一種智能光伏匯流數據采集裝置制造方法及圖紙

一種智能光伏匯流數據采集裝置，屬于光伏電池智能監控技術領域。包括一用于檢測光伏發電系統的輸出以及對環境參數進行測量的主控采集模塊和一個或一個以上用于對光伏各匯流回路的電流進行檢測的擴展數據采集模塊，主控采集模塊和擴展數據采集模塊通過內部總線進行連接，內部總線至少包括一通信線路，實現主控采集模塊和擴展數據采集模塊之間的數據交換。優點：方便用戶選用，提高使用的靈活性；保證數據傳輸的可靠性；精簡外圍電路，提高系統可靠性并降低成本；能對光伏發電系統DC1000V及以下的輸出電壓進行檢測，并能對光伏發電系統的環境參數進行測量，還可實現對多路電流、功率的檢測；具有開關量輸入和輸出功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

一種智能光伏匯流數據采集裝置
本技術屬于光伏電池智能監控
，具體涉及一種智能光伏匯流數據采集裝置。
技術介紹
隨著新能源技術的不斷發展，人們對于太陽能這種綠色能源的關注度持續升溫。 基于太陽能光伏發電技術的逐步推廣，太陽能光伏匯流箱的需求正逐漸增加。在光伏發電 系統中，數量龐大的光伏電池組件進行串并組合才能達到需要的電壓電流值，以使發電效 率達到最佳。光伏匯流箱的主要作用就是對光伏電池陣列的輸入進行一級匯流，用于減少 光電池陣列接入到逆變器的連線，優化系統結構，提高可靠性和可維護性。智能光伏匯流采 集裝置作為光伏匯流箱的重要元件，在太陽能發電系統中得到了廣泛的應用。智能光伏采 集裝置主要對光伏電池陣列的電流、電壓、功率進行測量，同時對斷流、過流等故障進行報 警。同時，還提供監測輻照、風速、溫度、濕度等環境條件的功能，另外，還有開關量輸入、輸 出、通信等功能。如中國技術專利授權公告號CN201966832U公開了一種多回路光伏 直流匯流采集裝置，它采用隔離型霍爾電流傳感器代替傳統的電磁式霍爾傳感器來進行光 電池電流檢測，減小了產品體積并大大降低了成本；同時在CPU電路外圍配置了通訊電路 和顯示設置電路，使該匯流采集裝置具有更多功能；另外采用多種方式進行信號輸入，大大 提高了其應用范圍。但該專利存在以下幾個缺點1.至多只能實現兩個采集模塊的擴展； 2.匯流采集模塊的模數轉換輸出與數據存儲電路復用后連接至微處理器的通用IO 口，這 樣就無法實現采集數據的軟件校驗，數據傳輸易受干擾，可靠性低；3.設計了信號放大電 路、模擬數字轉換電路、數據存儲電路和內部溫度測量電路，大大增加了設計成本。鑒于上述已有技術，有必要對現有的光伏匯流數據采集裝置進行改進，下面將要 介紹的技術方案就是在這樣的背景下產生的。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種智能光伏匯流數據采集裝置，能靈活的調整采集 模塊的路數，實現對電流、電壓、功率和環境參數的測量，并具有對斷流、過流、開入等故障 情況進行報警的功能，大大提高了光伏發電系統的運行管理能力，實現自我診斷；同時還具 有可擴展性。本技術的目的是這樣來達到的，一種智能光伏匯流數據采集裝置，特點是包 括一用于檢測光伏發電系統的輸出以及對環境參數進行測量的主控采集模塊和一個或一 個以上用于對光伏各匯流回路的電流進行檢測的擴展數據采集模塊，主控采集模塊和擴展 數據采集模塊通過內部總線進行連接，內部總線至少包括一通信線路，實現主控采集模塊 和擴展數據采集模塊之間的數據交換。在本技術的一個具體的實施例中，所述的主控采集模塊包括第一微處理器電 路、輔助電源電路、第一接口電路、開入電路、開出電路、顯示電路、按鍵電路、通信電路和采集電路，所述第一微處理器電路與第一接口電路、開入電路、開出電路、顯示電路、按鍵電 路、通信電路以及采集電路連接，輔助電源電路與第一接口電路連接，通過第一接口電路為 擴展數據采集模塊提供電源；輔助電源電路還與第一微處理器電路、開入電路、開出電路、 顯示電路、按鍵電路、通信電路和采集電路連接，為各個電路提供電源。在本技術的另一個具體的實施例中，所述的采集電路包括DCO 1000V采集 電路、DCO (4) 20mA采集電路、DCO IOOmV采集電路、DCO IOV采集電路和PtlOO溫 度采集電路，DCO 1000V采集電路、DCO (4) 20mA采集電路、DCO IOOmV采集電路、 DCO IOV采集電路以及PtlOO溫度采集電路分別與第一微處理器電路連接。在本技術的又一個具體的實施例中，所述的擴展數據采集模塊包括電源電 路、第二接口電路、第二微處理器電路和一個或一個以上的電流采集電路，電源電路與第二 接口電路以及第二微處理器電路連接，第二微處理器電路與第二接口電路以及電流采集電 路連接。在本技術的再一個具體的實施例中，所述的內部總線的通信線路為I2C、SPI 和RS485總線中的一種或一種以上。本技術由于采用了上述結構，與現有技術相比，具有的有益效果是采用模塊 化設計，可選用多個擴展數據采集模塊進行電流采集通道的擴展，從而可以實現4路、8路、 12路、16路及以上的電流采集，方便用戶的選用，提高了使用的靈活性；主控采集模塊和擴 展數據采集模塊之間的數據通信具有可靠的數據校驗功能，保證了數據傳輸的可靠性；采 用內部集成有PGA、SDAD、溫度采集模塊和EEPROM FLASH等功能的微處理器，精簡了外圍電 路，提高了系統可靠性并大大降低了成本；通過主控采集模塊中的采集電路能對光伏發電 系統DC1000V及以下的輸出電壓進行檢測，并能對光伏發電系統的環境參數如輻照、溫度、 濕度、風速等進行測量，還可實現對多路電流、功率等的檢測，精度可達O. 5%;具有開關量 輸入功能，能檢測直流斷路器和浪涌保護器的工作狀態；具有開關量輸出功能，能輸出繼電器節點信號。附圖說明圖1為本技術的原理框圖。圖2為主控采集模塊的電路框圖。圖3為主控采集模塊的輔助電源電路的電路圖。圖4為主控采集模塊中的采集電路的電路圖。圖5為主控采集模塊中的第一微處理器電路的電路圖。圖6為擴展數據采集模塊的電路框圖。圖7為擴展數據采集模塊的電源電路的電路圖。圖8為擴展數據采集模塊中的電流采集電路的電路圖。具體實施方式為了使公眾能充分了解本技術的技術實質和有益效果，申請人將在以下結合附圖對本技術的具體實施方式詳細描述，但申請人對實施例的描述不是對技術方案的 限制，任何依據本技術構思作形式而非實質的變化都應當視為本技術的保護范請參閱圖1，一種智能光伏匯流數據采集裝置包括一用于檢測光伏發電系統的輸 出以及對環境參數進行測量的主控采集模塊I和一個或一個以上用于對光伏各匯流回路 的電流進行檢測的擴展數據采集模塊2，主控采集模塊I和擴展數據采集模塊2通過內部 總線3進行連接，內部總線3至少包括一通信線路，實現主控采集模塊I和擴展數據采集模 塊2之間的數據交換。所述的主控采集模塊I主要提供對輻照、風速、溫度、濕度等環境條 件的測量；對光伏發電系統的輸出電壓進行檢測；查詢擴展數據采集模塊2各匯流回路的 電流；實現開關量輸入狀態的檢測以及開關量輸出的控制；實現與上位機的數據通信以及 測量參數的顯示和參數的設置。擴展數據采集模塊2主要完成各匯流回路電流的檢測，并 將電流檢測結果通過內部總線3送至主控采集模塊I進行處理。內部總線3的通信線路為 I2C, SPI和RS485總線中的一種或一種以上。請參閱圖2，所述的主控采集模塊I包括第一微處理器電路11、輔助電源電路12、 第一接口電路13、開入電路14、開出電路15、顯示電路16、按鍵電路17、通信電路18和采集 電路19。輔助電源電路12與第一接口電路13連接，通過第一接口電路13為擴展數據采集 模塊2提供電源；同時，輔助電源電路12還與主控采集模塊I的其他各個電路連接，為其他 各個電路提供電源。所述第一微處理器電路11與第一接口電路13連接，通過第一接口電 路13查詢擴展數據采集模塊2各匯流回路的電流，實現主控采集模塊I與擴展數據采集模 塊2之間的通信。第一微處理器電路11與開入電路14和開出電路15連接，進行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能光伏匯流數據采集裝置，其特征在于包括一用于檢測光伏發電系統的輸出以及對環境參數進行測量的主控采集模塊(1)和一個或一個以上用于對光伏各匯流回路的電流進行檢測的擴展數據采集模塊(2)，主控采集模塊(1)和擴展數據采集模塊(2)通過內部總線(3)進行連接，內部總線(3)至少包括一通信線路，實現主控采集模塊(1)和擴展數據采集模塊(2)之間的數據交換。

