一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置，所述装置包括控制模块MCU、通信模块、DC/DC电源模块、电压采集模块和开关模块；DC/DC电源模块输入端连接蓄电池组，输出端连接控制模块MCU、通信模块、电压采集模块和开关模块；所述通信模块和电压采集模块与控制模块MCU信号连接，控制模块MCU通过串行接口与通信模块连接，接收控制命令，控制开关模块导通或断开；可有效实现系统电源故障远程判断与恢复和关键配件性能远程检测，降低系统运维难度，缩短运维周期，同时提高系统的可靠性，降低系统的运维成本。

A device for equipment detection and fault treatment in solar wind energy system

【技术实现步骤摘要】
一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置
：本技术涉及设备检测与故障处理
，尤其涉及的是一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置。
技术介绍
在太阳能、风能离网供电系统使用过程中，经常会涉及对系统的维护、故障排除及关键部件检测等工作，一般需要现场处理的故障如下：充放电控制器死机、蓄电池因过放而导致无法正常启动设备、蓄电池待机时间缩短、系统电源出现非规律性断电等现象，这些故障的处理，多数需要现场采取对其中部件进行断电来判断故障的所在，有时因系统的电源的重要性，现场运维人员并不具备专业知识，需要现场与专业技术人员联系，远程支持以排除故障；同时系统电源运行经过长时间运行，相关部件的性能将出现不定量的衰减，为了保证系统的可靠性，及时了解系统的工作性能，定期的关键部件(如太阳能板、风力发电机、控制器、蓄电池、逆变器等)检测是非常必要的。而基于太阳能、风能离网供电系统本身应用环境多为偏远地区，因此系统运维工作难度较大，且运维周期较长，从而造成运维成本提高及增加系统故障恢复周期。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置，实现故障处理和关键设备性能检测，为实现上述目的，本技术采取如下技术方案：一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置，所述控制器包括控制模块MCU、通信模块、DC/DC电源模块、电压采集模块和开关模块；DC/DC电源模块输入端连接蓄电池组，输出端连接控制模块MCU、通信模块、电压采集模块和开关模块；所述通信模块和电压采集模块与控制模块MCU信号连接；其特征在于，所述开关模块包括：第一开关模块，输入端连接太阳能或风能组件的电能输出端，常闭输出端连接太阳能或风能控制器电能输入端，常开输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第二开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的蓄电池组连接端，常闭输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第三开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的负载输出端，常闭输出端连接直流负载端，控制端连接控制模块MCU；第四开关模块，输入端连接蓄电池组，常闭输出端连接逆变模块的输入端，控制端连接控制模块MCU。优选的，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。优选的，所述有线通信模块为RS485总线。优选的，所述无线通信模块为GPRS通信模块。优选的，所述开关模块包括一个以上的开关元件。优选的，所述开关元件为直流继电器或MOS开关。与现有技术相比，本技术的有益效果是：控制模块MCU通过串行接口与通信模块连接，接收控制命令，控制相应开关模块导通或断开，可有效实现系统电源故障远程判断与恢复和关键配件性能远程检测，降低系统运维难度，缩短运维周期，同时提高系统的可靠性，降低系统的运维成本。附图说明：图1为本技术的系统结构示意图；图2为本技术的设备检测与故障处理的装置的方框图；图3为本技术的电路图。具体实施方式：下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1、图2所示，一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置，控制器包括控制模块MCU、通信模块、DC/DC电源模块、电压采集模块和开关模块；DC/DC电源模块输入端连接蓄电池组，输出端连接控制模块MCU、通信模块、电压采集模块和开关模块；通信模块和电压采集模块与控制模块MCU信号连接；开关模块包括：第一开关模块，输入端连接太阳能或风能组件的电能输出端，常闭输出端连接太阳能或风能控制器电能输入端，常开输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第二开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的蓄电池组连接端，常闭输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第三开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的负载输出端，常闭输出端连接直流负载端，控制端连接控制模块MCU；第四开关模块，输入端连接蓄电池组，常闭输出端连接逆变模块的输入端，控制端连接控制模块MCU；控制模块MCU通过串行接口与通信模块连接，接收控制命令，控制开关模块导通或断开。