專利名稱：光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及光伏并網(wǎng)逆變器的控制技術(shù)領域，更具體地說，涉及一種光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)如今世界能源短缺，環(huán)境污染問題日益嚴重，為了緩解能源和環(huán)境問題，研究光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有重大的現(xiàn)實意義。為了能很好的監(jiān)控光伏并網(wǎng)逆變器的運行情況，一款光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器是非常有必要的?，F(xiàn)有技術(shù)中使用的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器具有如下的缺點1) 一般采用8位低速單片機作為主芯片，傳輸數(shù)據(jù)量少且速度慢。2) 一般采用主從式的單一方式進行通信，通信方式不夠靈活，也無法實現(xiàn)高速通
fn °3)不能提供一個友好的人機顯示界面。一般顯示界面內(nèi)容少，僅能顯示一些簡單的參數(shù)和故障信息；不能用形象的圖形來顯示數(shù)據(jù)信息；屏幕較小，使得查詢信息時需要頻繁地翻頁；存儲容量有限，不能查詢歷史記錄。
實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型旨在提出一種具有高速芯片，并能夠提供友好的顯示界面的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器。根據(jù)本實用新型，提出一種光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，包括中央處理器，中央處理器具有一組總線接口，通過總線與光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器中的各個部件通信；逆變控制器，連接到中央處理器，逆變控制器將太陽能光伏電池組件的直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電流，逆變控制器與中央處理器通信； 數(shù)據(jù)采集器，通過RS485總線或者CAN總線與中央處理器通信，數(shù)據(jù)采集器采集逆變器的信息；存儲器，連接到中央處理器并與中央處理器通信，存儲器存儲參數(shù)設置；外擴實時時鐘及實時時鐘后備電源，連接到中央處理器，外擴實時時鐘由實時時鐘后備電源供電；一組指示燈，與中央處理器連接，指示工作狀態(tài)；液晶顯示器及顯示驅(qū)動器，連接到中央處理器與中央處理器通信，液晶顯示器顯示與逆變器運行相關(guān)的信息；蜂鳴器，與中央處理器連接并與中央處理器通信，蜂鳴器進行蜂鳴報警；一組按鍵，連接到中央處理器與中央處理器通信，按鍵接受外部輸入控制。該中央處理器是32位高速中央處理器。數(shù)據(jù)采集器通過RS485總線連接到中央處理器的RS485總線接口，以主從式通信方式與中央處理器通信?；蛘?，數(shù)據(jù)采集器通過CAN總線連接到中央處理器的CAN總線接口，以多主式通信方式與中央處理器通信。數(shù)據(jù)采集器采集逆變器的信息包括版本號、運行信息、累計運行信息、當前故障信息及運行狀態(tài)、設置保護參數(shù)并寫入保護參數(shù)的上限值和下限值、開關(guān)機設置、語言設置、密碼設置等。 存儲器為E2PROM,通過1 總線連接到中央處理器的1 總線接口與中央處理器通一組指示燈包括4個LED指示燈，指示的工作狀態(tài)包括運行、待機、關(guān)機、故障等。液晶顯示器具有1 X 128個顯示點。一組按鍵包括6個按鍵UP按鍵、DOWN按鍵、ADD按鍵、DEC按鍵、CANCEL按鍵和 ENTER按鍵。本實用新型的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器采用32位高速CPU作為主芯片控制，數(shù)據(jù)傳輸速度快，外圍安全可靠，通信方式多樣化，顯示屏幕能顯示字符和圖樣等， 提供較形象的人機交流的界面，便于用戶和工作人員能實時了解逆變器的運行情況。
本實用新型上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)點將通過
