本發(fā)明涉及光伏組件產(chǎn)品配置監(jiān)控領(lǐng)域,尤其涉及的是一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,組件監(jiān)控產(chǎn)品作為光伏電站運(yùn)維中至關(guān)重要的一部分,其市場(chǎng)需量也在快速增長(zhǎng)。
目前一個(gè)光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品出廠前必須經(jīng)過序列號(hào)配置、電壓校準(zhǔn)、電流校準(zhǔn)、溫度校準(zhǔn)等繁瑣的過程,針對(duì)這幾個(gè)流程,部分廠家采取每個(gè)流程都安排一個(gè)人員進(jìn)行相關(guān)操作的方法,從而減少生產(chǎn)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率;另外一些廠家則是采用安排一個(gè)人員來(lái)一步一步完成以上所有配置工作的方法,從而減少人力資源,降低生產(chǎn)成本。
但是,上述兩種生產(chǎn)模式各自都存在缺點(diǎn):要么浪費(fèi)人力資源來(lái)提高效率,要么是減少人力資源,但是生產(chǎn)效率低下。
最初的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品配置工作是由一個(gè)人來(lái)完成的,其中包括先配置產(chǎn)品序列號(hào),再校準(zhǔn)電壓采樣,然后校準(zhǔn)電流采樣,最后再校準(zhǔn)溫度采樣,每個(gè)流程都必須得人力去控制相關(guān)設(shè)備,操作繁瑣,耗時(shí)長(zhǎng),生產(chǎn)效率低。
隨著市場(chǎng)對(duì)光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品需求增加,部分廠家采用流水線配置方法,即一個(gè)人負(fù)責(zé)配置序列號(hào),一個(gè)人負(fù)責(zé)校準(zhǔn)電壓采樣,一個(gè)人負(fù)責(zé)校準(zhǔn)電流采樣,一個(gè)人負(fù)載校準(zhǔn)溫度采樣,從提高生產(chǎn)效率,但是隨之帶來(lái)的就是人力資源的增加,生產(chǎn)成本提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品快速自動(dòng)配置系統(tǒng)及方法,針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)模式的不足,本發(fā)明把傳統(tǒng)的多個(gè)生產(chǎn)流程整合到一起,并由pc端控制整個(gè)配置系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng),包括:電源模塊、負(fù)載模塊、光伏組件監(jiān)控模塊、通訊模塊、溫度傳感模塊、掃碼模塊、中央控制模塊和待配置的光伏組件監(jiān)控模塊;
其中,所述電源模塊引出兩條電力線(正負(fù)兩極)與光伏組件監(jiān)控模塊相連接,給其供電;
所述負(fù)載模塊引出兩條電力線(正負(fù)兩極)與光伏組件監(jiān)控模塊相連接,測(cè)量其所受電壓及實(shí)際經(jīng)過的電流值;
所述溫度傳感器模塊的探頭與光伏組件監(jiān)控模塊的溫度采樣芯片貼近,用于同步采集光伏組件監(jiān)控模塊周圍的溫度;所述溫度傳感器模塊支持上位機(jī)數(shù)據(jù)通信;
所述掃碼模塊與中央控制模塊連接,將掃取的組件序列號(hào)上傳至中央控制模塊;
所述通訊模塊通過無(wú)線通信,與光伏組件監(jiān)控模塊相匹配,用于中央控制模塊與光伏組件監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)傳輸,完成最終配置;
所述中央控制模塊引出一條通訊總線分別與電源模塊、負(fù)載模塊、溫度傳感模塊和通訊模塊相連接,可同時(shí)控制各模塊工作。
優(yōu)選的,所述光伏組件監(jiān)控模塊,包括電壓采樣單元、電流采樣單元、溫度采樣單元、flash、mcu;
其中,所述電壓采樣單元負(fù)責(zé)采集光伏組件電壓,所述電流采樣單元負(fù)責(zé)采集光伏組件電流,所述溫度采樣單元負(fù)責(zé)采集光伏組件溫度,所述flash用于存儲(chǔ)序列號(hào),校準(zhǔn)值等重要數(shù)據(jù),所述mcu負(fù)責(zé)處理相關(guān)數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的,所述中央控制模塊可以是個(gè)人pc、辦公電腦或者工控機(jī)。
優(yōu)選的,所述電源模塊使用cv恒壓源模式,并支持上位機(jī)調(diào)節(jié)電壓輸出。
