一种光伏并网发电微能量收集器制造技术

一种光伏并网发电微能量收集器属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏并网发电微能量收集器。本发明专利技术提供一种光伏并网发电微能量收集器。本发明专利技术包括辐照强度检测电路、485通信电路、开关量输出控制电路、键盘电路、LCD显示屏电路和主控CPU电路，其结构要点辐照强度检测电路的信号输出端口与主控CPU电路的信号输入端口相连，485通信电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、并网逆变器和储能逆变器的信号传输端口相连，主控CPU电路的控制信号输出端口与开关量输出控制电路的控制信号输入端口相连，键盘电路的控制信号输出端口与主控CPU电路的控制信号输入端口相连。

A photovoltaic energy harvesting device for grid connected generation

A photovoltaic grid-connected micro-energy collector belongs to the technical field of solar photovoltaic power generation, in particular to a photovoltaic grid-connected micro-energy collector. The invention provides a photovoltaic grid connected power generation micro energy collector. The invention comprises a radiation intensity detection circuit, a 485 communication circuit, a switch output control circuit, a keyboard circuit, a LCD display screen circuit and a main control CPU circuit. The signal output port of the radiation intensity detection circuit is connected with the signal input port of the main control CPU circuit, and the signal transmission port of the 485 communication circuit is respectively connected with the signal input port of the main control CPU circuit. The control signal output port of the main control CPU circuit is connected with the control signal input port of the switching output control circuit. The control signal output port of the main control CPU circuit is connected with the control signal input port of the switching output control circuit. The control signal output port of the keyboard circuit is phase with the control signal input port of the main control CPU circuit. Lian.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏并网发电微能量收集器
本专利技术属于太阳能光伏发电
，尤其涉及一种光伏并网发电微能量收集器。
技术介绍
光伏并网发电系统中，光伏组件阵列发出的直流电通过并网逆变器逆变为交流电后送入电网。启动功率是并网逆变器的重要参数，只有当光伏阵列的发电功率大于启动功率时，并网逆变器才能开始正常工作，将光伏阵列发出的电能送入电网；当光伏阵列的发电功率小于启动功率时，并网逆变器只能处于待机状态，不执行逆变功能，光伏阵列发出的电能只能浪费掉。在许多情况下光伏阵列接收到的光照强度为弱光强度，包括：（1）时间因素的影响，主要是在早晨和傍晚时间段内，太阳处于偏向正东或正西的方位，而光伏组件的安装朝向一般都是正南方位，所以由于受到太阳光入射角度的影响，光伏组件接收到的太阳能较少；（2）气象因素的影响，在阴天、沙尘、雾霾、雨雪等气象条件下，大气层外的太阳光由于受到云层、灰尘的影响，被大量折射、散射或吸收了，到达地表的太阳能较少；（3）由于光伏阵列周围障碍物的阴影遮挡、冬季积雪覆盖、光伏电池板内部隐裂等原因，光伏组件发出的电能较微弱。上述各种条件下光伏阵列的输出功率都往往达不到并网逆变器的启动功率，并网逆变器无法正常运行，光伏阵列所产生的微能量不能被利用，直接降低了系统的发电量。目前对于这种情况，只能通过降低并网逆变器启动功率的设定值，以减少弱光条件下发电量的损失。但由于在启动功率较低的情况下，并网逆变器易受到输入功率波动的干扰而频繁启动或停止，直接影响发电系统和电网的稳定性，所以启动功率设定值的下降空间有限，低于启动功率设定值的微能量无法被利用。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种光伏并网发电微能量收集器。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括辐照强度检测电路、485通信电路、开关量输出控制电路、键盘电路、LCD显示屏电路和主控CPU电路，其结构要点辐照强度检测电路的信号输出端口与主控CPU电路的信号输入端口相连，485通信电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、并网逆变器和储能逆变器的信号传输端口相连，主控CPU电路的控制信号输出端口与开关量输出控制电路的控制信号输入端口相连，键盘电路的控制信号输出端口与主控CPU电路的控制信号输入端口相连，LCD显示屏电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、LCD液晶显示屏的信号传输端口相连；所述键盘电路的控制信号输入端口与键盘的控制信号输出端口相连。作为一种优选方案，本专利技术所述辐照强度检测电路为由辐照强度检测芯片内部的光强度传感器检测环境辐照强度模拟信号，并将辐照强度模拟信号通过检测芯片内部的模数转换器变为数字信号；所述485通信电路为由主控CPU通过收发器芯片读取并网逆变器工作状态参数，并对并网逆变器和储能逆变器进行实时控制；所述开关量输出控制电路为由主控CPU的IO口输出开关量控制信号，经过光耦隔离后控制主电气回路中的继电器，从而控制发电系统的工作模式。