以下結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯。其中圖1揭示了根據(jù)本實用新型的一實施例的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器的電路框圖。
具體實施方式
本實用新型旨在提出一種光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，包括如下的部件中央處理器、逆變控制器、數(shù)據(jù)采集器、存儲器、外擴實時時鐘及實時時鐘后備電源、一組指示燈、液晶顯示器及顯示驅(qū)動器、蜂鳴器以及一組按鍵。中央處理器具有一組總線接口，通過總線與光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器中的各個部件通信。中央處理器可以具有諸如RS485、CAN、1 等等多種類型的總線接口。 在本實用新型中，中央處理器采用32位高速CPU來實現(xiàn)。逆變控制器連接到中央處理器，逆變控制器將太陽能光伏電池組件的直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電能，逆變控制器與中央處理器通信。數(shù)據(jù)采集器通過RS485總線或者CAN總線與中央處理器通信，數(shù)據(jù)采集器采集逆變器的信息。數(shù)據(jù)采集器可以以不同的通信方式與中央處理器通信，例如，可以采用主從式通信方式，此時，數(shù)據(jù)采集器通過RS485總線連接到中央處理器的RS485總線接口。數(shù)據(jù)采集器也可以采用多主式通信方式與中央處理器通信，此時，數(shù)據(jù)采集器通過CAN總線連接到中央處理器的CAN總線接口。數(shù)據(jù)采集器采集逆變器的信息包括版本號、運行信息、累計運行信息、當前故障信息及運行狀態(tài)、設置保護參數(shù)并寫入保護參數(shù)的上限值和下限值、 開關(guān)機設置、語言設置、密碼設置等。 存儲器連接到中央處理器并與中央處理器通信，存儲器存儲參數(shù)設置。存儲器為
E2PROM,通過1 總線連接到中央處理器的1 總線接口與中央處理器通信。 外擴實時時鐘及實時時鐘后備電源，連接到中央處理器，外擴實時時鐘由實時時鐘后備電源供電。一組指示燈，與中央處理器連接，指示工作狀態(tài)。該一組指示燈包括4個LED指示燈，指示的工作狀態(tài)包括運行、待機、關(guān)機、故障等。液晶顯示器及顯示驅(qū)動器，連接到中央處理器與中央處理器通信，液晶顯示器顯示與逆變器運行相關(guān)的信息。該液晶顯示器為大屏幕顯示器，具有U8XU8個顯示點。蜂鳴器與中央處理器連接并與中央處理器通信，蜂鳴器進行蜂鳴報警；一組按鍵，連接到中央處理器與中央處理器通信，按鍵接受外部輸入控制。該一組按鍵包括6個按鍵UP按鍵、DOWN按鍵、ADD按鍵、DEC按鍵、CANCEL按鍵和ENTER按鍵。圖1揭示了根據(jù)本實用新型的一實施例的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器的電路框圖，如圖1的實施例所示，該光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器包括中央處理器101，中央處理器101是一塊32位高速CPU，中央處理器101是整個光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器的核心部分。中央處理器101提供了一系列的總線接口，包括用于與控制逆變器102通信的RS485總線接口以及CAN總線接口，與存儲器103通信的1 總線接口。中央處理器101還提供了連接外擴實時時鐘和時鐘后備電源的接口， 以及連接指示燈、液晶顯示屏、蜂鳴器和按鍵的接口。逆變控制器102是光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變控制裝置，用于將太陽能光伏電池組件的直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電能，一部分給當?shù)刎撦d供電，剩余電力饋入電網(wǎng)。逆變控制器102與中央處理器101連接通信，其運行參數(shù)通過顯示驅(qū)動器在液晶顯示器中顯示出來，便于用戶和工作人員監(jiān)控逆變器的運行情況。存儲器103用于記錄各項設置參數(shù)，存儲器103是E2PROM存儲器，通過1 總線連接到中央處理器。數(shù)據(jù)采集器(Datalogger) 104采集逆變器的運行參數(shù)并且與中央處理器101通信。數(shù)據(jù)采集器104與中央處理器101的通信方式可以是主從式通信方式，也可以是多主式通信方式。