優(yōu)選的,所述負(fù)載模塊為電子負(fù)載,或可控電阻箱;電子負(fù)載模塊,采用cc恒流源模式,并支持上位機(jī)調(diào)節(jié)電流拉載。
針對(duì)一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng),通過中央控制模塊控制,其中,光伏組件監(jiān)控模塊需在調(diào)試模式狀態(tài)時(shí),方可配置模塊參數(shù),其配置方法:
步驟一,通過調(diào)節(jié)電源模塊輸出各采樣點(diǎn)所需的電壓值,再通過負(fù)載模塊讀取各點(diǎn)實(shí)際電壓值vin1、vin2…vinn,同時(shí)通過通訊模塊讀取光伏組件監(jiān)控模塊對(duì)應(yīng)各點(diǎn)ad電壓值vad1、vad2…vadn,若各采樣點(diǎn)電壓都采集完成;
步驟二,通過調(diào)節(jié)負(fù)載模塊拉載各采樣點(diǎn)所需電流值,再通過電源模塊讀取各點(diǎn)實(shí)際電流值iin1、iin2…iinn,同時(shí)通過通訊模塊讀取光伏組件監(jiān)控模塊各點(diǎn)ad電流值iad1、iad2…iadn,若各采樣點(diǎn)電流都采集完成;
步驟三,通過溫度傳感模塊采集光伏組件監(jiān)控模塊中溫度傳感芯片周圍實(shí)際溫度tin,同時(shí)通過通訊模塊讀取光伏組件監(jiān)控模塊ad溫度值tad;
步驟四,計(jì)算出電壓的校準(zhǔn)值kvcc和dvcc;
步驟五,計(jì)算出電流的校準(zhǔn)值kcurr和dcurr;
步驟六,計(jì)算出溫度的校準(zhǔn)值dt;
步驟七,掃碼獲取組件的模塊序列號(hào);
步驟八,將模塊序列號(hào)、電壓校準(zhǔn)值、電流校準(zhǔn)值和溫度校準(zhǔn)值整合打包,并通過通訊模塊發(fā)送給光伏組件監(jiān)控模塊;
步驟九,將光伏組件監(jiān)控模塊設(shè)為工作模式,將電源模塊輸出電壓調(diào)至vn1,將電子負(fù)載模塊電流拉載調(diào)至in1;讀取此時(shí)光伏組件監(jiān)控模塊電壓vn2電流in2;
步驟十,判斷vn1、vn2和in1、in2的偏差值,是否符合±d%的出廠要求,符合則顯示通過,否則請(qǐng)求重新校準(zhǔn)。
優(yōu)選的,所述步驟四,計(jì)算出電壓的校準(zhǔn)值kvcc和dvcc;
具體的計(jì)算校準(zhǔn)值分為三種方法:
其中,第一種,光伏組件監(jiān)控模塊計(jì)算電壓值的公式為:
vin=kvcc*vad+dvcc(ⅰ)
把vin1、vad1、vinn、vadn帶入公式(ⅰ)得:
通過上公式求出kvcc1和dvcc1;
第二種,通過上述公式(ⅰ)同理把vin(n-1)、vad(n-1)、vinn、vadn分別帶入公式可以分別求得電壓的校準(zhǔn)值kvcc1、kvcc2…kvcc(n-1)和dvcc1、dvcc2…dvcc(n-1);再通過:
求得多次校準(zhǔn)值的平均值kvcc和dvcc;
第三種,具體的:通過上述公式(ⅰ)同理把vin(n-1)、vad(n-1)、vinn、vadn分別帶入公式求得電壓的校準(zhǔn)值kvcc1、kvcc2…kvcc(n-1)和dvcc1、dvcc2…dvcc(n-1),再采用分段校準(zhǔn)法將這些數(shù)據(jù)都發(fā)送給光伏組件監(jiān)控模塊,光伏組件監(jiān)控模塊在電壓采樣時(shí),不同的ad電壓段,使用與其對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)值kvccn和dvccn,分段越細(xì),校準(zhǔn)后的偏差值就越低。
優(yōu)選的,所述步驟四,計(jì)算出電壓的校準(zhǔn)值kvcc和dvcc;采用第三種計(jì)算校準(zhǔn)值方法。
優(yōu)選的,所述步驟五,步驟五,計(jì)算出電流的校準(zhǔn)值kcurr和dcurr;采用同電壓計(jì)算校準(zhǔn)相同算法方式的第三種方法;
光伏組件監(jiān)控模塊計(jì)算電流值的公式為:
iin=kcurr*iad+dcurr
把iin1、iad1、iin2、iad2帶入公式得:
通過上公式可以求出kcurr1和dcurr1,同理把iin(n-1)、iad(n-1)、iinn、iadn分別帶入公式可以分別求得電流的校準(zhǔn)值kcurr1、kcurr2…kcurr(n-1)和dcurr1、dcurr2…dcurr(n-1),再采用分段校準(zhǔn)法將這些數(shù)據(jù)都發(fā)送給光伏組件監(jiān)控模塊,光伏組件監(jiān)控模塊在電流采樣時(shí),不同的ad電流段,使用與其對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)值kcurrn和dcurrn,分段越細(xì),校準(zhǔn)后的偏差值就越低。