【技術特征摘要】
1.一種智能光伏匯流數據采集裝置，其特征在于包括一用于檢測光伏發電系統的輸出以及對環境參數進行測量的主控采集模塊(I)和一個或一個以上用于對光伏各匯流回路的電流進行檢測的擴展數據采集模塊(2)，主控采集模塊(I)和擴展數據采集模塊(2)通過內部總線(3)進行連接，內部總線(3)至少包括一通信線路，實現主控采集模塊(I)和擴展數據采集模塊(2)之間的數據交換。2.根據權利要求1所述的一種智能光伏匯流數據采集裝置，其特征在于所述的主控采集模塊(I)包括第一微處理器電路(11)、輔助電源電路(12)、第一接口電路(13)、開入電路(14)、開出電路(15)、顯示電路(16)、按鍵電路(17)、通信電路(18)和采集電路(19)，所述第一微處理器電路(11)與第一接口電路(13)、開入電路(14)、開出電路(15)、顯示電路(16)、按鍵電路(17)、通信電路(18)以及采集電路(19)連接，輔助電源電路(12)與第一接口電路(13)連接，通過第一接口電路(13)為擴展數據采集模塊(2)提供電源；輔助電源電路(12)還與第一微處理器電路(11)、開入電路(14)、開出電路(15)、顯示電路(16)、按鍵電路(17)、通信電路(18...

【專利技術屬性】
技術研發人員：殷建強，邵建國，孫芝雨，黃震，
申請(專利權)人：常熟開關制造有限公司原常熟開關廠，
類型：實用新型
國別省市：