采用主從式通信方式是通過RS485總線對逆變器進行組網(wǎng)通信，具有通信質(zhì)量高、速度快、傳輸距離遠的優(yōu)點。采用多主式通信方式是通過CAN總線對逆變器進行組網(wǎng)通信，多主式的通信方式使得總線上任意一個逆變器均可以在任意時刻主動的向網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)采集器發(fā)送信息，而不分主從，還可以網(wǎng)內(nèi)進行點對點、一點對多點及全局廣播多種通信方式，實現(xiàn)了更加靈活的逆變器組網(wǎng)通信。數(shù)據(jù)采集器104對逆變器進行了下列的數(shù)據(jù)傳輸版本號、運行信息、累計運行信息、當前故障信息及運行狀態(tài)、設置保護參數(shù)并寫入保護參數(shù)的上限值和下限值、開關(guān)機設置、語言設置、密碼設置等。外擴的實時時鐘105和實時時鐘后備電源106，與中央處理器101連接，實時時鐘后備電源106向外擴的實時時鐘105供電，保證掉電后時鐘繼續(xù)運行，具有掉電保護功能。4個LED指示燈108，與中央處理器101連接，LED指示燈108用于指示模塊運行的工作狀態(tài)，包括運行(逆變器正常運行中)，待機(逆變器處于待機狀態(tài))，關(guān)機(逆變器停止工作)，故障(逆變器模塊出現(xiàn)了故障)。驅(qū)動控制器109和液晶顯示器110，液晶顯示器110具有U8X128個顯示點，顯示屏幕大，不需要頻繁翻頁且顯示清晰，具有字符和圖樣顯示功能。當逆變器工作時，顯示屏實時顯示逆變器的動態(tài)運行參數(shù)，同時也能以柱狀圖的形式顯示逆變器運行情況的累積量；存儲的內(nèi)容包括當前逆變器模塊的各項運行信息，運行過程中的具體故障信息或者故障代碼；也可以通過顯示屏設置逆變器的控制參數(shù)。具有非常友好的人機顯示界面，交互性好，使用方便，性能穩(wěn)定。逆變器內(nèi)部顯示與通信控制和逆變控制器的通信數(shù)據(jù)有運行信息、報警信號。蜂鳴器111，與中央處理器101連接，用于故障報警。當出現(xiàn)錯誤信息，蜂鳴器就會進行蜂鳴報警，提醒用戶與工作人員此時有故障出現(xiàn)，同時在顯示屏上也會有故障信息的提示。獨立按鍵112，是本模塊的外部輸入控制部分，包括6個按鍵UP按鍵、DOWN按鍵、 ADD按鍵、DEC按鍵、CANCEL按鍵、ENTER按鍵。本實用新型的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器采用32位高速CPU，具有數(shù)據(jù)處理速度快、可擴展性較強、實現(xiàn)簡單、性能穩(wěn)定、功耗低、使用壽命長等特點。該光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器為逆變器提供了對外的兩種通信接口 RS485總線接口和CAN 總線接口，具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、通信方式多樣化的特點。并且控制器具有非常友好的人機顯示界面，交互性好，使用方便?？偨Y(jié)而言，該光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器具有以下優(yōu)點1)采用32位高速C PU控制實現(xiàn)光伏逆變器的顯示通信功能，具有數(shù)據(jù)處理速度快、可擴展性較強、實現(xiàn)簡單、性能穩(wěn)定、功耗低、使用壽命長等特點?；猛ㄐ欧绞蕉鄻踊?，且速度快。在光伏并網(wǎng)逆變器內(nèi)部，顯示與通信控制器是通過高速內(nèi)部總線(SPI)與逆變控制器建立通信。顯示與通信控制器為逆變器提供了對外的兩種通信接口 RS485總線接口和CAN總線接口。數(shù)據(jù)采集器(Datalogger)可采取主從式通信方式，即通過RS485總線對逆變器進行組網(wǎng)通信，具有通信質(zhì)量高、速度快、傳輸距離遠的優(yōu)點；數(shù)據(jù)采集器(Datalogger)也可以采取多主式通信方式，即通過CAN總線對逆變器進行組網(wǎng)通信，多主式的通信方式使得總線上任意一個逆變器均可以在任意時刻主動的向網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)采集器發(fā)送信息，而不分主從，還可以網(wǎng)內(nèi)進行點對點、一點對多點及全局廣播多種通信方式，實現(xiàn)了更加靈活的逆變器組網(wǎng)通信?；镁哂蟹浅Ｓ押玫娜藱C顯示界面，交互性好，使用方便。顯示屏采用點陣式液晶顯示屏，具有顯示屏幕大，不需要頻繁翻頁且顯示清晰的特點；可以實時顯示逆變器的動態(tài)運行參數(shù)，并以柱狀圖的形式顯示逆變器的運行情況，便于觀察分析、處理數(shù)據(jù)；顯示與通信控制器具有存儲功能，能記錄逆變器在設定時間內(nèi)的運行信息和故障信息；操作人員可根據(jù)按鍵進行相應的操作，操作過程及操作結(jié)果都能在顯示屏中清晰的顯示出來。本實用新型的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器能在投入資金不多的情況下， 能使逆變器的顯示與通信控制部分得到很大的改觀，更有利于對逆變器的使用。
