移动应用终端智能光伏组件监测报警系统技术方案

本实用新型专利技术提供了移动应用终端智能光伏组件监测报警系统，在所述移动应用终端的受光照部位安装有光伏组件以及用于监测和分析所述光伏组件发电性能的监测系统以及对异常信息进行警示的报警系统，所述监测系统包括智能接线盒和数据采集分析器，所述智能接线盒实时采集每块组件的电流、电压、功率、温度、发电量和累计发电量信息并传输给数据采集分析器，数据采集分析器通过预设的判断条件，判断每块光伏组件是否存在故障，并将故障信息发送至移动应用终端。本实用新型专利技术为光伏组件安全有效地地运用于各类移动应用终端，如大巴车提供了一种解决方案，拓宽了太阳能的应用领域。拓宽了太阳能的应用领域。拓宽了太阳能的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
移动应用终端智能光伏组件监测报警系统


[0001]本技术涉及一种光伏系统的监测报警系统,尤其涉及一种移动应用终端智能光伏组件监测报警系统,属于光伏系统应用


技术介绍

[0002]太阳能作为一种清洁、可再生的能源，应用的场景和范围正在不断地被拓宽。如，应用在各类具有较大的顶部面积的运载工具上，如大巴车，为其运行提供全部或部分能源，是有效地缓解能源危机的一个重要应用领域。
[0003]目前，尚未有车用大巴光伏监控系统的案例，主要原因是目前光伏系统在大巴上的应用尚未开发推广。光伏组件监控系统目前主要以工商业和电站用的比较多。在其他领域使用的光伏监测系统以光伏逆变器或控制器为载体，监测整串电路中的异常情况，监控单元组件数量过大，没法精确到每一块组件。传统光伏监控系统安装于固定建筑，无需考虑震动问题。在传统光伏系统中，光伏组件安装位置固定，环境不会发生较快的变化。另外有气象站作为环境测量标准。所以光伏组件是否正常工作的判断方式也相对简单，只需通过光照条件计算各项参数范围，再判断每块组件的参数是否在该范围内。
[0004]但对于大巴来说，需要对每一块组件进行有效监控，以保障车辆安全。以及车辆震动对于监测系统有很大考验。另外，组件安装于行驶的大巴上，有各种各样的未知条件。路边或者建筑产生的阴影会使每块相同功率的组件发电不同。车速(风速)的变化和组件安装的位置(空调排风口处、车头处、车尾处)都会对组件温度有不同的影响。与传统电站不同，车顶也没有条件安装气象站，没有环境测量的标准。所以对于大巴光伏车顶来说，准确的判断异常困难。因此，大巴车顶光伏组件的智能监测和报警，将成为光伏系统应用于大巴车等移动物体上的关键性技术。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对上述问题，提供一种移动应用终端智能光伏组件监测报警系统，在将光伏系统应用到大巴车顶的同时，加入组件监控报警系统，以满足车用安全的需求；同时，兼顾考虑车体运动中多变的环境问题，避免在短时间的环境变化中影响判断，产生误报警。
[0006]为此，本技术采用如下技术方案：
[0007]移动应用终端智能光伏组件监测报警系统，其特征在于：在所述移动应用终端的受光照部位安装有光伏组件以及用于监测和分析所述光伏组件发电性能的监测系统以及对异常信息进行警示的报警系统，所述监测系统包括智能接线盒和数据采集分析器，所述智能接线盒实时采集每块组件的电流、电压、功率、温度、发电量和累计发电量信息并传输给数据采集分析器，数据采集分析器通过预设的判断条件，判断每块光伏组件是否存在故障，并将故障信息发送至移动应用终端。
[0008]进一步地，所述智能接线盒通过有线或者无线的方式将光伏组件每秒数据传给数
据采集分析器。
[0009]进一步地，所述智能接线盒内设置有微控制单元MCU，A/D采样电路、存储单元、电源转换模块以及无线通讯模块ZigbeeANT，A/D采样电路包括电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、功率采集模块、发电量采集模块，A/D采样电路采集的信息传输给微控制单元MCU，并通过无线通讯模块ZigbeeANT传输给数据采集分析器。
[0010]本技术的有益效果在于：
[0011]针对移动应用终端的特点，技术一种适用于移动应用终端的智能光伏组件监测报警系统，为光伏组件安全有效地地运用于各类移动应用终端，如大巴车提供了一种解决方案，拓宽了太阳能的应用领域。
