一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路制造技术

本发明专利技术公开了一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路。包括控制电路、MOS管驱动电路、采集控制电路、测量电路、供电电路、外围电路和通信隔离电路。本发明专利技术可以用于采集单块太阳能电池板的能量。本发明专利技术可以实现对单块太阳能电池板的断路，短路，通路控制，进而可以用来进行太阳能故障诊断的研究。本发明专利技术可以用于采集单块太阳能电池板的电压与电流数据。本发明专利技术可以将采集到的数据传输给上位机。

【技术实现步骤摘要】
一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路
本专利技术属于智能化控制
，本专利技术提供一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路。
技术介绍
随着光伏发电系统研究的日益精进，大型光伏电站日益增多。如何将大型光伏电站无法用于实验研究是迫切需要解决的问题。虽然当下电力系统与光伏发电技术比较普遍，但是如何将光伏发电与市电转换，如何将光伏发电与市电转换的模拟系统进行实现。现有社会缺少这样的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路。包括控制电路、MOS管驱动电路、采集控制电路、测量电路、供电电路、外围电路和通信隔离电路；控制电路包括控制芯片U8、上拉电阻R15和参考电压滤波电容C33。控制芯片U8的第1引脚与上拉电阻R15的一端相连接，上拉电阻R15的另一端外接电源VCC，且与控制芯片U8的第10引脚相连接；控制芯片U8的第9引脚接地；控制芯片U8的第12引脚与参考电压滤波电容C33的一端相连接，参考电压滤波电容C33的另一端接地。所述的控制芯片U8的型号为STM8L151C8T6。MOS管驱动电路包括三极管Q1～Q8，控制MOS管NM1～NM4，限流电阻R1、R2、R3、R6、R8、R9、R10、R11、R12、R22、R23、R24。控制MOS管NM1的栅极与控制芯片U8的第48引脚相连接；控制MOS管NM1的源极接地；控制MOS管NM1的漏极同时与限流电阻R1、R2的一端相连接，限流电阻R1的另一端外接12V电源，限流电阻R2的另一端同时与三极管Q1和三极管Q2的基极相连接，三极管Q1的集电极外接12V电源，三极管Q2的集电极接地，三极管Q1和三极管Q2的发射极均与限流电阻R3的一端相连接，限流电阻R3的另与一端控制芯片U8的第48引脚相连接；控制MOS管NM2的栅极与控制芯片U8的第35引脚相连接；控制MOS管NM2的源极接地；控制MOS管NM2的漏极同时与限流电阻R6、R8的一端相连接，限流电阻R6的另一端外接12V电源，限流电阻R8的另一端同时与三极管Q3和三极管Q4的基极相连接，三极管Q3的集电极外接12V电源，三极管Q4的集电极接地，三极管Q3和三极管Q4的发射极均与限流电阻R9的一端相连接，限流电阻R9的另与一端控制芯片U8的第35引脚相连接；控制MOS管NM3的栅极与控制芯片U8的第34引脚相连接；控制MOS管NM3的源极接地；控制MOS管NM3的漏极同时与限流电阻R10、R11的一端相连接，限流电阻R10的另一端外接12V电源，限流电阻R11的另一端同时与三极管Q5和三极管Q6的基极相连接，三极管Q5的集电极外接12V电源，三极管Q6的集电极接地，三极管Q5和三极管Q6的发射极均与限流电阻R12的一端相连接，限流电阻R12的另与一端控制芯片U8的第34引脚相连接；控制MOS管NM4的栅极与控制芯片U8的第36引脚相连接；控制MOS管NM4的源极接地；控制MOS管NM4的漏极同时与限流电阻R22、R23的一端相连接，限流电阻R22的另一端外接12V电源，限流电阻R23的另一端同时与三极管Q7和三极管Q8的基极相连接，三极管Q7的集电极外接12V电源，三极管Q8的集电极接地，三极管Q7和三极管Q8的发射极均与限流电阻R24的一端相连接，限流电阻R24的另与一端控制芯片U8的第36引脚相连接。