一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关制造技术

本实用新型专利技术提供一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关，其将多个光伏发电子网互连至同一云服务器中，包括主控模块及其分别所连的无线通讯模块、电力载波模块和服务通讯模块；其中，无线通讯模块通过无线方式分别连接每一光伏发电子网中的微逆变器；电力载波模块通过带有电力载波信号的电源线分别直连每一光伏发电子网中的微逆变器；服务通讯模块通过有线或无线方式连接所述云服务器。实施本实用新型专利技术，不仅能克服传统的人力监控无法实时监控电力情况的情况，还能对电力数据保存和转发，以降低后期分析难度。以降低后期分析难度。以降低后期分析难度。

【技术实现步骤摘要】
一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关


[0001]本技术涉及光伏
，尤其涉及一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关。

技术介绍

[0002]由于太阳能的清洁性以及可再生性，光伏发电技术得以迅猛发展，将光伏电池所发电能进行并网是一种较为高效、廉价的使用方式。
[0003]光伏并网发电可分为集中式并网、组串式并网和微逆变器直接并网。相对于其它两种并网发电方式，相同的光伏电池和气象条件下，微逆变器并网可获得光伏电池输出功率的最大化。因此，微逆变器光伏电站的建设也日益增多。
[0004]随着越来越多的微逆变器光伏电站建设，使得微逆变器监控成为其中越来越重要的环节。微逆变器监控是应用在光伏发电系统的自动化监控系统，是电力综合自动化监控的细分领域。如何代替人力进行微逆变器并网系统监控、数据保存以及实现远程监控成为重大的问题。
[0005]由于生理上的弱点，传统的人力监控无法实时监控电力情况，导致安全威胁响应时间长，后期分析困难。同时，人力监控还存在人员成本和器具成本高，效率过低的问题。
[0006]因此，亟需一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关，不仅能克服传统的人力监控无法实时监控电力情况的情况，还能对电力数据保存和转发，以降低后期分析难度。

技术实现思路

[0007]本技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关，不仅能克服传统的人力监控无法实时监控电力情况的情况，还能对电力数据保存和转发，以降低后期分析难度。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关，其将多个光伏发电子网互连至同一云服务器中，且每一光伏发电子网均由一光伏组件和一自带无线通讯功能和电力载波通讯功能的微逆变器组成；其中，
[0009]所述微逆变器监控网关包括无线通讯模块、电力载波模块、服务通讯模块和主控模块；
[0010]所述无线通讯模块的一端连接所述主控模块，另一端通过无线方式分别连接每一光伏发电子网中的微逆变器；所述无线通讯模块包括无线通讯模组U5，贴片电阻R28～R31、R61～R63，贴片电容C56～C59以及发光二极管D3；
[0011]所述电力载波模块的一端连接所述主控模块，另一端通过带有电力载波信号的电源线分别直连每一光伏发电子网中的微逆变器；所述电力载波模块包括电力载波通讯芯片U2，贴片电阻R15～R26，贴片电容C16～C17、C19、C20～C36，安规电容C18，直插电阻R10～R13，瞬态抑制二极管ZD1～ZD,，贴片电感L2～L3、L5～L6，晶振Y2和变压器T1；
