CN216904816U - 一种太阳能电池板阵列性能检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种太阳能电池板阵列性能检测电路，多组太阳能电池板之间依次串联并且其两端设置两条总线电路，每个太阳能电池板上设有独立编码并且在每个太阳能电池板上安装有独立的检测模块，所述检测模块包括：放大器U1A、电阻R2、电阻R4、电阻R5、控制芯片U3、第一载波通信模块Z1，所述放大器U1A的输出端连接到控制芯片U3上，所述第一载波通信模块Z1连接到所述控制芯片U3上，所述第二载波通信模块Z3接收多组检测模块上的信号并向外输出。本实用新型通过对每块太阳能电池板进行独立的电压与温度监测，并对每块的太阳能电池板设立唯一设备编码，通过电力传输线实现载波通信报警机制，省去布线对阵列中的每块太阳能电池板进行监测。

Description

一种太阳能电池板阵列性能检测电路

技术领域

本实用新型涉及电路检测领域，尤其涉及一种太阳能电池板阵列性能检测电路。

背景技术

太阳能是一种资源丰富、分布广泛、环境污染小的理想替代能源，大规模光伏发电是太阳能利用的重要形式。但规模光伏阵列在运行过程中，除受自然环境(如云、台风、落叶等)影响外，还存在自身材料老化、光伏电池板不匹配等故障问题。若阵列长期运行在局部最大功率点会导致整个系统效率降低。此外，故障存在会造成电池板热斑效应，加速电池板损坏，甚至引起火灾。现有的利用太阳能电池板的热斑效应，对地电容测量等技术手段检测太阳能电池阵列的方法有很多局限性，无法及时提供准确故障点，常规的电特性检测成本高自身功耗大。

专利号为“201621195709 .2”的实用新型专利中公开了一种光伏太阳能电池板阵列巡检装置，通过霍尔元件U5分别与二极管D2、二极管D1、电阻R5、电阻R7和电阻R6共同构成了信号检测电路，但是需要对多个太阳能电池板进行依次取样，检测步骤较为繁琐。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，本实用新型提供一种太阳能电池板阵列性能检测电路，连接到阵列设置的太阳能电池板上，多组太阳能电池板之间依次串联并且其两端设置两条总线电路，两条总线电路连接到最大功率点跟踪MPPT上，其特征在于，每个太阳能电池板上设有独立编码并且在每个太阳能电池板上安装有独立的检测模块，所述检测模块包括：放大器U1A、电阻R2、电阻R4、电阻R5、控制芯片U3、第一载波通信模块Z1，所述电阻R2、电阻R4、电阻R5依次串联在一组太阳能电池板的两端，所述放大器U1A的两个接线端设置在电阻R4的两端，所述放大器U1A的输出端连接到控制芯片U3上，所述第一载波通信模块Z1连接到所述控制芯片U3上，所述第一载波通信模块Z1将报警数据输出到总线电路上，所述总线电路上设有第二载波通信模块Z3，所述第二载波通信模块Z3接收多组检测模块上的信号并向外输出。

进一步的，所述第一载波通信模块Z1的两个输出端分别连接到两条总线电路上，所述第二载波通信模块的两个输入端连接到两条总线电路上，所述第二载波通信模块的输出端连接到输出设备上。

进一步的，所述输出设备包括：信号输出芯片U4、液晶显示器Z5，所述第二载波通信模块Z3将信号输出到所述信号输出芯片U4上，所述液晶显示器Z5连接到所述信号输出芯片U4上。

进一步的，还包括：报警模块Z4，所述报警模块Z4连接到所述信号输出芯片U4上。

进一步的，所述检测模块上还包括：环境检测电路，所述环境检测电路包括：稳压模块Z2、光敏电阻R1，所述稳压模块Z2与光敏电阻R1并联设置并连接到所述控制芯片U3上。

进一步的，所述检测模块上还包括：温度检测电路，所述温度检测电路包括：温敏电阻R6、电阻R3，所述温敏电阻与电阻R3串联设置并连接到所述控制芯片U3上。

与现有技术相比，本实用新型提供一种太阳能电池板阵列性能检测电路，具有以下有益效果：

1.本实用新型通过对每块太阳能电池板进行独立的电压与温度监测，并对每块的太阳能电池板设立唯一设备编码，通过电力传输线实现载波通信报警机制，省去布线对阵列中的每块太阳能电池板进行监测。