優(yōu)選的,所述步驟六,計(jì)算出溫度的校準(zhǔn)值dt;
其中,具體的光伏組件監(jiān)控模塊計(jì)算溫度值的公式為:
tin=tad+dt。
本發(fā)明提供的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)及方法,只要一個(gè)工作人員,就可以高效,準(zhǔn)確的完成光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品出廠配置,解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式要么浪費(fèi)人力資源來(lái)提高效率,要么是減少人力資源,但是生產(chǎn)效率低下的兩難問題。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)一種光伏組件監(jiān)控模塊自動(dòng)配置系統(tǒng)及方法,只需一人操作,既省去了流水線模式中人力資源,又大大提高了單人工作模式的生產(chǎn)效率;
(2)工業(yè)自動(dòng)化校準(zhǔn),精確度高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)配置方法的流程示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品中電壓采樣電路示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品中電流采樣電路示意圖;
圖6為本發(fā)明中光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品中溫度采樣電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明,本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
參考圖1,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng),包括:程控電源、程控電子負(fù)載、光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品通訊設(shè)備(下簡(jiǎn)稱通訊設(shè)備)、數(shù)字溫度傳感器、pc上位機(jī)、rfid掃碼設(shè)備、rs485通訊線、電力線和待配置的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品。
上述程控電源引出兩條電力線(正負(fù)兩極)與光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品相連接,給其供電。程控電源默認(rèn)選擇cv恒壓源模式,并且pc上位機(jī)可以根據(jù)rs485通訊協(xié)議任意調(diào)節(jié)電壓輸出值。
上述程控電子負(fù)載引出兩條電力線(正負(fù)兩極)與光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品相連接,測(cè)量其所受電壓及實(shí)際經(jīng)過的電流值。程控電子負(fù)載默認(rèn)選擇cc恒流源模式,并且pc上位機(jī)可以根據(jù)rs485通訊協(xié)議任意調(diào)節(jié)拉載電流值。
上述數(shù)字溫度傳感器的探頭與光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品的溫度采樣芯片貼近,用于同步采集光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品周圍的溫度。數(shù)字溫度傳感器支持pc上位機(jī)根據(jù)通訊協(xié)議讀取溫度數(shù)據(jù)。
上述rfid掃碼設(shè)備與pc上位機(jī)連接,將掃取的組件序列號(hào)上傳至pc上位機(jī)。
上述通訊設(shè)備通過zigbee無(wú)線通信,與光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品組成網(wǎng)絡(luò),用于pc上位機(jī)與光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳輸,完成最終配置。
上述待配置的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品其電壓采樣電路參照附圖4;電流采樣電路參照附圖5;溫度采樣電路參照附圖6;
上述pc上位機(jī)引出一條rs485通訊總線分別與程控電源、程控電子負(fù)載、數(shù)字溫度傳感器和通訊設(shè)備相連接,可同時(shí)控制各設(shè)備工作。
