智能光伏汇流箱数据采集板制造技术

本实用新型专利技术提供一种智能光伏汇流箱数据采集板，包括模拟量调理单元、模拟量切换单元、电源单元、DSP芯片、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元，模拟量调理单元连接模拟量切换单元，DSP芯片分别连接模拟量切换单元、电源单元、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元；本实用新型专利技术结构合理，使用方便，采用DSP作为数据采集芯片，采集速度快，精度准，采用485作为通讯物理层，采用MODBUS作为协议层，可连接的节点多达128个，协议通用性强，采用电阻分压的形式测量直流电压，使硬件成本变低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种智能光伏汇流箱数据采集板，包括模拟量调理单元、模拟量切换单元、电源单元、DSP芯片、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元，模拟量调理单元连接模拟量切换单元，DSP芯片分别连接模拟量切换单元、电源单元、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元；本技术结构合理，使用方便，采用DSP作为数据采集芯片，采集速度快，精度准，采用485作为通讯物理层，采用MODBUS作为协议层，可连接的节点多达128个，协议通用性强，采用电阻分压的形式测量直流电压，使硬件成本变低。【专利说明】智能光伏汇流箱数据采集板
本技术具体涉及一种智能光伏汇流箱数据采集板。
技术介绍
在光伏电站中，为了减少光伏组件和逆变器之间的连线，一般把18或19只光伏组件组成一串，然后再将若干个光伏组串并联接入智能光伏汇流箱，在智能光伏汇流箱内汇流后，通过4P直流断路器输出，再经过直流柜二级汇流后，接入到光伏逆变器，从而构成完整的光伏发电系统，实现并网发电。为了提高系统的可靠性和实用性，可在智能光伏汇流箱里配置光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器等，并设置工作状态指示灯、雷电计数器等，方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况，保证太阳能光伏发电系统发挥最大功效。与此同时，为了实现光伏电站监控系统对每个串组件的电压和电流进行监控，同时对直流断路器和防雷的状态进行监控，需要有一块数据采集板，采集每串组件的电压和电流，同时采集直流断路器和防雷器辅助触点的状态，通过485总线，以MODBUS通讯协议格式将数据传输到光伏监控系统的智能通讯管理机。
技术实现思路
针对以上不足，提出一种智能光伏汇流箱数据采集板。一种智能光伏汇流箱数据采集板，包括模拟量调理单元、模拟量切换单元、电源单元、DSP芯片、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元，模拟量调理单元连接模拟量切换单元，DSP芯片分别连接模拟量切换单元、电源单元、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元。本技术还具有如下特征:1、所述的DSP芯片型号为TMS320F28035芯片。2、所述的模拟量切换单元采用⑶4051作为模拟开关。3、所述的MODBUS通讯单元采用485总线传输。4、所述的MODBUS通讯单元采用采用AMD2483作为通讯芯片。 本技术有益效果:本技术结构合理,使用方便,体积小，功耗低,集成度高、可靠稳定,采用DSP作为数据采集芯片，采集速度快，精度准，采用485作为通讯物理层，采用MODBUS作为协议层，可连接的节点多达128个，协议通用性强，采用电阻分压的形式测量直流电压，使硬件成本降低。【专利附图】【附图说明】图1本技术的原理框图；图2本技术的内部结构示意图；图3本技术的主程序流程图。其中，1、模拟量调理单元，2、模拟量切换单元，3、电源单元，4、DSP芯片，5、开关量输入单元，6、MODBUS通讯单元，7、MODBUS地址开关单元，8、电源板，9、数据采集板，10、正极汇流板，11、断路器，12、防雷单元，13、负极汇流板。具体实施方案实施例1一种智能光伏汇流箱数据采集板，包括模拟量调理单元1、模拟量切换单元2、电源单元3、DSP芯片4、开关量输入单元5、MODBUS通讯单元6和MODBUS地址开关单元7，模拟量调理I单元连接模拟量切换单元2，DSP芯片4分别连接模拟量切换单元2、电源单元3、开关量输入单元5、MODBUS通讯单元6和MODBUS地址开关单元7 ;所述的DSP芯片4型号为TMS320F28035芯片；所述的模拟量切换单元2采用⑶4051作为模拟开关；所述的MODBUS通讯单元6采用485总线传输；所述的MODBUS通讯单元6采用采用AMD2483作为通讯芯片。实施例2TMS320F28035的供电取自电源板，电源板上的宽范围DCDC输出电压为24V，数据采集板上的电源部分先将24V转换成正负15V给模拟量调理部分的运放供电，同时通过稳压电路将15V变成5V和3.3V给电路板的其他部分供电。模拟量调理部分为电压信号调理和电流信号调理两部分，电压信号调试是指将光伏组串汇流后的直流电压通过电阻分压的形式将电压变低，再通过运放调理后输入到DSP。光伏组串的电流经过电流霍尔输出后送到数据采集板，数据采集板先将电流信号变为电压信号后通过运放调理后输入到DSP。因为16路汇流箱有16个电流输入，同时还要采集直流电压，这已经超过了 DSP的16路AD输入能力，所以需要一个多路切换开关分时采集这些模拟量。开关量输入电路实现了断路器和防雷的状态的采集。模拟量和数字量的上传需要通讯，本数据采集板采用RS485作为物理介质，采用MODBUS作为上层通讯协议，使各个汇流箱成为MODBUS的从节点。为了区分汇流箱的节点地址，采用8位拨码开关作为地址设置的硬件，可以实现每个汇流箱有256种不同的地址。实施例3智能光伏汇流箱由正极汇流板，负极汇流板，电源板，数据采集板，塑壳断路器，防雷器6大部分组成，正极汇流板和负极汇流板上都带有熔断器，其中正极汇流板上有电流霍尔，采集每串组件的电流。电源板上有一个宽范围的D⑶C模块，用来将组件的电压变换成一个24V电压给数据采集板供电。【权利要求】1.一种智能光伏汇流箱数据采集板，包括模拟量调理单元、模拟量切换单元、电源单元、DSP芯片、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元，其特征在于:模拟量调理单元连接模拟量切换单元，DSP芯片分别连接模拟量切换单元、电源单元、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和MODBUS地址开关单元。2.如权利要求1所述的一种智能光伏汇流箱数据采集板，其特征在于:所述的DSP芯片型号为TMS320F28035芯片。3.如权利要求1所述的一种智能光伏汇流箱数据采集板，其特征在于:所述的模拟量切换单元采用⑶4051作为模拟开关。4.如权利要求1所述的一种智能光伏汇流箱数据采集板，其特征在于:所述的MODBUS通讯单元采用485总线传输。5.如权利要求1或3所述的一种智能光伏汇流箱数据采集板，其特征在于:所述的MODBUS通讯单元采用采用AMD2483作为通讯芯片。【文档编号】G01R31/00GK203688630SQ201320836194【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日 【专利技术者】裴景斌, 王瑞舰, 周家琪 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能光伏汇流箱数据采集板，包括模拟量调理单元、模拟量切换单元、电源单元、DSP芯片、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和 MODBUS地址开关单元，其特征在于：模拟量调理单元连接模拟量切换单元，DSP芯片分别连接模拟量切换单元、电源单元、开关量输入单元、MODBUS通讯单元和 MODBUS地址开关单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴景斌，王瑞舰，周家琪，
申请(专利权)人：哈尔滨九洲电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23