CN209184551U - 一种基于lora无线通信的一体化组件监控器及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于LORA无线通信的一体化组件监控器及光伏组件。它设置在光伏组件的接线盒内，其包括处理单元，所述处理单元连接有电源模块、A/D转换模块、LORA模块和MOS控制器，所述A/D转换模块连接有电流采集单元和若干传感器，所述LORA模块依次连接有射频电路和天线，所述电源模块输入端与光伏组件并联连接。本实用新型通过将光伏组件监控器设置在光伏组件的接线盒内，大幅缩短光伏组件与组件监控器之间连接的电源线，并无需再为光伏组件监控器设置防水壳体，大幅减小光伏组件监控器投入使用的成本，并且具有抗干扰能力强、能耗较低等优点。

Description

一种基于LORA无线通信的一体化组件监控器及光伏组件

技术领域

本发明涉及基于光伏组件及其监控器领域，具体涉及一种基于LORA无线通信的一体化组件监控器及光伏组件。

背景技术

光伏组件也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。组件监控器是用来监控光伏组件的工作状态，当光伏组件的电压或电流输出异常时，组件监控器控制光伏组件从阵列中断开，停止向外供电，避免造成光伏组件的故障进一步恶化。现有的组件监控器一般都是外挂式，该外挂式具有一定缺陷，首先，安装过程复杂，容易受外界因素影响，可靠性较低。其次，外挂式监控器与光伏组件需要采用电源线连接，光伏组件电源线价格昂贵，所以使用外挂式监控器的成本较高，从而限制了其推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供基于LORA无线通信的一体化组件监控器及光伏组件。

为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种基于LORA无线通信的一体化组件监控器，所述组件监控器设置在光伏组件的接线盒内，其包括处理单元，所述处理单元连接有电源模块、A/D转换模块、LORA模块和MOS控制器，所述A/D转换模块连接有电流采集单元和若干传感器，所述LORA模块依次连接有射频电路和天线，所述电源模块输入端与光伏组件并联连接，所述电源模块的输入端正极依次与电流采集单元和MOS控制器连接，其输入端负极连接有负极输出电源线，所述MOS控制器连接有正极输出电源线，所述电流采集单元用于采集光伏组件的输出电流信号，所述A/D转换模块还与电源模块连接，以采集光伏组件的输出电压信号，所述LORA模块将传感器采集的信号、光伏组件的电压及电流信号发出，并接收通断控制指令，所述处理单元根据该控制指令控制MOS控制器通断。

作为优选，所述处理单元、A/D转换模块、LORA模块和射频电路均集成封装在一处理器内部。

作为优选，所述处理器的型号为S78S。

作为优选，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和震动传感器。

作为优选，所述天线为PCB天线，其设置在所述接线盒的内壁上。

在第二方面，本发明实施例还提供了一种光伏组件，包括电池板和设置在电池板一侧的接线盒，所述接线盒内设有上述的基于LORA无线通信的一体化组件监控器。

有益效果：本发明通过将光伏组件监控器设置在光伏组件的接线盒内，大幅缩短光伏组件与组件监控器之间连接的电源线，并无需再为光伏组件监控器设置防水壳体，大幅减小光伏组件监控器投入使用的成本，并且具有抗干扰能力强、能耗较低等优点。

附图说明

图1是本发明实施例的基于LORA无线通信的一体化组件监控器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于LORA无线通信的一体化组件监控器，与现有技术中的组件监控器不同的是，本组件监控器1设置在光伏组件2的接线盒3内，本组件监控器1包括处理单元4，处理单元4连接有电源模块5、A/D转换模块7、LORA模块8和MOS控制器9，A/D转换模块7连接有电流采集单元10和若干传感器6，传感器6优选包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和震动传感器，也可根据需要加入其它传感器。LORA模块8依次连接有射频电路11和天线12，电源模块5的输入端与光伏组件2并联连接，即电源模块5输入端正极与光伏组件2正极连接，其输入端负极与光伏组件2的负极连接。由光伏组件2向电源模块5提供原始电源，电源模块5将原始电源降压处理后，由其输出端向监控器供电。电源模块5的输入端正极依次与电流采集单元10和MOS控制器9连接，电源模块5的输入端负极连接有负极输出电源线13，MOS控制器9连接有正极输出电源线14。