[0012]所述服务通讯模块的一端连接所述主控模块，另一端通过有线或无线方式连接所
述云服务器；所述服务通讯模块包括WIFI芯片U3，以太网通讯芯片IP101GRI，网线接口J1，贴片电阻R35、R37、R43～R46、R48～R49、R52～R56、R58、R87～R88，贴片电容C37～C39、C41、C46～C49、C52～C54，晶振Y3以及接插件P9；
[0013]所述主控模块包括主控芯片U1，晶振X1、Y1，接插件P1，贴片电阻R2、R5～R6、贴片电容C1～C2、C4～C15以及贴片电感L1。
[0014]其中，在所述无线通讯模块中，无线通讯模组U5的7号脚与发光二极管D3的一端相连，发光二极管D3的另一端与贴片电阻R61的一端相连，贴片电阻R61的另一端连入VCC+3.3V网络；无线通讯模组U5的14号脚与贴片电阻R62的一端以及贴片电容C58的一端一起连入ZIGBEE_CFG网络，贴片电阻R62的另一端连入VCC+3.3V网络，贴片电容C58的另一端连入GND网络；无线通讯模组U5的20号脚与贴片电容C56的一端以及贴片电容C57的一端一起连入GND网络；无线通讯模组U5的21号脚与贴片电容C56的另一端以及贴片电容C57的另一端一起连入VCC+3.3V网络；无线通讯模组U5的22号脚与贴片电阻R28的一端以及贴片电阻R29的一端相连，贴片电阻R28的另一端连入VCC+3.3V网络，贴片电阻R29的另一端连ZIGBEE_TX网络；无线通讯模组U5的23号脚与贴片电阻R30的一端相连，贴片电阻R30的另一端与贴片电阻R31的一端一起连入ZIGBEE_RX网络，贴片电阻R31的另一端连入VCC+3.3V网络；无线通讯模组U5的28号脚与贴片电容C59的一端以及贴片电阻R63的一端相连，贴片电容C59的另一端连入GND网络，贴片电阻R63的另一端连ZIGBEE_RST网络；ZIGBEE_CFG网络、ZIGBEE_TX网络、ZIGBEE_RX网络、ZIGBEE_RST网络均连入所述主控模块中。
[0015]其中，在所述电力载波模块中，电力载波通讯芯片U2的20号脚和11号脚一起连入网络GNDA；电力载波通讯芯片U2的16号脚与贴片电容C36的一端以及贴片电阻R25的一端相连；贴片电阻R25的另一端连入/FRM_M网络；电力载波通讯芯片U2的1号脚与贴片电容C33的一端以及贴片电阻R22的一端相连；贴片电阻R22的另一端连入/RST_M网络；电力载波通讯芯片U2的12号脚与贴片电容C32的一端以及贴片电阻R21的一端相连；贴片电阻R21的另一端连入SPI1_MOSI网络；电力载波通讯芯片U2的13号脚与贴片电阻R20的一端相连；贴片电阻R20的另一端与贴片电容C31一起连入SPI1_MISO网络；电力载波通讯芯片U2的14号脚与贴片电容C34的一端、贴片电阻R26的一端以及贴片电阻R23的一端相连；贴片电阻R23的另一端连入SPI1_SCK网络；电力载波通讯芯片U2的15号脚与贴片电容C35的一端以及贴片电阻R24的一端相连；贴片电阻R24的另一端连入SPI1_NSS网络；电力载波通讯芯片U2的17号脚与晶振Y2的1号脚以及贴片电容C20的一端相连；电力载波通讯芯片U2的18号脚与晶振Y2的3号脚以及贴片电容C23的一端相连；贴片电容C20的另一端与晶振Y2的4号脚以及贴片电容C23的另一端一起连入GNDA网络；电力载波通讯芯片U2的8号脚和19号脚与晶振Y2的2号脚一起连入GNDA网络；电力载波通讯芯片U2的10号脚与贴片电容C26的一端、贴片电容C24的一端以及贴片电感L5的一端一起连入+5V网络，贴片电容C26的另一端与贴片电容C24的另一端还有贴片电阻R15的一端一起连入GND网络；电力载波通讯芯片U2的4号脚与电容C28的一端、电容C27的一端、贴