本发明专利技术提供一种电容式光伏电池电压电流采集装置，包括采样模块、电压信号测量模块、电流信号测量模块、MCU信号处理模块和手动选档模块；手动选档模块用于根据被测光伏电池参数选择测量档位，选档信号经MCU信号处理模块发送给电压信号测量模块和电流信号测量模块确定测量档位；采样模块将采集的光伏电池的输出端的电压电流信号进行采样并分别传输给电压信号测量模块和电流信号测量模块进行放大、滤波处理，经处理的信号发送到MCU信号处理模块处理后上传给上级监控设备使用。本发明专利技术电路结构简单、成本较低、采样精度较高、采样周期短、操作方便且工作稳定性好。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种电容式光伏电池电压电流采集装置，包括采样模块、电压信号测量模块、电流信号测量模块、MCU信号处理模块和手动选档模块；手动选档模块用于根据被测光伏电池参数选择测量档位，选档信号经MCU信号处理模块发送给电压信号测量模块和电流信号测量模块确定测量档位；采样模块将采集的光伏电池的输出端的电压电流信号进行采样并分别传输给电压信号测量模块和电流信号测量模块进行放大、滤波处理，经处理的信号发送到MCU信号处理模块处理后上传给上级监控设备使用。本专利技术电路结构简单、成本较低、采样精度较高、采样周期短、操作方便且工作稳定性好。【专利说明】电容式光伏电池电压电流采集装置
本专利技术涉及光伏电池输出的电压电流检测
，具体涉及一种利用电容充放电技术对光伏电池输出的电压、电流进行采集的装置。
技术介绍
当前，太阳能发电的应用越来越广泛。太阳能发电过程中，需要对光伏电池输出的电压、电流进行实时采样，以满足上一级系统或电网调度系统的监控需求。目前，光伏电站监控系统主要由逆变器厂商随设备提供，由于逆变器厂商众多，各逆变器厂端均从本厂逆变器出发，选用相应的光伏电池的电压电流采集装置，不同厂商的产品彼此无法兼容，从而给太阳能电站实际监控工作带来困难；太阳能电站的监控难以形成方便、统一的监控体系。另外，光伏发电的主要缺点之一是太阳能电池阵列的光电转换效率太低，为解决该问题，目前采用的一个重要途径是采用最大功率点跟踪(MPPT)技术，通过实时调整光伏电池的工作点以期达到光伏电池阵列输出功率的最大化。实施最大功率点跟踪(MPPT)技术的第一步即为对光伏电池阵列输出的电压、电流进行采样，而目前其用于采样的装置，其电路结构相对复杂，采样精度不高，采样测量时间较长且稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是:针对现有技术中的不足，提供一种电路结构简单、成本较低、采样精度较高、采样周期短、操作方便且工作稳定性好的电容式光伏电池电压电流采集装置。本专利技术的技术方案是:本专利技术的电容式光伏电池电压电流采集装置，其结构特点是:包括采样模块、电压信号测量模块、电流信号测量模块、MCU信号处理模块和手动选档模块； 上述的米样模块设有第一信号输入端、第二信号输入端、第一控制信号输入端、第二控制信号输入端、电压信号输出端和电流信号输出端；电压信号测量模块设有电压信号输入端、第一选档信号输入端、第二选档信号输入端和电压信号输出端；电流信号测量模块设有电流信号输入端、第一选档信号输入端、第二选档信号输入端和电流信号输出端；MCU信号处理模块设有第一控制端、第二控制端、第一选档信号输出端、第二选档信号输出端、第三选档信号输出端、第四选档信号输出端、电压信号输入端、电流信号输入端、选档信号输入端和电压电流信号输出端；手动选档模块设有信号输出端和电源端； 采样模块的第一信号输入端和第二信号输入端使用时分别对应与被测光伏电池的正极和负极电连接；采样模块的第一控制信号输入端和第二控制信号输入端分别对应与MCU信号处理模块的第一控制端和第二控制端信号电连接；电压信号测量模块的电压信号输入端与采样模块的电压信号输出端信号电连接；电压信号测量模块的第一选档信号输入端和第二选档信号输入端分别对应与MCU信号处理模块的第一选档信号输出端和第二选档信号输出端信号电连接；MCU信号处理模块的电压信号输入端与电压信号测量模块的电压信号输出端信号电连接；电流信号测量模块的电流信号输入端与采样模块的电流信号输出端信号电连接；电流信号测量模块的第一选档信号输入端和第二选档信号输入端分别对应与MCU信号处理模块的第三选档信号输出端和第四选档信号输出端信号电连接；MCU信号处理模块的电流信号输入端与电流信号测量模块的电流信号输出端信号电连接；MCU信号处理模块的选档信号输入端与手动选档模块的选档信号输出端信号电连接；手动选档模块的电源端使用时接+5V直流电源；MCU信号处理模块的电压电流信号输出端使用时与上级监控设备信号电连接。进一步的方案是:上述的米样模块包括电解电容C、场效应管S1、场效应管S2和米样电流电阻R ; 上述的电解电容C的正级与场效应管S2的漏极因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的采样模块的第一信号输入端，同时也为上述的采样模块的电压信号输出端；电解电容C的负极、场效应管S2的源极以及场效应管S1的漏级共线；场效应管S1的漏极与采样电阻R的一端因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的采样模块的电流信号输出端；采样电阻R的另一端既为上述的采样模块的第二信号输入端；场效应管S2的栅极即为采样模块的第一控制信号输入端；场效应管31的栅极即为采样模块的第二控制信号输入端。