作为一种优选方案，本专利技术所述键盘电路和LCD显示屏电路的功能是设置微能量收集器的控制参数，包括巡检间隔时间和辐照度阈值，并通过LCD屏在线查看系统的工作状态和各参数的历史数据；主控CPU电路采集环境辐照强度值，读取并网逆变器工作状态参数值，对并网逆变器和储能逆变器进行实时控制。作为另一种优选方案，本专利技术所述主控CPU电路包括系统时钟电路、程序下载与在线仿真电路、主控CPU和电源转换电路，主控CPU端口分别与系统时钟电路端口、程序下载与在线仿真电路端口相连，电源转换电路为主控CPU和电路中其它需要3.3V电源供电的芯片供电。作为另一种优选方案，本专利技术所述主控CPU采集环境辐照强度值，读取并网逆变器工作状态参数值和输出开关量控制信号。作为另一种优选方案，本专利技术所述主控CPU采用STM32F103RCT6芯片U3。作为另一种优选方案，本专利技术所述系统时钟电路包括电容C6、电容C7、晶振Y1、电阻R7，晶振Y1一端分别与电容C6一端、电阻R7一端、U3的5脚相连，电容C6另一端分别与地线、电容C7一端相连，电容C7另一端分别与晶振Y1另一端、电阻R7另一端、U3的6脚相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述电容C6、C7采用20pF电容，晶振Y1采用8MHz晶振。作为另一种优选方案，本专利技术所述程序下载与在线仿真电路包括电阻R1～R6、电容C1、接插口J1，电阻R1一端分别与电源VCC3.3V、电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端、电阻R5的一端、电容C1的一端、接插口J1的1脚、接插口J1的2脚相连，电阻R1的另一端分别与接插口J1的15脚、U3的7脚相连，电阻R2的另一端与接插口J1的13脚相连，电阻R3的另一端与接插口J1的7脚相连，电阻R4的另一端与接插口J1的5脚相连，电阻R5的另一端与接插口J1的3脚相连，电容C1的另一端接地，电阻R6一端与接插口J1的9脚相连，电阻R6的另一端接地，接插口J1的4脚分别与接插口J1的6、8、10、12、14、16、18、20脚相连，接插口J1的20脚接地。作为另一种优选方案，本专利技术所述电阻R1～R6采用10K欧姆电阻，电容C1采用0.1μF电容。作为另一种优选方案，本专利技术所述电源转换电路包括电解电容C2和C5、电容C3和C4、电源转换芯片U1、接插口J2，电解电容C2的正极分别与电源VCC5V、电容C3的一端、U1的3脚、接插口J2的1脚相连，电解电容C2的负极分别与电容C3的另一端、U1的1脚、电容C4的一端、电解电容C5的负极、接插口J2的2脚相连，U1的1脚接地，电解电容C5的正极分别与电容C4的另一端、U1的2脚、电源VCC3.3V相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述电容C2、C5采用10μF电解电容，电容C3、C4采用0.1μF电容，电源转换芯片采用AMS1117-3.3。作为一种优选方案，本专利技术所述辐照强度检测电路包括电容C8和C9、电阻R8和R9、辐照强度检测芯片U2、接插口J3，电容C8的一端分别与电源VCC3.3V、U2的1脚、接插口J3的1脚相连，电容C8的另一端分别与U2的2脚、U2的3脚、接插口J3的2脚相连，U2的3脚接地，电阻R8的一端分别与电阻R9的一端、VCC3.3V、U2的5脚、电容C9的一端相连，电阻R8的另一端与U2的6脚、接插口J3的3脚相连，电阻R9的另一端与U2的4脚、接插口J3的4脚相连，电容C9的另一端接地。作为另一种优选方案，本专利技术所述电容C8、C9采用0.1μF电容，电阻R8、R9采用10K欧姆电阻，辐照强度检测芯片采用BH1750FVI。作为另一种优选方案，本专利技术所述键盘电路包括电阻R11～R15、排阻RA1、接插口J4，接插口J4的1～5脚分别与排阻RA1的2～6脚、U3的20～23、41脚对应连接，接插口J4的6脚通过电阻R11与U3的39脚相连，接插口J4的7脚通过电阻R12与U3的40脚相连，接插口J4的8脚通过电阻R13与U3的51脚相连，接插口J4的9脚通过电阻R14与U3的52脚相连，接插口J4的10脚通过电阻R15与U3的53脚相连，排阻RA1的1脚与电源VCC相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述电阻R11～R15采用20欧姆电阻，排阻RA1采用1K*5排阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏并网发电微能量收集器,包括辐照强度检测电路、485通信电路、开关量输出控制电路、键盘电路、LCD显示屏电路和主控CPU电路，其特征在于辐照强度检测电路的信号输出端口与主控CPU电路的信号输入端口相连，485通信电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、并网逆变器和储能逆变器的信号传输端口相连，主控CPU电路的控制信号输出端口与开关量输出控制电路的控制信号输入端口相连，键盘电路的控制信号输出端口与主控CPU电路的控制信号输入端口相连，LCD显示屏电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、LCD液晶显示屏的信号传输端口相连；所述键盘电路的控制信号输入端口与键盘的控制信号输出端口相连。

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网发电微能量收集器,包括辐照强度检测电路、485通信电路、开关量输出控制电路、键盘电路、LCD显示屏电路和主控CPU电路，其特征在于辐照强度检测电路的信号输出端口与主控CPU电路的信号输入端口相连，485通信电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、并网逆变器和储能逆变器的信号传输端口相连，主控CPU电路的控制信号输出端口与开关量输出控制电路的控制信号输入端口相连，键盘电路的控制信号输出端口与主控CPU电路的控制信号输入端口相连，LCD显示屏电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、LCD液晶显示屏的信号传输端口相连；所述键盘电路的控制信号输入端口与键盘的控制信号输出端口相连。2.根据权利要求1所述一种光伏并网发电微能量收集器，其特征在于所述辐照强度检测电路为由辐照强度检测芯片内部的光强度传感器检测环境辐照强度模拟信号，并将辐照强度模拟信号通过检测芯片内部的模数转换器变为数字信号；所述485通信电路为由主控CPU通过收发器芯片读取并网逆变器工作状态参数，并对并网...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莹，李潇潇，赵婷婷，张东，王黎明，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21