接，第八电阻的第一端与第一运算放大器的正输入端连接，第八电阻的第二端接地，第九电阻的第一端与第一运算放大器的负输入端连接，第九电阻的第二端与第一运算放大器的输出端连接。

可选的，在本实用新型上述实施例中，第一运算放大器型号可以为LM358。

在一种可选的方案中，如图3或图5所示，差分运算放大电路可以由第六电阻R₃₁、第七电阻R₃₂、第八电阻R₃₃、第九电阻R₃₄和第一运算放大器A1构成，R₃₁＝10KΩ，R₃₂＝10KΩ，R₃₃＝10KΩ，R₃₄＝10KΩ，R₃₄构成了反馈支路，运算放大器A1的型号为LM358，将获取的电压信号从差分运算放大电路的输出端引出，反馈到运算放大器A1的反向输入端，差分运算放大电路的最大输出电压U₀＝(U_i+—U_i-)R₃₄/R₃₃＝1.5V，则差分输入电路输出端的输出电压为0～1.5V。

可选的，在本实用新型上述实施例中，切比雪夫型低通滤波器电路可以包括：第十电阻、第十一电阻、第四电容、第二运算放大器、第十二电阻和第五电容，第十电阻和第十一电阻串联，第十电阻的第一端与差分运算放大电路连接，第四电容的第一端与第十电阻的第二端和第十一电阻的第一端连接，第四电容的第二端接地，第二运算放大器的负输入端与第十一电阻的第二端连接，第二运算放大器的正输入端接地，第十二电阻的第一端与第二运算放大器的输出端连接，第十二电阻的第二端与第十电阻的第二端和第十一电阻的第一端连接，第五电容的第一端与第二运算放大器的输出端连接连接，第五电容的第二端与第二运算放大器的负输入端连接。

可选的，在本实用新型上述实施例中，第二运算放大器的型号可以为LM358。

在一种可选的放那种，切比雪夫型低通滤波器是由第十电阻R₄₁、第十一电阻R₄₂、第十二电阻R₄₃，第四电容C₄₁、第五电容C₄₂和第二运算放大器A2构成，其中，R₄₁＝2.8KΩ，R₄₂＝5.6KΩ，R₄₃＝1KΩ，C₄₁＝1.12uF，C₄₁＝100nF，R₄₂和C₄₂构成了两个反馈支路，运算放大器A2的型号为LM358。电压信号或电流信号从切比雪夫型低通滤波器的输出端引出，反馈到运算放大器A2的反向输入端，运算放大器A2的同相输入端接地，则切比雪夫型低通滤波器的截止频率为：增益G＝R₄₂/R₄₁＝2。则切比雪夫型低通滤波器输出端的输出电压为0～3V。由于光伏组件监测模块MCU的最大输入电压为3.3V左右，因此采集到的直流电压信号从切比雪夫型低通滤波器输出后可以输入到光伏组件监测模块MCU中。

此处需要说明的是，本实用新型上述实施例提出了一种不同于霍尔元件的电压、电流采集方案，在满足测量精度、隔离要求的情况下，降低成本，同时解决霍尔元件易受电磁干扰的问题，上述方案不仅满足光伏组件监测模块对光伏组件输出的电压、电流信号的采集，通过适当调整采集电路参数同样也满足汇流箱模块对光伏组件串列输出的电压、电流信号的采集。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种光伏组件监测模块的电压电流采集电路，其特征在于，包括：

电压信号采集电路，与光伏组件连接，用于通过高阻值电阻分压获得光伏组件输出的电压信号，采集所述光伏组件输出的电压信号，包括：电阻分压电路、隔离放大器电路及放大滤波电路；

电流信号采集电路，与所述光伏组件连接，用于通过20mΩ的锰铜块电阻将光伏组件所产生的电流信号转换成电压信号，采集所述光伏组件输出的电流信号，包括：电流采样电路、隔离放大器电路及放大滤波电路。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电压信号采集电路包括：

电阻分压电路，与所述光伏组件连接，用于获取所述电压信号，其中，所述电阻分压电路包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的第一端与所述光伏组件的正极连接，所述第三电阻的第一端与所述光伏组件的负极连接，所述第二电阻串联在所述第一电阻的第二端和所述第三电阻的第二端之间；

