一种智能光伏汇流数据采集装置制造方法及图纸

一种智能光伏汇流数据采集装置，属于光伏电池智能监控技术领域。包括一用于检测光伏发电系统的输出以及对环境参数进行测量的主控采集模块和一个或一个以上用于对光伏各汇流回路的电流进行检测的扩展数据采集模块，主控采集模块和扩展数据采集模块通过内部总线进行连接，内部总线至少包括一通信线路，实现主控采集模块和扩展数据采集模块之间的数据交换。优点：方便用户选用，提高使用的灵活性；保证数据传输的可靠性；精简外围电路，提高系统可靠性并降低成本；能对光伏发电系统DC1000V及以下的输出电压进行检测，并能对光伏发电系统的环境参数进行测量，还可实现对多路电流、功率的检测；具有开关量输入和输出功能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种智能光伏汇流数据采集装置
本技术属于光伏电池智能监控
，具体涉及一种智能光伏汇流数据采集装置。
技术介绍
随着新能源技术的不断发展，人们对于太阳能这种绿色能源的关注度持续升温。 基于太阳能光伏发电技术的逐步推广，太阳能光伏汇流箱的需求正逐渐增加。在光伏发电 系统中，数量庞大的光伏电池组件进行串并组合才能达到需要的电压电流值，以使发电效 率达到最佳。光伏汇流箱的主要作用就是对光伏电池阵列的输入进行一级汇流，用于减少 光电池阵列接入到逆变器的连线，优化系统结构，提高可靠性和可维护性。智能光伏汇流采 集装置作为光伏汇流箱的重要元件，在太阳能发电系统中得到了广泛的应用。智能光伏采 集装置主要对光伏电池阵列的电流、电压、功率进行测量，同时对断流、过流等故障进行报 警。同时，还提供监测辐照、风速、温度、湿度等环境条件的功能，另外，还有开关量输入、输 出、通信等功能。如中国技术专利授权公告号CN201966832U公开了一种多回路光伏 直流汇流采集装置，它采用隔离型霍尔电流传感器代替传统的电磁式霍尔传感器来进行光 电池电流检测，减小了产品体积并大大降低了成本；同时在CPU电路外围配置了通讯电路 和显示设置电路，使该汇流采集装置具有更多功能；另外采用多种方式进行信号输入，大大 提高了其应用范围。但该专利存在以下几个缺点1.至多只能实现两个采集模块的扩展； 2.汇流采集模块的模数转换输出与数据存储电路复用后连接至微处理器的通用IO 口，这 样就无法实现采集数据的软件校验，数据传输易受干扰，可靠性低；3.设计了信号放大电 路、模拟数字转换电路、数据存储电路和内部温度测量电路，大大增加了设计成本。鉴于上述已有技术，有必要对现有的光伏汇流数据采集装置进行改进，下面将要 介绍的技术方案就是在这样的背景下产生的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种智能光伏汇流数据采集装置，能灵活的调整采集 模块的路数，实现对电流、电压、功率和环境参数的测量，并具有对断流、过流、开入等故障 情况进行报警的功能，大大提高了光伏发电系统的运行管理能力，实现自我诊断；同时还具 有可扩展性。本技术的目的是这样来达到的，一种智能光伏汇流数据采集装置，特点是包 括一用于检测光伏发电系统的输出以及对环境参数进行测量的主控采集模块和一个或一 个以上用于对光伏各汇流回路的电流进行检测的扩展数据采集模块，主控采集模块和扩展 数据采集模块通过内部总线进行连接，内部总线至少包括一通信线路，实现主控采集模块 和扩展数据采集模块之间的数据交换。在本技术的一个具体的实施例中，所述的主控采集模块包括第一微处理器电 路、辅助电源电路、第一接口电路、开入电路、开出电路、显示电路、按键电路、通信电路和采集电路，所述第一微处理器电路与第一接口电路、开入电路、开出电路、显示电路、按键电 路、通信电路以及采集电路连接，辅助电源电路与第一接口电路连接，通过第一接口电路为 扩展数据采集模块提供电源；辅助电源电路还与第一微处理器电路、开入电路、开出电路、 显示电路、按键电路、通信电路和采集电路连接，为各个电路提供电源。在本技术的另一个具体的实施例中，所述的采集电路包括DCO 1000V采集 电路、DCO (4) 20mA采集电路、DCO IOOmV采集电路、DCO IOV采集电路和PtlOO温 度采集电路，DCO 1000V采集电路、DCO (4) 20mA采集电路、DCO IOOmV采集电路、 DCO IOV采集电路以及PtlOO温度采集电路分别与第一微处理器电路连接。在本技术的又一个具体的实施例中，所述的扩展数据采集模块包括电源电 路、第二接口电路、第二微处理器电路和一个或一个以上的电流采集电路，电源电路与第二 接口电路以及第二微处理器电路连接，第二微处理器电路与第二接口电路以及电流采集电 路连接。在本技术的再一个具体的实施例中，所述的内部总线的通信线路为I2C、SPI 和RS485总线中的一种或一种以上。