片电感L5的另一端一起连入+5V_G网络；贴片电阻R15的另一端与贴片电容C27的另一端、贴片电容C28的另一端、贴片电容C29的一端、贴片电容C30的一端一起连入网络GNDA；电力载波通讯芯片U2的21号脚连入GNDA网络；电力载波通讯芯片U2的22号脚与贴片电容C29的另一端、贴片电容C30的另一端、电阻R18的一端、电阻R19的一端相连，电力载波通讯芯片U2的7号脚与贴片电阻R16的一端、贴片电阻R17的一端、贴片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集合多种通信方式的微逆变器监控网关，其特征在于，其将多个光伏发电子网互连至同一云服务器中，且每一光伏发电子网均由一光伏组件和一自带无线通讯功能和电力载波通讯功能的微逆变器组成；其中，所述微逆变器监控网关包括无线通讯模块、电力载波模块、服务通讯模块和主控模块；所述无线通讯模块的一端连接所述主控模块，另一端通过无线方式分别连接每一光伏发电子网中的微逆变器；所述无线通讯模块包括无线通讯模组U5，贴片电阻R28～R31、R61～R63，贴片电容C56～C59以及发光二极管D3；所述电力载波模块的一端连接所述主控模块，另一端通过带有电力载波信号的电源线分别直连每一光伏发电子网中的微逆变器；所述电力载波模块包括电力载波通讯芯片U2，贴片电阻R15～R26，贴片电容C16～C17、C19、C20～C36，安规电容C18，直插电阻R10～R13，瞬态抑制二极管ZD1～ZD,，贴片电感L2～L3、L5～L6，晶振Y2和变压器T1；所述服务通讯模块的一端连接所述主控模块，另一端通过有线或无线方式连接所述云服务器；所述服务通讯模块包括WIFI芯片U3，以太网通讯芯片IP101GRI，网线接口J1，贴片电阻R35、R37、R43～R46、R48～R49、R52～R56、R58、R87～R88，贴片电容C37～C39、C41、C46～C49、C52～C54，晶振Y3以及接插件P9；所述主控模块包括主控芯片U1，晶振X1、Y1，接插件P1，贴片电阻R2、R5～R6、贴片电容C1～C2、C4～C15以及贴片电感L1。2.如权利要求1所述的集合多种通信方式的微逆变器监控网关，其特征在于，在所述无线通讯模块中，无线通讯模组U5的7号脚与发光二极管D3的一端相连，发光二极管D3的另一端与贴片电阻R61的一端相连，贴片电阻R61的另一端连入VCC+3.3V网络；无线通讯模组U5的14号脚与贴片电阻R62的一端以及贴片电容C58的一端一起连入ZIGBEE_CFG网络，贴片电阻R62的另一端连入VCC+3.3V网络，贴片电容C58的另一端连入GND网络；无线通讯模组U5的20号脚与贴片电容C56的一端以及贴片电容C57的一端一起连入GND网络；无线通讯模组U5的21号脚与贴片电容C56的另一端以及贴片电容C57的另一端一起连入VCC+3.3V网络；无线通讯模组U5的22号脚与贴片电阻R28的一端以及贴片电阻R29的一端相连，贴片电阻R28的另一端连入VCC+3.3V网络，贴片电阻R29的另一端连ZIGBEE_TX网络；无线通讯模组U5的23号脚与贴片电阻R30的一端相连，贴片电阻R30的另一端与贴片电阻R31的一端一起连入ZIGBEE_RX网络，贴片电阻R31的另一端连入VCC+3.3V网络；无线通讯模组U5的28号脚与贴片电容C59的一端以及贴片电阻R63的一端相连，贴片电容C59的另一端连入GND网络，贴片电阻R63的另一端连ZIGBEE_RST网络；ZIGBEE_CFG网络、ZIGBEE_TX网络、ZIGBEE_RX网络、ZIGBEE_RST网络均连入所述主控模块中。3.