当MOS控制器9处于闭合状态时，光伏组件2的正极就通过电流采集单元10和MOS控制器9与正极输出电源线14连通，当MOS控制器9处于关断状态时，光伏组件2即停止向外供电。在供电状态时，由于光伏组件2的输出电流流经电流采集单元10，电流采集单元10就可以采集光伏组件2的输出电流信号。具体的，电流采集单元10包括一个电流采样电阻，该电流采样电阻将电流信号转化为电压信号，通过该电压信号的大小来反馈电流的大小，电流采样单元9为现有技术，不再赘述。A/D转换模块7还与电源模块5连接，以采集光伏组件2的输出电压信号，采集的光伏组件2输出电压信号和输出电流信号以及传感器6采集的信号经A/D转换模块转化为数字信号，并提供给处理单元4，最终由LORA模块将传感器采集的信号、光伏组件的电压及电流信号发出，发出的传感器采集的信号、光伏组件的电压及电流信号被LORA采集器接收，LORA采集器通过以太网通信将以上信号发送给服务器，操作员即可通过服务器远程监控各光伏组件2的状状态。

操作员还可以通过服务器下发控制指令，如发现光伏组件输出的电压信号、电流信号或各传感器采集的信号异常时，操作员可通过服务器下发断开指令，该断开控制指令通过以太网发送至LORA采集器，LORA采集器通过其LORA模块将断开指令发出，该断开指令最终被光伏组件监控器的LORA模块接收，处理单元4根据断开指令输出低电平信号，从而控制MOS控制器9关断，使光伏组件2停止向外供电。当电压信号或传感器采集的信号恢复正常后，操作员可通过服务器下发闭合指令，处理单元4根据闭合指令输出高电平信号，从而控制MOS控制器9闭合，使得光伏组件2向外供电。

本发明实施例的处理单元4可以是一个处理器，如采用型号为MSP430F5438A的处理器，作为优选实施例，处理单元4、A/D转换模块7、LORA模块8和射频电路11均集成封装在一处理器15内部。处理器15优选采用型号为S78S的处理器。其LORA模块在阻塞和选择性两方面优于传统的调制技术，具有明显的优势，解决了传统设计中距离、抗干扰和能量消耗之间的矛盾。

基于以上事实例，本领域技术人员可以理解，本发明实施例还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括电池板和设置在电池板一侧的接线盒，接线盒内设有上述基于LORA无线通信的一体化组件监控器。

综上所述，本发明通过将光伏组件监控器设置在光伏组件的接线盒内，大幅缩短光伏组件与组件监控器之间连接的电源线，并无需再为光伏组件监控器设置防水壳体，大幅减小光伏组件监控器投入使用的成本，并且具有抗干扰能力强、能耗较低等优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于LORA无线通信的一体化组件监控器，其特征在于，所述组件监控器设置在光伏组件的接线盒内，其包括处理单元，所述处理单元连接有电源模块、A/D转换模块、LORA模块和MOS控制器，所述A/D转换模块连接有电流采集单元和若干传感器，所述LORA模块依次连接有射频电路和天线，所述电源模块输入端与光伏组件并联连接，所述电源模块的输入端正极依次与电流采集单元和MOS控制器连接，其输入端负极连接有负极输出电源线，所述MOS控制器连接有正极输出电源线，所述电流采集单元用于采集光伏组件的输出电流信号，所述A/D转换模块还与电源模块连接，以采集光伏组件的输出电压信号，所述LORA模块将传感器信号、光伏组件的电压及电流信号发出，并接收通断控制指令，所述处理单元根据该控制指令控制MOS控制器通断。

2.根据权利要求1所述的基于LORA无线通信的一体化组件监控器，其特征在于，所述处理单元、A/D转换模块、LORA模块和射频电路均集成封装在一处理器内部。

3.根据权利要求2所述的基于LORA无线通信的一体化组件监控器，其特征在于，所述处理器的型号为S78S。

4.根据权利要求1所述的基于LORA无线通信的一体化组件监控器，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和震动传感器。

5.根据权利要求1所述的基于LORA无线通信的一体化组件监控器，其特征在于，所述天线为PCB天线，其设置在所述接线盒的内壁上。

6.一种光伏组件，包括电池板和设置在电池板一侧的接线盒，其特征在于，所述接线盒内设有权利要求1至5任一所述的基于LORA无线通信的一体化组件监控器。