2.本实用新型采用了电源管理的方法降低自身功耗对太阳能电池的影响，具备环境容错防误报能力。

附图说明：

图1为一种太阳能电池板阵列性能检测电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本实用新型中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种太阳能电池板阵列性能检测电路，连接到阵列设置的太阳能电池板上，多组太阳能电池板之间依次串联并且其两端设置两条总线电路，两条总线电路连接到最大功率点跟踪MPPT上，每个太阳能电池板上设有独立编码并且在每个太阳能电池板上安装有独立的检测模块，检测模块包括：放大器U1A、电阻R2、电阻R4、电阻R5、控制芯片U3、稳压模块U2、第一载波通信模块Z1，电阻R2、电阻R4、电阻R5依次串联在一组太阳能电池板的两端，放大器U1A的两个接线端设置在电阻R4的两端，放大器U1A的输出端连接到控制芯片U3上，稳压模块U2、第一载波通信模块Z1均连接到控制芯片U3上，第一载波通信模块Z1将报警数据输出到总线电路上，总线电路上设有第二载波通信模块Z3，第二载波通信模块Z3接收多组检测模块上的信号并向外输出，第一载波通信模块Z1的两个输出端分别连接到两条总线电路上，第二载波通信模块的两个输入端连接到两条总线电路上，第二载波通信模块的输出端连接到输出设备上。本实用新型通过对每块太阳能电池板进行独立的电压与温度监测，并对每块的太阳能电池板设立唯一设备编码，通过电力传输线实现载波通信报警机制，省去布线对阵列中的每块太阳能电池板进行监测。

具体的，本实用新型的输出设备包括：信号输出芯片U4、液晶显示器Z5，第二载波通信模块Z3将信号输出到信号输出芯片U4上，液晶显示器Z5连接到信号输出芯片U4上，还包括：报警模块Z4，报警模块Z4连接到信号输出芯片U4上。

为了对每个太阳能电池板进行更加全面的监控，本实用新型的检测模块上还包括：温度检测电路，温度检测电路包括：温敏电阻R6、电阻R3，温敏电阻与电阻R3串联设置并连接到控制芯片U3上。

当阴天状态下太阳能电池板不会进行发电，但是检测电路上的元器件一致处于待机检测状态，为减少能源浪费，本实用新型的检测模块上还包括：环境检测电路，所述环境检测电路包括：稳压模块Z2、光敏电阻R1，所述稳压模块Z2与光敏电阻R1并联设置并连接到所述控制芯片U3上。

工作原理：

放大器U1A、电阻R2、电阻R4、电阻R5组成了对太阳能电池板的电压监测功能，将信号送至控制芯片U3的2脚，当太阳能电池板电压异常低于正常范围值时，通过控制芯片U3的5脚置低电平打开第一载波通信模块Z1的电源，通过控制芯片U3的6脚输出报警数据给第一载波通信模块Z1，并通过C2耦合值线路。

稳压模块Z2与光敏电阻R1组成了环境监测电路将信号送至控制芯片U3的4脚，当阴天光照不足时使控制芯片U3停止工作，夜晚时通过控制稳压模块Z2的6脚关闭电源。

电阻R3与温敏电阻R7组成太阳能电池板温度检测电路，将信号送至控制芯片U3的1脚，当太阳能电池板温度异常时，通过控制芯片U3的5脚置低电平打开第一载波通信模块Z1的电源，通过控制芯片U3的6脚输出报警数据给第一载波通信模块Z1，并通过C2耦合值线路。

报警数据经线路至C3耦合至第二载波通信模块Z3的2脚 解调出信号送至信号输出芯片U4的4脚，信号输出芯片U4收到报警数据后通过12脚在液晶显示器Z5上显示出报警的设备编码，并通过信号输出芯片U4的10脚控制报警模块Z4输出声光报警。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种太阳能电池板阵列性能检测电路，连接到阵列设置的太阳能电池板上，多组太阳能电池板之间依次串联并且其两端设置两条总线电路，两条总线电路连接到最大功率点跟踪MPPT上，其特征在于，每个太阳能电池板上设有独立编码并且在每个太阳能电池板上安装有独立的检测模块，所述检测模块包括：放大器U1A、电阻R2、电阻R4、电阻R5、控制芯片U3、第一载波通信模块Z1，所述电阻R2、电阻R4、电阻R5依次串联在一组太阳能电池板的两端，所述放大器U1A的两个接线端设置在电阻R4的两端，所述放大器U1A的输出端连接到控制芯片U3上，所述第一载波通信模块Z1连接到所述控制芯片U3上，所述第一载波通信模块Z1将报警数据输出到总线电路上，所述总线电路上设有第二载波通信模块Z3，所述第二载波通信模块Z3接收多组检测模块上的信号并向外输出。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板阵列性能检测电路，其特征在于，所述第一载波通信模块Z1的两个输出端分别连接到两条总线电路上，所述第二载波通信模块的两个输入端连接到两条总线电路上，所述第二载波通信模块的输出端连接到输出设备上。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池板阵列性能检测电路，其特征在于，所述输出设备包括：信号输出芯片U4、液晶显示器Z5，所述第二载波通信模块Z3将信号输出到所述信号输出芯片U4上，所述液晶显示器Z5连接到所述信号输出芯片U4上。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池板阵列性能检测电路，其特征在于，还包括：报警模块Z4，所述报警模块Z4连接到所述信号输出芯片U4上。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池板阵列性能检测电路，其特征在于，所述检测模块上还包括：环境检测电路，所述环境检测电路包括：稳压模块Z2、光敏电阻R1，所述稳压模块Z2与光敏电阻R1并联设置并连接到所述控制芯片U3上。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池板阵列性能检测电路，其特征在于，所述检测模块上还包括：温度检测电路，所述温度检测电路包括：温敏电阻R6、电阻R3，所述温敏电阻与电阻R3串联设置并连接到所述控制芯片U3上。

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