[0012]本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0013]图1是本技术中智能接接线盒系统的原理图；
[0014]图2为本技术中数据采集分析器的结构框图；
[0015]图3为本技术实施例中一种尺寸的光伏组件背部测温点的位置示意图；
[0016]图4为本技术实施例中另一种尺寸的光伏组件背部测温点的位置示意图；
[0017]图5为本技术为本技术实施例中光伏组件在大巴车顶的分布图；
[0018]图6为本技术实施例具体测试的路线图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术进行进一步说明。
[0020]本技术的移动应用终端智能光伏组件监测报警系统，以大巴车为例进行说明，本实施例提供一种应用于大巴车受光照部位的智能光伏组件监测报警系统，在本实施例中，光伏组件安装与大巴车的顶部，如图5所示，在大巴车顶安装有8块光伏组件，其中，编号为1-6的组件尺寸相同，且所处的运行环境也基本无差别，分为一组；编号为7-8的组件，尺寸是编号为1-6的组件的一半，且位于大巴车顶部的空调出风口的两侧，分为另一组。
[0021]所述监测系统包括智能接线盒和数据采集分析器，所述智能接线盒实时采集每块组件的电流、电压、功率、温度、发电量和累计发电量信息并传输给数据采集分析器，数据采集分析器通过预设的判断条件，判断每块光伏组件是否存在故障，并将故障信息发送至移动应用终端。智能接线盒和数据采集分析器可以采用现有技术中智能接线盒和数据采集分析器。
[0022]如图1所示，所述智能接线盒的核心控制模块主要由旁路二极管，电源转换电路，A/D采样电路，MOS管驱动，以及ZigBee收发装置构成。其内置的旁路二极管在组件失配时可提供一条直流通路。正常工作时，由板载电源转换电路对组件输出降压提供合适的工作电压，MCU通过自身的多路模数转换电路将组件工作时发电参数转换为数字量，并通过ZigBee通信模块发送至数据采集器。
[0023]硬件设计上采用平衡式差分放大电路采集组件电压、电流，具有极高的运算精度与共模抑制比，开关部分采用超低导通阻抗N沟道金属氧化物功率MOS管降低导通损耗与发
热量。
[0024]软件设计采用Z-stack OSAL轮询式操作系统管理任务事件，简化应用层系统设计，数据采样使用了均值滤波与冒泡排序算法提高转换精度，通信时采用32位循环冗余校验算法，提升了系统的数据传输准确性。
[0025]通信方面，采用ZigBee无线通信自组网技术，具有较低的待机与发射功耗，结合其自身的网络路由及多跳组网功能，不仅适用于小型分布式及家庭户用光伏电站，还可应用到大型分布式及地面电站中，省去繁杂的通信线路，使得电站的运维变得更加简单高效。
[0026]如图2所示，所述数据采集分析器包括：MCU最小系统、GPRS通信模块、SPI闪存卡、SIM卡接口、BEBUG口、LDO降压电路、锂电池充放电电路、RS232/RS485电路，输入输出接口、天线接口等。
[0027]本技术中，数据采集分析器的关键技术主要有：
[0028]远端通信采用高性能工业级四频GSM/GPRS模块，其内嵌TCP/IP协议，简化通信设计，提高系统的稳定性与可靠性；
[0029]电源电路采用防止浪涌设计，具有高频干扰滤波器，增强系统的稳定性；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.移动应用终端智能光伏组件监测报警系统，其特征在于：在所述移动应用终端的受光照部位安装有光伏组件以及用于监测和分析所述光伏组件发电性能的监测系统以及对异常信息进行警示的报警系统，所述监测系统包括智能接线盒和数据采集分析器，所述智能接线盒实时采集每块组件的电流、电压、功率、温度、发电量和累计发电量信息并传输给数据采集分析器，数据采集分析器通过预设的判断条件，判断每块光伏组件是否存在故障，并将故障信息发送至移动应用终端。2.根据权利要求1所述的移动应用终端智能光伏组件监测报警系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐悦巍，董伟，徐国鹏，冯成，任钰童，焦海军，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：新型
国别省市：