如权利要求2所述的集合多种通信方式的微逆变器监控网关，其特征在于，在所述电力载波模块中，电力载波通讯芯片U2的20号脚和11号脚一起连入网络GNDA；电力载波通讯芯片U2的16号脚与贴片电容C36的一端以及贴片电阻R25的一端相连；贴片电阻R25的另一端连入/FRM_M网络；电力载波通讯芯片U2的1号脚与贴片电容C33的一端以及贴片电阻R22的一端相连；贴片电阻R22的另一端连入/RST_M网络；电力载波通讯芯片U2的12号脚与贴片电容C32的一端以及贴片电阻R21的一端相连；贴片电阻R21的另一端连入SPI1_MOSI网络；电力载波通讯芯片U2的13号脚与贴片电阻R20的一端相连；贴片电阻R20的另一端与贴片电容C31一起连入SPI1_MISO网络；电力载波通讯芯片U2的14号脚与贴片电容C34的一端、贴片
电阻R26的一端以及贴片电阻R23的一端相连；贴片电阻R23的另一端连入SPI1_SCK网络；电力载波通讯芯片U2的15号脚与贴片电容C35的一端以及贴片电阻R24的一端相连；贴片电阻R24的另一端连入SPI1_NSS网络；电力载波通讯芯片U2的17号脚与晶振Y2的1号脚以及贴片电容C20的一端相连；电力载波通讯芯片U2的18号脚与晶振Y2的3号脚以及贴片电容C23的一端相连；贴片电容C20的另一端与晶振Y2的4号脚以及贴片电容C23的另一端一起连入GNDA网络；电力载波通讯芯片U2的8号脚和19号脚与晶振Y2的2号脚一起连入GNDA网络；电力载波通讯芯片U2的10号脚与贴片电容C26的一端、贴片电容C24的一端以及贴片电感L5的一端一起连入+5V网络，贴片电容C26的另一端与贴片电容C24的另一端还有贴片电阻R15的一端一起连入GND网络；电力载波通讯芯片U2的4号脚与电容C28的一端、电容C27的一端、贴片电感L5的另一端一起连入+5V_G网络；贴片电阻R15的另一端与贴片电容C27的另一端、贴片电容C28的另一端、贴片电容C29的一端、贴片电容C30的一端一起连入网络GNDA；电力载波通讯芯片U2的21号脚连入GNDA网络；电力载波通讯芯片U2的22号脚与贴片电容C29的另一端、贴片电容C30的另一端、电阻R18的一端、电阻R19的一端相连，电力载波通讯芯片U2的7号脚与贴片电阻R16的一端、贴片电阻R17的一端、贴片电容C25的一端相连；贴片电容C25的另一端与贴片电感L6的一端相连，贴片电感L6的另一端与瞬态抑制二极管ZD1的一端一起连入变压器T1的4号脚；电力载波通讯芯片U2的24号脚与贴片电阻R18的另一端、贴片电阻R16的另一端、贴片电阻R17的另一端，贴片电容C22的一端、贴片电感L3的一端相连；电力载波通讯芯片U2的23号脚与贴片电阻R19的另一端、贴片电容C19的一端、贴片电容C22的另一端，贴片电感L3的另一端相连；电力载波通讯芯片U2的9号脚与贴片电容C19的另一端以及贴片电容C17的一端相连；贴片电容C17的另一端与贴片电感L2的一端相连，贴片电感L2的另一端与瞬态抑制二极管ZD1的另一端一起连入变压器T1的1号脚；电力载波通讯芯片U2的6号脚与直插电阻R12的一端相连，直插电阻R12的另一端与直插电阻R13的一端相连,直插电阻R13的另一端与瞬态抑制二极管ZD2的一端以及变压器T1的5号脚一起连入AC(N)网络；电力载波通讯芯片U2的5号脚与直插电阻R10的一端相连，直插电阻R10的另一端与直插电阻R11的一端相连，直插电阻R11的另一端与安规电容C18的一端一起连入L网络，安规电容的另一端与瞬态抑制二极管ZD2的另一端以及变压器T1的6号脚相连；电力载波通讯芯片U2的2号脚一端与贴片电容C16的一端相连，贴片电容C16的另一端连入GNDA网络；变压器T1的2号脚与贴片电容C21一端以及贴片电感L4的一端相连，变压器T1的3号脚与贴片电容C21另一端以及贴片电感L4的另一端相连；L网络和AC(N)网络为电力载波信号输入网络，以获取电线上的电力载波信号；SPI1_MISO网络、SPI1_MOSI网络、/RST_M网络、SPI1_SCK网络、SPI1_NSS网络、/FRM_M网络均连入所述主控模块中。