隔离放大器电路，与所述电阻分压电路连接，用于放大所述电压信号为第一电压信号，并且将所述电压信号采集电路与所述光伏组件隔离；

放大滤波电路，与所述隔离放大器电路连接，用于对所述第一电压信号进行放大和滤波。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流信号采集电路包括：

电流采样电路，与所述光伏组件连接，用于对获取到的电流信号进行转换，得到第二电压信号，其中，所述电流采样电路包括：第四电阻，与所述光伏组件串联；

隔离放大器电路，与所述电流采样电路连接，用于放大所述第二电压信号为第三电压信号，并且将所述电流信号采集电路与所述光伏组件隔离；

放大滤波电路，与所述隔离放大器电路连接，用于对所述第三电压信号进行放大和滤波。

4.根据权利要求2或3所述的电路，其特征在于，

所述隔离放大器电路包括：隔离放大器、退耦电路、低通滤波器和第一电容，所述隔离放大器的正输入端与第二电阻的第一端连接，所述隔离放大器的负输入端与所述第二电阻的第二端连接，或所述隔离放大器的正输入端与第四电阻的第一端连接，所述隔离放大器的负输入端与所述第四电阻的第二端连接，其中，所述隔离放大器的第一电源输入端和第二电源输入端与直流电源连接，所述隔离放大器的第一接地端和第二接地端接地，所述隔离放大器的型号为HCPL-7800，所述退耦电路与所述隔离放大器的第一电源输入端连接，所述低通滤波器串联在所述隔离放大器的正输入端和第二电阻的第一端之间，或所述隔离放大器的正输入端和第四电阻的第一端之间，所述第一电容串联在所述隔离放大器的负输入端和所述隔离放大器的第一接地端之间；

其中，所述退耦电路包括：第二电容，所述第二电容的第一端与所述隔离放大器的第一电源输入端连接，所述第二电容的第二端接地；

所述低通滤波器包括：第五电阻和第三电容，所述第五电阻串联在所述隔离放大器的正输入端和第二电阻的第一端之间，或所述隔离放大器的正输入端和第四电阻的第一端之间，所述第三电容的第一端与所述隔离放大器的正输入端连接，所述第三电容的第二端接地；

所述放大滤波电路包括：差分运算放大电路和切比雪夫型低通滤波器电路，所述差分运算放大电路的第一输入端与所述隔离放大器的正输出端连接，所述差分运算放大电路的第二输入端与所述隔离放大器的负输出端连接，用于对第一电压信号或第三电压信号进行放大，所述切比雪夫型低通滤波器电路与所述差分运算放大电路连接，用于对放大后的第一电压信号或放大后的第三电压信号进行低通滤波，所述切比雪夫型低通滤波器电路的截止频率为200Hz；

其中，所述差分运算放大电路包括：第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、第八电阻和第九电阻，所述第六电阻的第一端与所述隔离放大器的正输出端，所述第七电阻的第一端与所述隔离放大器的负输出端，所述第一运算放大器的负输入端与所述第六电阻的第二端连接，所述第一运算放大器的正输入端与所述第七电阻的第二端连接，所述第八电阻的第一端与所述第一运算放大器的正输入端连接，所述第八电阻的第二端接地，所述第九电阻的第一端与所述第一运算放大器的负输入端连接，所述第九电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端连接；

所述切比雪夫型低通滤波器电路包括：第十电阻、第十一电阻、第四电容、第二运算放大器、第十二电阻和第五电容，所述第十电阻和所述第十一电阻串联，所述第十电阻的第一端与所述差分运算放大电路连接，所述第四电容的第一端与所述第十电阻的第二端和所述第十一电阻的第一端连接，所述第四电容的第二端接地，所述第二运算放大器的负输入端与所述第十一电阻的第二端连接，所述第二运算放大器的正输入端接地，所述第十二电阻的第一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第十二电阻的第二端与所述第十电阻的第二端和所述第十一电阻的第一端连接，所述第五电容的第一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第五电容的第二端与所述第二运算放大器的负输入端连接；

所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的型号为LM358。