采集控制电路包括太阳能输入接口P4，旁路二极管D1、D6，防逆流二极管D5，N沟道MOS管U2～U5，分压电阻R4，电压测量电阻R5，电压测量分压电阻R7，电流测量分压电阻R71。太阳能输入接口P4的一个接口同时与分压电阻R4的一端、旁路二极管D6的负极、N沟道MOS管U2的第5～7号引脚相连接，同时外接汇流板；太阳能输入接口P4的另一个接口同时与防逆流二极管D5的负极、N沟道MOS管U4的1～3号引脚相连接；防逆流二极管D5的正极同时与N沟道MOS管U4的5～8号引脚、电压测量电阻R5的一端、电流测量分压电阻R71的一端相连接后，同时接地；电流测量分压电阻R71的另一端同时与N沟道MOS管U5的5～8号引脚、旁路二极管D1的负极、N沟道MOS管U3的1～3号引脚相连接后，同时接地；电压测量电阻R5的另一端与电压测量分压电阻R7的一端相连接；电压测量分压电阻R7的另一端与分压电阻R4的另一端相连接；旁路二极管D1的正极与N沟道MOS管U5的1～3号引脚相连接，同时与旁路二极管D6的正极、N沟道MOS管U2的1～3号引脚相连接；N沟道MOS管U3的5～8号引脚外接汇流板；N沟道MOS管U2～U5的第4引脚分别与控制芯片U8的第36、34、48、35引脚相连接。所述的N沟道MOS管U3和U5的型号均为IRF7820；所述的N沟道MOS管U2和U4的型号均为FDS3672。测量电路包括电压基准芯片U12，电压测量运放U11A，电流测量一级运放U11B，电流测量二级运放U12A，电压测量运放供电滤波电容C100和C101，参考电压滤波电容C010，电压基准芯片供电滤波电容C111，电压测量运放输入滤波电容C23，电压测量运放输出滤波电容C34，电流测量一级运放输出滤波电容C35，电流测量一级运放输入滤波电容C151，电流测量一级运放滤波电容C74、电流测量二级运放输出滤波电容C4，运算放大器隔离电容C5和C6，电流测量二级运放滤波电容C102，电压测量运放输入正端限流电阻R30，电压测量运放放大电阻R32，电阻R39、R65，断路电阻R64，电流测量一级运放输入负端限流电阻R33，电流测量一级运放输入正端限流电阻R34，电流测量一级运放输出限流电阻R35，电流测量一级运放放大电阻R36，电流测量二级运放放大电阻R13，电流测量二级运放输出限流电阻R14，电流测量二级运放输入正端限流电阻R16，下拉电阻R18，电流测量二级运放输入负端限流电阻R100。电压基准芯片U12的第2引脚与参考电压滤波电容C010的一端相连接，同时外接控制芯片U8的第12引脚，参考电压滤波电容C010的另一端接地；电压基准芯片U12的第1引脚与电压基准芯片供电滤波电容C111的一端相连接，同时外接控制芯片U8的第11引脚；电压基准芯片U12的第3引脚与电压基准芯片供电滤波电容C111的另一端接地；电压测量运放U11A的第1引脚同时与电阻R39的一端、电压测量运放放大电阻R32的一端相连接，电压测量运放放大电阻R32的另一端与电压测量运放U11A的第2引脚相连接；电阻R39的另一端与电压测量运放输出滤波电容C34的一端相连接，同时与控制芯片U8的第21引脚相连接；电压测量运放输出滤波电容C34的另一端接地；电压测量运放U11A的第3引脚同时与电压测量运放输入正端限流电阻R30的一端、断路电阻R64的一端、电压测量运放输入滤波电容C23的一端相连接；断路电阻R64的另一端、电压测量运放输入滤波电容C23的另一端均接地；电压测量运放输入正端限流电阻R30的另一端与采集控制电路中电压测量分压电阻R7的一端相连接；电压测量运放U11A的第4引脚接地；电压测量运放U11A的第8引脚同时与电压测量运放供电滤波电容C100和C101的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