4.如权利要求3所述的集合多种通信方式的微逆变器监控网关，其特征在于，所述电力载波通讯芯片的型号为MI200E。5.如权利要求4所述的集合多种通信方式的微逆变器监控网关，其特征在于，在所述服务通讯模块中，WIFI芯片U3的1号脚连入GND网络；WIFI芯片U3的2号脚与贴片电容C37的一端以及贴片电容C38的一端一起连入VCC+3.3V网络，贴片电容C37的另一端连入GND网络，贴片电容C38的另一端连入GND网络；WIFI芯片U3的3号脚与贴片电阻R37的一端以及贴片电容C39的一端一起连入ESP32_EN网络，贴片电阻R37的另一端连入VCC+3.3V网络，贴片电容C39的另一端连入GND网络；WIFI芯片U3的10号脚连入RXD0网络；WIFI芯片U3的11号脚连入RXD1
网络；WIFI芯片U3的12号脚连入CRS_DV网络；WIFI芯片U3的15号脚连入GND网络；WIFI芯片U3的24号脚连入ESP32_RX网络；WIFI芯片U3的25号脚与贴片电阻R35的一端以及接插件P9的4号脚一起连入REF_CLK_50M网络；WIFI芯片U3的26号脚连入ESP32_TX网络；WIFI芯片U3的29号脚连入RESET_N网络；WIFI芯片U3的30号脚连入MDIO网络；WIFI芯片U3的31号脚连入TXD0网络；WIFI芯片U3的33号脚连入TX_EN网络；WIFI芯片U3的34号脚与贴片电阻R88的一端相连，贴片电阻R88的另一端与接插件P9的2号脚相连；WIFI芯片U3的35号脚与贴片电阻R87的一端相连，贴片电阻R87的另一端与接插件P9的1号脚相连；WIFI芯片U3的36号脚连入TXD1网络；WIFI芯片U3的37号脚连入MDC网络；WIFI芯片U3的38号脚和39号脚一起连入GND网络；接插件P9的3号脚连入GND网络；以太网通讯芯片IP101GRI的1号脚与贴片电阻R55的一端相连；贴片电阻R55的另一端连入VCC+3.3V网络；以太网通讯芯片IP101GRI的2号脚与贴片电容C48的一端以及晶振Y3的1号脚相连,贴片电容C48的另一端连入GND网络；以太网通讯芯片IP101GRI的3号脚与贴片电容C49的一端以及晶振Y3的3号脚相连,贴片电容C49的另一端连入GND网络；晶振Y3的2号脚与4号脚都连入GND网络；以太网通讯芯片IP101GRI的4号脚与贴片电阻R52的一端相连，贴片电阻R52的另一端与VCC+3.3V网络相连；以太网通讯芯片IP101GRI的5号脚连入TX_EN网络；以太网通讯芯片IP101GRI的8号脚连入TXD1网络；以太网通讯芯片IP101GRI的9号脚连入TXD0网络；以太网通讯芯片IP101GRI的10号脚与贴片电阻R56的一端相连，贴片电阻R56的另一端连入REF_CLK_50M网络；以太网通讯芯片IP101GRI的11号脚连入PHY_AD0网络；以太网通讯芯片IP101GRI的12号脚连入PHY_AD3网络；以太网通讯芯片IP101GRI的13号脚与贴片电容C53的一端一起连入VCC+3.3V网络,贴片电容C53的另一端连入GND网络；以太网通讯芯片IP101GRI的14号脚与贴片电阻R58的一端相连，贴片电阻R58的另一端连入REF_CLK_50M网络；以太网通讯芯片IP101GRI的17号脚连入RXD1网络；以太网通讯芯片IP101GRI的18号脚连入RXD0网络；以太网通讯芯片IP101GRI的19号...

【专利技术属性】
技术研发人员：程琰鹏，
申请(专利权)人：浙江奔一电气有限公司，
类型：新型
国别省市：