智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，包括模擬量調(diào)理單元、模擬量切換單元、電源單元、DSP芯片、開關(guān)量輸入單元、MODBUS通訊單元和MODBUS地址開關(guān)單元，模擬量調(diào)理單元連接模擬量切換單元，DSP芯片分別連接模擬量切換單元、電源單元、開關(guān)量輸入單元、MODBUS通訊單元和MODBUS地址開關(guān)單元；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，使用方便，采用DSP作為數(shù)據(jù)采集芯片，采集速度快，精度準(zhǔn)，采用485作為通訊物理層，采用MODBUS作為協(xié)議層，可連接的節(jié)點(diǎn)多達(dá)128個(gè)，協(xié)議通用性強(qiáng)，采用電阻分壓的形式測(cè)量直流電壓，使硬件成本變低。
【專利說明】智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏電站中，為了減少光伏組件和逆變器之間的連線，一般把18或19只光伏組件組成一串，然后再將若干個(gè)光伏組串并聯(lián)接入智能光伏匯流箱，在智能光伏匯流箱內(nèi)匯流后，通過4P直流斷路器輸出，再經(jīng)過直流柜二級(jí)匯流后，接入到光伏逆變器，從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。為了提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性，可在智能光伏匯流箱里配置光伏專用直流防雷模塊、直流熔斷器和斷路器等，并設(shè)置工作狀態(tài)指示燈、雷電計(jì)數(shù)器等，方便用戶及時(shí)準(zhǔn)確的掌握光伏電池的工作情況，保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。
[0003]與此同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每個(gè)串組件的電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)直流斷路器和防雷的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，需要有一塊數(shù)據(jù)采集板，采集每串組件的電壓和電流，同時(shí)采集直流斷路器和防雷器輔助觸點(diǎn)的狀態(tài)，通過485總線，以MODBUS通訊協(xié)議格式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦夥O(jiān)控系統(tǒng)的智能通訊管理機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)以上不足，提出一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板。
[0005]一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，包括模擬量調(diào)理單元、模擬量切換單元、電源單元、DSP芯片、開關(guān)量輸入單元、MODBUS通訊單元和MODBUS地址開關(guān)單元，模擬量調(diào)理單元連接模擬量切換單元，DSP芯片分別連接模擬量切換單元、電源單元、開關(guān)量輸入單元、MODBUS通訊單元和MODBUS地址開關(guān)單元。
[0006]本實(shí)用新型還具有如下特征:
[0007]1、所述的DSP芯片型號(hào)為TMS320F28035芯片。
[0008]2、所述的模擬量切換單元采用⑶4051作為模擬開關(guān)。
[0009]3、所述的MODBUS通訊單元采用485總線傳輸。
[0010]4、所述的MODBUS通訊單元采用采用AMD2483作為通訊芯片。
[0011 ] 本實(shí)用新型有益效果:
[0012]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理,使用方便,體積小，功耗低,集成度高、可靠穩(wěn)定,采用DSP作為數(shù)據(jù)采集芯片，采集速度快，精度準(zhǔn)，采用485作為通訊物理層，采用MODBUS作為協(xié)議層，可連接的節(jié)點(diǎn)多達(dá)128個(gè)，協(xié)議通用性強(qiáng)，采用電阻分壓的形式測(cè)量直流電壓，使硬件成本降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1本實(shí)用新型的原理框圖；
[0014]圖2本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖3本實(shí)用新型的主程序流程圖。