路,其特征在于包括控制电路、MOS管驱动电路、采集控制电路、测量电路、供电电路、外围电路和通信隔离电路；控制电路包括控制芯片U8、上拉电阻R15和参考电压滤波电容C33；控制芯片U8的第1引脚与上拉电阻R15的一端相连接，上拉电阻R15的另一端外接电源VCC，且与控制芯片U8的第10引脚相连接；控制芯片U8的第9引脚接地；控制芯片U8的第12引脚与参考电压滤波电容C33的一端相连接，参考电压滤波电容C33的另一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路,其特征在于包括控制电路、MOS管驱动电路、采集控制电路、测量电路、供电电路、外围电路和通信隔离电路；控制电路包括控制芯片U8、上拉电阻R15和参考电压滤波电容C33；控制芯片U8的第1引脚与上拉电阻R15的一端相连接，上拉电阻R15的另一端外接电源VCC，且与控制芯片U8的第10引脚相连接；控制芯片U8的第9引脚接地；控制芯片U8的第12引脚与参考电压滤波电容C33的一端相连接，参考电压滤波电容C33的另一端接地。2.根据权利要求1所述的一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路,其特征在于所述的控制芯片U8的型号为STM8L151C8T6。3.根据权利要求1或2所述的一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路,其特征在于MOS管驱动电路包括三极管Q1～Q8，控制MOS管NM1～NM4，限流电阻R1、R2、R3、R6、R8、R9、R10、R11、R12、R22、R23、R24；控制MOS管NM1的栅极与控制芯片U8的第48引脚相连接；控制MOS管NM1的源极接地；控制MOS管NM1的漏极同时与限流电阻R1、R2的一端相连接，限流电阻R1的另一端外接12V电源，限流电阻R2的另一端同时与三极管Q1和三极管Q2的基极相连接，三极管Q1的集电极外接12V电源，三极管Q2的集电极接地，三极管Q1和三极管Q2的发射极均与限流电阻R3的一端相连接，限流电阻R3的另与一端控制芯片U8的第48引脚相连接；控制MOS管NM2的栅极与控制芯片U8的第35引脚相连接；控制MOS管NM2的源极接地；控制MOS管NM2的漏极同时与限流电阻R6、R8的一端相连接，限流电阻R6的另一端外接12V电源，限流电阻R8的另一端同时与三极管Q3和三极管Q4的基极相连接，三极管Q3的集电极外接12V电源，三极管Q4的集电极接地，三极管Q3和三极管Q4的发射极均与限流电阻R9的一端相连接，限流电阻R9的另与一端控制芯片U8的第35引脚相连接；控制MOS管NM3的栅极与控制芯片U8的第34引脚相连接；控制MOS管NM3的源极接地；控制MOS管NM3的漏极同时与限流电阻R10、R11的一端相连接，限流电阻R10的另一端外接12V电源，限流电阻R11的另一端同时与三极管Q5和三极管Q6的基极相连接，三极管Q5的集电极外接12V电源，三极管Q6的集电极接地，三极管Q5和三极管Q6的发射极均与限流电阻R12的一端相连接，限流电阻R12的另与一端控制芯片U8的第34引脚相连接；控制MOS管NM4的栅极与控制芯片U8的第36引脚相连接；控制MOS管NM4的源极接地；控制MOS管NM4的漏极同时与限流电阻R22、R23的一端相连接，限流电阻R22的另一端外接12V电源，限流电阻R23的另一端同时与三极管Q7和三极管Q8的基极相连接，三极管Q7的集电极外接12V电源，三极管Q8的集电极接地，三极管Q7和三极管Q8的发射极均与限流电阻R24的一端相连接，限流电阻R24的另与一端控制芯片U8的第36引脚相连接。4.