權(quán)利要求1.一種光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于，包括中央處理器，中央處理器具有一組總線接口，通過總線與光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器中的各個部件通信；逆變控制器，連接到中央處理器，逆變控制器將太陽能光伏電池組件的直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電能，逆變控制器與中央處理器通信；數(shù)據(jù)采集器，通過RS485總線或者CAN總線與中央處理器通信，數(shù)據(jù)采集器采集逆變器的信息；存儲器，連接到中央處理器并與中央處理器通信，存儲器存儲參數(shù)設置； 外擴實時時鐘及實時時鐘后備電源，連接到中央處理器，外擴實時時鐘由實時時鐘后備電源供電；一組指示燈，與中央處理器連接，指示工作狀態(tài)；液晶顯示器及顯示驅(qū)動器，連接到中央處理器與中央處理器通信，液晶顯示器顯示與逆變器運行相關(guān)的信息；蜂鳴器，與中央處理器連接并與中央處理器通信，蜂鳴器進行蜂鳴報警； 一組按鍵，連接到中央處理器與中央處理器通信，按鍵接受外部輸入控制。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于， 所述中央處理器是32位高速中央處理器。
3.如權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器通過RS485總線連接到中央處理器的RS485總線接口，以主從式通信方式與中央處理器通信。
4.如權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器通過CAN總線連接到中央處理器的CAN總線接口，以多主式通信方式與中央處理器通信。
5.如權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于，所述存儲器為E2PROM,通過1 總線連接到中央處理器的1 總線接口與中央處理器通
6.如權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于， 所述一組指示燈包括4個LED指示燈，指示的工作狀態(tài)包括運行、待機、關(guān)機、故障等。
7.如權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于， 所述液晶顯示器具有個顯示點。
8.如權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，其特征在于，所述一組按鍵包括6個按鍵UP按鍵、DOWN按鍵、ADD按鍵、DEC按鍵、CANCEL按鍵和 ENTER按鍵。
專利摘要本實用新型揭示了一種光伏并網(wǎng)逆變器的顯示與通信控制器，包括中央處理器，具有一組總線接口；逆變控制器，將太陽能光伏電池組件的直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電能；數(shù)據(jù)采集器，通過RS485總線或者CAN總線與中央處理器通信；存儲器，存儲參數(shù)設置；外擴實時時鐘及實時時鐘后備電源；一組指示燈，指示工作狀態(tài)；液晶顯示器及顯示驅(qū)動器，顯示與逆變器運行相關(guān)的信息；蜂鳴器，進行蜂鳴報警；一組按鍵，接受外部輸入控制。本實用新型采用32位高速CPU作為主芯片控制，數(shù)據(jù)傳輸速度快，外圍安全可靠，通信方式多樣化，顯示屏幕能顯示字符和圖樣等，提供形象的人機交流的界面，便于用戶和工作人員能實時了解逆變器的運行情況。
文檔編號H02J3/38GK201946989SQ20102064437
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者馮異, 周權(quán)生, 孫麗娜, 張美娟, 徐志武, 潘佳南 申請人:上海電科電器科技有限公司