[0016]其中，1、模擬量調(diào)理單元，2、模擬量切換單元，3、電源單元，4、DSP芯片，5、開關(guān)量輸入單元，6、MODBUS通訊單元，7、MODBUS地址開關(guān)單元，8、電源板，9、數(shù)據(jù)采集板，10、正極匯流板，11、斷路器，12、防雷單元，13、負(fù)極匯流板。
具體實(shí)施方案
[0017]實(shí)施例1
[0018]一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，包括模擬量調(diào)理單元1、模擬量切換單元2、電源單元3、DSP芯片4、開關(guān)量輸入單元5、MODBUS通訊單元6和MODBUS地址開關(guān)單元7，模擬量調(diào)理I單元連接模擬量切換單元2，DSP芯片4分別連接模擬量切換單元2、電源單元3、開關(guān)量輸入單元5、MODBUS通訊單元6和MODBUS地址開關(guān)單元7 ;所述的DSP芯片4型號(hào)為TMS320F28035芯片；所述的模擬量切換單元2采用⑶4051作為模擬開關(guān)；所述的MODBUS通訊單元6采用485總線傳輸；所述的MODBUS通訊單元6采用采用AMD2483作為通訊芯片。
[0019]實(shí)施例2
[0020]TMS320F28035的供電取自電源板，電源板上的寬范圍DCDC輸出電壓為24V，數(shù)據(jù)采集板上的電源部分先將24V轉(zhuǎn)換成正負(fù)15V給模擬量調(diào)理部分的運(yùn)放供電，同時(shí)通過穩(wěn)壓電路將15V變成5V和3.3V給電路板的其他部分供電。模擬量調(diào)理部分為電壓信號(hào)調(diào)理和電流信號(hào)調(diào)理兩部分，電壓信號(hào)調(diào)試是指將光伏組串匯流后的直流電壓通過電阻分壓的形式將電壓變低，再通過運(yùn)放調(diào)理后輸入到DSP。光伏組串的電流經(jīng)過電流霍爾輸出后送到數(shù)據(jù)采集板，數(shù)據(jù)采集板先將電流信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)后通過運(yùn)放調(diào)理后輸入到DSP。因?yàn)?6路匯流箱有16個(gè)電流輸入，同時(shí)還要采集直流電壓，這已經(jīng)超過了 DSP的16路AD輸入能力，所以需要一個(gè)多路切換開關(guān)分時(shí)采集這些模擬量。開關(guān)量輸入電路實(shí)現(xiàn)了斷路器和防雷的狀態(tài)的采集。模擬量和數(shù)字量的上傳需要通訊，本數(shù)據(jù)采集板采用RS485作為物理介質(zhì)，采用MODBUS作為上層通訊協(xié)議，使各個(gè)匯流箱成為MODBUS的從節(jié)點(diǎn)。為了區(qū)分匯流箱的節(jié)點(diǎn)地址，采用8位撥碼開關(guān)作為地址設(shè)置的硬件，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)匯流箱有256種不同的地址。
[0021]實(shí)施例3
[0022]智能光伏匯流箱由正極匯流板，負(fù)極匯流板，電源板，數(shù)據(jù)采集板，塑殼斷路器，防雷器6大部分組成，正極匯流板和負(fù)極匯流板上都帶有熔斷器，其中正極匯流板上有電流霍爾，采集每串組件的電流。電源板上有一個(gè)寬范圍的D⑶C模塊，用來(lái)將組件的電壓變換成一個(gè)24V電壓給數(shù)據(jù)采集板供電。
【權(quán)利要求】
1.一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，包括模擬量調(diào)理單元、模擬量切換單元、電源單元、DSP芯片、開關(guān)量輸入單元、MODBUS通訊單元和MODBUS地址開關(guān)單元，其特征在于:模擬量調(diào)理單元連接模擬量切換單元，DSP芯片分別連接模擬量切換單元、電源單元、開關(guān)量輸入單元、MODBUS通訊單元和MODBUS地址開關(guān)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，其特征在于:所述的DSP芯片型號(hào)為TMS320F28035芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，其特征在于:所述的模擬量切換單元采用⑶4051作為模擬開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，其特征在于:所述的MODBUS通訊單元采用485總線傳輸。
5.如權(quán)利要求1或3所述的一種智能光伏匯流箱數(shù)據(jù)采集板，其特征在于:所述的MODBUS通訊單元采用采用AMD2483作為通訊芯片。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK203688630SQ201320836194
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】裴景斌, 王瑞艦, 周家琪 申請(qǐng)人:哈爾濱九洲電氣股份有限公司