pc上位機(jī)的工作方法詳見附圖2,開始先把光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品設(shè)為調(diào)試模式,然后第一步通過調(diào)節(jié)程控電源輸出各采樣點(diǎn)所需的電壓值,再通過程控電子負(fù)載讀取各點(diǎn)實(shí)際電壓值10v、20v…50v,同時(shí)通過通訊設(shè)備讀取光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品對(duì)應(yīng)各點(diǎn)ad電壓值vad1、vad2…vad5,若各采樣點(diǎn)電壓都采集完成;
則進(jìn)行第二步,通過調(diào)節(jié)程控電子負(fù)載拉載各采樣點(diǎn)所需電流值,再通過程控電源讀取各點(diǎn)實(shí)際電流值1a、2a…10a,同時(shí)通過通訊設(shè)備讀取光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品各點(diǎn)ad電流值iad1、iad2…iad10,若各采樣點(diǎn)電流都采集完成;
則進(jìn)行第三步,通過數(shù)字溫度傳感器采集光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品中溫度傳感芯片周圍實(shí)際溫度tin,同時(shí)通過通訊設(shè)備讀取光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品ad溫度值tad;
第四步,計(jì)算出電壓的校準(zhǔn)值kvcc和dvcc。具體的采用第三種分段校準(zhǔn)方法,光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品計(jì)算電壓值的公式為:
vin=kvcc*vad+dvcc
把①10v、vad1、20v、vad2帶入公式得:
通過上公式可以求出kvcc1和dvcc1。同理把②20v、vad2,30v、vad3;③30v、vad3,40v、vad4;④40v、vad4,50v、vad5;分別帶入公式可以分別求得電壓的校準(zhǔn)值kvcc1、kvcc2…kvcc4和dvcc1、dvcc2…dvcc4;
第五步,計(jì)算出電流的校準(zhǔn)值kcurr和dcurr。具體的采用分段校準(zhǔn)方法,光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品計(jì)算電流值的公式為:
iin=kcurr*iad+dcurr
把①1a、iad1、2a、iad2帶入公式得:
通過上公式可以求出kcurr1和dcurr1。同理把②2a、iad2,3a、iad3;③3a、iad3,4a、iad4;④4a、iad4,5a、iad5;⑤5a、iad5,6a、iad6;⑥6a、iad6,7a、iad7;⑦7a、iad7,8a、iad8;⑧8a、iad8,9a、iad9;⑨9a、iad9,10a、iad10;分別帶入公式可以分別求得電流的校準(zhǔn)值kcurr1、kcurr2…kcurr9和dcurr1、dcurr2…dcurr9;
第六步,計(jì)算出溫度的校準(zhǔn)值dt。具體的光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品計(jì)算溫度值的公式為:
tin=tad+dt
第七步,通過rfid掃碼獲取組件的產(chǎn)品序列號(hào);
第八步,將產(chǎn)品序列號(hào)、電壓校準(zhǔn)值、電流校準(zhǔn)值和溫度校準(zhǔn)值整合打包,并通過通訊設(shè)備發(fā)送給光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品。
第九步,將光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品設(shè)為工作模式,將程控電源輸出電壓調(diào)至30v,將程控電子負(fù)載電流拉載調(diào)至5a;讀取此時(shí)光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品電壓vn電流in。
第十步,判斷30v、vn和5a、in的偏差值,是否符合±1%的出廠要求,符合則顯示通過,否則請(qǐng)求重新校準(zhǔn)。
可見本發(fā)明的一種光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品自動(dòng)配置系統(tǒng)及方法,只需一人操作,既省去流水線模式中大量人力資源,又大大提高單人工作模式的生產(chǎn)效率,還可以更加精準(zhǔn)的配置光伏組件監(jiān)控產(chǎn)品。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。