如图3所示，控制模块MCU采用型号为STM32c8t6的单片机，通过单片机的I/O口A4至A1输出高低电平，触发对应三极管Q1至Q4导通或关断，从而使继电器K1至K4线圈上电或断电来实现相应连接在继电器常开或常闭触点处的相关设备间的电源连通或断开；电压采集模块通过连接蓄电池的串联电阻RC1和RC2进行分压后，再接入单片机的AD转换口B0，通过单片机的模数转换功能测量蓄电池组的电压，同时为了保证测量精度，需要为单片机提供一个精确的参考电压，通过电路中型号为LA-28P芯片降压至1.8V后输出至单片机接口B1，为单片机提供参考电压。通信模块包括有线通信模块和无线通信模块；有线通信模块为采用型号为SN75176的485芯片，485芯片中的接收端R和发送端D与单片机的第三串口中的TX3和RX3连接，使能端/RE和DE连接至单片机的C15口，通过485芯片的AB接口连接外部终端设备或用于本地调试；JP1为连接外部无线通信模块的接口，无线通信模块采用型号为M6312的物联网无线通信模块，支持GSM/GPRS通讯，为工业级通信模组，可保证野外设备的运行稳定，无线通信模块具有全双工串行通信接口，通过串口RX1和TX1与单片机中的第一串口的RX1和TX1连接；无线通信模块主要用于本装置与远端管理平台进行数据交互，而有线通信模块则主要用于本地调试以及与就近设备(如太阳能或风能充放电控制器等)进行数据交互，可以采集相应数据作为本装置中开关模块动作的判断数据。开关模块包括一个以上的开关元件，用于控制多个同类设备，如多个太阳能或风能的发电组件及充放电控制器等，多个开关可单独或多个同时通断；根据开关元件响应速度要求或者使用频次来确定开关元件为直流继电器或MOS开关，如图3中采用的是直流继电器方式。由于本申请的装置自身需要控制太阳能或风能充放电控制器的通断，因此DC/DC电源模块输入端直接连接蓄电池组，蓄电池组从JP_B端子接入，将蓄电池组的DC12或24V转换成DC3V或5V，输出给控制模块MCU、通信模块和开关模块，这里所述的DC/DC电源模块采用型号为LM7805的电源芯片。本申请的供电控制器解决故障过程：故障类型1：太阳能或风能充放电控制器死机。故障处理过程：断开第一开关模块中的太阳能或风能组件和太阳能或风能充放电控制器的连接，同时断开第二开关模块中的太阳能或风能充放电控制器和蓄电池组的连接，使太阳能或风能充放电控制器断电重启，通过重启充放电控制器使其恢复正常工作。故障类型2：蓄电池组过放导致太阳能或风能充放电控制器不能正常启动。故障处理过程：断开第一开关模块中的太阳能或风能组件和太阳能或风能充放电控制器的连接，将太阳能或风能组件输出端直接连接至蓄电池组，电压采集模块测量蓄电池组电压，蓄电池组电压提升到大于控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置，所述装置包括控制模块MCU、通信模块、DC/DC电源模块、电压采集模块和开关模块；DC/DC电源模块输入端连接蓄电池组，输出端连接控制模块MCU、通信模块、电压采集模块和开关模块；所述通信模块和电压采集模块与控制模块MCU信号连接；其特征在于，所述开关模块包括：第一开关模块，输入端连接太阳能或风能组件的电能输出端，常闭输出端连接太阳能或风能控制器电能输入端，常开输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第二开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的蓄电池组连接端，常闭输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第三开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的负载输出端，常闭输出端连接直流负载端，控制端连接控制模块MCU；第四开关模块，输入端连接蓄电池组，常闭输出端连接逆变模块的输入端，控制端连接控制模块MCU；控制模块MCU通过串行接口与通信模块连接，接收控制命令，控制开关模块导通或断开。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能风能系统中设备检测与故障处理的装置，所述装置包括控制模块MCU、通信模块、DC/DC电源模块、电压采集模块和开关模块；DC/DC电源模块输入端连接蓄电池组，输出端连接控制模块MCU、通信模块、电压采集模块和开关模块；所述通信模块和电压采集模块与控制模块MCU信号连接；其特征在于，所述开关模块包括：第一开关模块，输入端连接太阳能或风能组件的电能输出端，常闭输出端连接太阳能或风能控制器电能输入端，常开输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第二开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的蓄电池组连接端，常闭输出端连接蓄电池组，控制端连接控制模块MCU；第三开关模块，输入端连接太阳能或风能控制器的负载输出端，常闭输出端连接直流负载端，控制端连接控制模块MCU；第四开关模块，输入端连接蓄电池组，常闭输出端连接逆变模块的输入端，控制端连接控制模块MCU；控制模块MCU通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：付强，付丽华，
申请(专利权)人：中伏能源科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31