本技术由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是采用模块 化设计，可选用多个扩展数据采集模块进行电流采集通道的扩展，从而可以实现4路、8路、 12路、16路及以上的电流采集，方便用户的选用，提高了使用的灵活性；主控采集模块和扩 展数据采集模块之间的数据通信具有可靠的数据校验功能，保证了数据传输的可靠性；采 用内部集成有PGA、SDAD、温度采集模块和EEPROM FLASH等功能的微处理器，精简了外围电 路，提高了系统可靠性并大大降低了成本；通过主控采集模块中的采集电路能对光伏发电 系统DC1000V及以下的输出电压进行检测，并能对光伏发电系统的环境参数如辐照、温度、 湿度、风速等进行测量，还可实现对多路电流、功率等的检测，精度可达O. 5%;具有开关量 输入功能，能检测直流断路器和浪涌保护器的工作状态；具有开关量输出功能，能输出继电器节点信号。附图说明图1为本技术的原理框图。图2为主控采集模块的电路框图。图3为主控采集模块的辅助电源电路的电路图。图4为主控采集模块中的采集电路的电路图。图5为主控采集模块中的第一微处理器电路的电路图。图6为扩展数据采集模块的电路框图。图7为扩展数据采集模块的电源电路的电路图。图8为扩展数据采集模块中的电流采集电路的电路图。具体实施方式为了使公众能充分了解本技术的技术实质和有益效果，申请人将在以下结合附图对本技术的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的 限制，任何依据本技术构思作形式而非实质的变化都应当视为本技术的保护范请参阅图1，一种智能光伏汇流数据采集装置包括一用于检测光伏发电系统的输 出以及对环境参数进行测量的主控采集模块I和一个或一个以上用于对光伏各汇流回路 的电流进行检测的扩展数据采集模块2，主控采集模块I和扩展数据采集模块2通过内部 总线3进行连接，内部总线3至少包括一通信线路，实现主控采集模块I和扩展数据采集模 块2之间的数据交换。所述的主控采集模块I主要提供对辐照、风速、温度、湿度等环境条 件的测量；对光伏发电系统的输出电压进行检测；查询扩展数据采集模块2各汇流回路的 电流；实现开关量输入状态的检测以及开关量输出的控制；实现与上位机的数据通信以及 测量参数的显示和参数的设置。扩展数据采集模块2主要完成各汇流回路电流的检测，并 将电流检测结果通过内部总线3送至主控采集模块I进行处理。内部总线3的通信线路为 I2C, SPI和RS485总线中的一种或一种以上。请参阅图2，所述的主控采集模块I包括第一微处理器电路11、辅助电源电路12、 第一接口电路13、开入电路14、开出电路15、显示电路16、按键电路17、通信电路18和采集 电路19。辅助电源电路12与第一接口电路13连接，通过第一接口电路13为扩展数据采集 模块2提供电源；同时，辅助电源电路12还与主控采集模块I的其他各个电路连接，为其他 各个电路提供电源。所述第一微处理器电路11与第一接口电路13连接，通过第一接口电 路13查询扩展数据采集模块2各汇流回路的电流，实现主控采集模块I与扩展数据采集模 块2之间的通信。第一微处理器电路11与开入电路14和开出电路15连接，进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能光伏汇流数据采集装置，其特征在于包括一用于检测光伏发电系统的输出以及对环境参数进行测量的主控采集模块(1)和一个或一个以上用于对光伏各汇流回路的电流进行检测的扩展数据采集模块(2)，主控采集模块(1)和扩展数据采集模块(2)通过内部总线(3)进行连接，内部总线(3)至少包括一通信线路，实现主控采集模块(1)和扩展数据采集模块(2)之间的数据交换。

【技术特征摘要】
1.一种智能光伏汇流数据采集装置，其特征在于包括一用于检测光伏发电系统的输出以及对环境参数进行测量的主控采集模块(I)和一个或一个以上用于对光伏各汇流回路的电流进行检测的扩展数据采集模块(2)，主控采集模块(I)和扩展数据采集模块(2)通过内部总线(3)进行连接，内部总线(3)至少包括一通信线路，实现主控采集模块(I)和扩展数据采集模块(2)之间的数据交换。2.根据权利要求1所述的一种智能光伏汇流数据采集装置，其特征在于所述的主控采集模块(I)包括第一微处理器电路(11)、辅助电源电路(12)、第一接口电路(13)、开入电路(14)、开出电路(15)、显示电路(16)、按键电路(17)、通信电路(18)和采集电路(19)，所述第一微处理器电路(11)与第一接口电路(13)、开入电路(14)、开出电路(15)、显示电路(16)、按键电路(17)、通信电路(18)以及采集电路(19)连接，辅助电源电路(12)与第一接口电路(13)连接，通过第一接口电路(13)为扩展数据采集模块(2)提供电源；辅助电源电路(12)还与第一微处理器电路(11)、开入电路(14)、开出电路(15)、显示电路(16)、按键电路(17)、通信电路(18...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷建强，邵建国，孙芝雨，黄震，
申请(专利权)人：常熟开关制造有限公司原常熟开关厂，
类型：实用新型
国别省市：