根据权利要求3所述的一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路,其特征在于采集控制电路包括太阳能输入接口P4，旁路二极管D1、D6，防逆流二极管D5，N沟道MOS管U2～U5，分压电阻R4，电压测量电阻R5，电压测量分压电阻R7，电流测量分压电阻R71；太阳能输入接口P4的一个接口同时与分压电阻R4的一端、旁路二极管D6的负极、N沟道MOS管U2的第5～7号引脚相连接，同时外接汇流板；太阳能输入接口P4的另一个接口同时与防逆流二极管D5的负极、N沟道MOS管U4的1～3号引脚相连接；防逆流二极管D5的正极同时与N沟道MOS管U4的5～8号引脚、电压测量电阻R5的一端、电流测量分压电阻R71的一端相连接后，同时接地；电流测量分压电阻R71的另一端同时与N沟道MOS管U5的5～8号引脚、旁路二极管D1的负极、N沟道MOS管U3的1～3号引脚相连接后，同时接地；电压测量电阻R5的另一端与电压测量分压电阻R7的一端相连接；电压测量分压电阻R7的另一端与分压电阻R4的另一端相连接；旁路二极管D1的正极与N沟道MOS管U5的1～3号引脚相连接，同时与旁路二极管D6的正极、N沟道MOS管U2的1～3号引脚相连接；N沟道MOS管U3的5～8号引脚外接汇流板；N沟道MOS管U2～U5的第4引脚分别与控制芯片U8的第36、34、48、35引脚相连接。5.根据权利要求4所述的一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路,其特征在于所述的N沟道MOS管U3和U5的型号均为IRF7820；所述的N沟道MOS管U2和U4的型号均为FDS3672。6.根据权利要求5所述的一种智能光伏电站模拟仪的采集板电路,其特征在于测量电路包括电压基准芯片U12，电压测量运放U11A，电流测量一级运放U11B，电流测量二级运放U12A，电压测量运放供电滤波电容C100和C101，参考电压滤波电容C010，电压基准芯片供电滤波电容C111，电压测量运放输入滤波电容C23，电压测量运放输出滤波电容C34，电流测量一级运放输出滤波电容C35，电流测量一级运放输入滤波电容C151，电流测量一级运放滤波电容C74、电流测量二级运放输出滤波电容C4，运算放大器隔离电容C5和C6，电流测量二级运放滤波电容C102，电压测量运放输入正端限流电阻R30，电压测量运放放大电阻R32，电阻R39、R65，断路电阻R64，电流测量一级运放输入负端限流电阻R33，电流测量一级运放输入正端限流电阻R34，电流测量一级运放输出限流电阻R35，电流测量一级运放放大电阻R36，电流测量二级运放放大电阻R13，电流测量二级运放输出限流电阻R14，电流测量二级运放输入正端限流电阻R16，下拉电阻R18，电流测量二级运放输入负端限流电阻R100；电压基准芯片U12的第2引脚与参考电压滤波电容C010的一端相连接，同时外接控制芯片U8的第12引脚，参考电压滤波电容C010的另一端接地；电压基准芯片U12的第1引脚与电压基准芯片供电滤波电容C111的一端相连接，同时外接控制芯片U8的第11引脚；电压基准芯片U12的第3引脚与电压基准芯片供电滤波电容C111的另一端接地；电压测量运放U11A的第1引脚同时与电阻R39的一端、电压测量运放放大电阻R32的一端相连接，电压测量运放放大电阻R32的另一端与电压测量运放U11A的第2引脚相连接；电阻R39的另一端与电压测量运放输出滤波电容C34的一端相连接，同时与控制芯片U8的第21引脚相连接；电压测量运放输出滤波电容C34的另一端接地；电压测量运放U11A的第3引脚同时与电压测量运放输入正端限流电阻R30的一端、断路电阻R64的一端、电压测量运放输入滤波电容C23的一端相连接；断路电阻R64的另一端、电压测量运放输入滤波电容C23的另一端均接地；电压测量运放输入正端限流电阻R30的另一端与采集控制电路中电压测量分压电阻R7的一端相连接；电压测量运放U11A的第4引脚接地；电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光宇，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33