进一步的方案是:上述的电压信号测量模块包括多路选择器U1、反向比例运算放大器Tl、分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻1、电阻1、电阻Rfi和滤波电容Cl ;多路选择器Ul设有第一选择输入端、第二选择输入端、第三选择输入端、第一地址口Atl、第二地址口 A1和信号输出端；多路选择器Ul的第一地址口 Atl即为上述的电压信号测量模块的第一选档信号输入端；多路选择器Ul的第二地址口 A1即为上述的电压信号测量模块的第二选档信号输入端； 分压电阻R1的一端即为上述的电压信号测量模块的电压信号输入端；分压电阻札的另一端、分压电阻R2的一端以及多路选择器Ul的第一选择输入端共线；分压电阻民的另一端、分压电阻R3的一端以及多路选择器Ul的第二选择输入端共线；分压电阻&的另一端、分压电阻R4的一端以及多路选择器Ul的第三选择输入端共线；电阻R5的一端与多路选择器Ul的信号输出端电连接；电阻&的另一端、电阻Rfl的一端以及反向比例运算放大器Tl的反相输入端共线；反向比例运算放大器Tl的输出端、电阻Rfl的一端以及滤波电容Cl的一端因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的电压信号测量模块的电压信号输出端；反向比例运算放大器Tl的正相、分压电阻R4的另一端以及滤波电容Cl的另一端均接地。进一步的方案是:上述的电流信号测量模块包括多路选择器U2、反向比例运算放大器T2、电阻Re、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R1(l、电阻Rf2和滤波电容C2 ;多路选择器U2设有第一选择输入端、第二选择输入端、第三选择输入端、第一地址口 A2、第二地址口 A3和信号输出端；多路选择器U2的第一地址口 A2即为上述的电流信号测量模块的第一选档信号输入端；多路选择器U2的第二地址口 A3即为上述的电流信号测量模块的第二选档信号输入端； 电阻R6的一端即为上述的电流信号测量模块的电流信号输入端；电阻R6的另一端、电阻&的一端以及多路选择器U2的第一选择输入端共线；电阻R7的另一端、电阻R8的一端以及多路选择器U2的第二选择输入端共线；电阻R8的另一端、分压电阻R9的一端以及多路选择器U2的第三选择输入端共线；电阻Rltl的一端与多路选择器U2的信号输出端电连接；电阻Rltl的另一端、电阻Rf2的一端以及反向比例运算放大器T2的反相输入端共线；反向比例运算放大器T2的输出端、电阻Rf2的一端以及滤波电容C2的一端因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容式光伏电池电压电流采集装置，其特征在于：包括采样模块、电压信号测量模块、电流信号测量模块、MCU信号处理模块和手动选档模块；所述的采样模块设有第一信号输入端、第二信号输入端、第一控制信号输入端、第二控制信号输入端、电压信号输出端和电流信号输出端；电压信号测量模块设有电压信号输入端、第一选档信号输入端、第二选档信号输入端和电压信号输出端；电流信号测量模块设有电流信号输入端、第一选档信号输入端、第二选档信号输入端和电流信号输出端；MCU信号处理模块设有第一控制端、第二控制端、第一选档信号输出端、第二选档信号输出端、第三选档信号输出端、第四选档信号输出端、电压信号输入端、电流信号输入端、选档信号输入端和电压电流信号输出端；手动选档模块设有信号输出端和电源端；采样模块的第一信号输入端和第二信号输入端使用时分别对应与被测光伏电池的正极和负极电连接；采样模块的第一控制信号输入端和第二控制信号输入端分别对应与MCU信号处理模块的第一控制端和第二控制端信号电连接；电压信号测量模块的电压信号输入端与采样模块的电压信号输出端信号电连接；电压信号测量模块的第一选档信号输入端和第二选档信号输入端分别对应与MCU信号处理模块的第一选档信号输出端和第二选档信号输出端信号电连接；MCU信号处理模块的电压信号输入端与电压信号测量模块的电压信号输出端信号电连接；电流信号测量模块的电流信号输入端与采样模块的电流信号输出端信号电连接；电流信号测量模块的第一选档信号输入端和第二选档信号输入端分别对应与MCU信号处理模块的第三选档信号输出端和第四选档信号输出端信号电连接；MCU信号处理模块的电流信号输入端与电流信号测量模块的电流信号输出端信号电连接；MCU信号处理模块的选档信号输入端与手动选档模块的选档信号输出端信号电连接；手动选档模块的电源端使用时接+5V直流电源；MCU信号处理模块的电压电流信号输出端使用时与上级监控设备信号电连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴访升，王建文，王为善，冯霏，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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