專利名稱：一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及信號(hào)采集與處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問(wèn)題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出。這個(gè)時(shí)候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展，這之中太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)就是利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。在獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，如果要為交流負(fù)載供電，需要通過(guò)逆變器將產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為用戶所需頻率的交流電，逆變器的運(yùn)行是否正常直接關(guān)系到用戶的日常用電。這就要求要對(duì)逆變器的工作狀態(tài)參數(shù) 進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述工作參數(shù)主要包括瞬時(shí)發(fā)電量、并網(wǎng)電壓/電流、光伏組件輸入電流、日產(chǎn)能、總產(chǎn)能等。現(xiàn)有技術(shù)中，在對(duì)逆變器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，一般采用數(shù)據(jù)采集器使用有線的形式采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電站系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無(wú)人值守和維護(hù)，而這些地區(qū)地形比較復(fù)雜，有些逆變器所在的位置布線非常困難，甚至無(wú)法布線，給逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)的采集帶來(lái)不便，不利于對(duì)逆變器工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供的一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器與系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于逆變器所在的位置布線困難，甚至無(wú)法布線時(shí)，不方便采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型提供一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器與系統(tǒng)，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:—種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器包括:控制器和第一無(wú)線通信模塊，所述第一無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)從逆變器的第二無(wú)線通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)；所述控制器通過(guò)無(wú)線通信接口接收第一無(wú)線通信模塊采集的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)。優(yōu)選的，所述第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊均為Zigbee通信模塊。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器還包括:第一 RS485通信模塊，用于通過(guò)有線通信網(wǎng)絡(luò)從逆變器的第二 RS485通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，并將采集的工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)有線通信接口傳輸給控制器。優(yōu)選的，所述控制器為S3C2440A-30ARM9處理器。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器還包括:[0014]JTAG連接器，用于連接調(diào)試模塊，對(duì)控制器進(jìn)行調(diào)試。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器還包括:用戶按鍵接口，用于對(duì)控制器進(jìn)行復(fù)位操作。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器還包括:WIFI接口，用于控制器將逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給WIFI網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的上位機(jī)。和/ 或，網(wǎng)絡(luò)接口，用于控制器將逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器還包括:存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)控制器接收的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，所述存儲(chǔ)器為通過(guò)數(shù)據(jù)總線與控制器連接的64M NAND FLASH和/或通過(guò)讀卡接口與所述控制器連接的SD卡。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集器還包括:LED模塊，用于標(biāo)識(shí)控制器的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型還提供一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置包括:至少一個(gè)逆變器、如上所述任一數(shù)據(jù)采集器，所述逆變器與數(shù)據(jù)采集器通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)連接。
本實(shí)用新型中，數(shù)據(jù)采集器中的無(wú)線通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，然后將所述工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)相應(yīng)的接口傳輸給控制器。其中，無(wú)線通信模塊在采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)時(shí)，對(duì)于無(wú)法布線的逆變器來(lái)說(shuō)，無(wú)線通信模塊采用無(wú)線方式采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，解決了布線困難或者無(wú)法布線時(shí)對(duì)逆變器工作狀態(tài)參數(shù)的采集。

下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器實(shí)施例1的組成框圖；圖2為本實(shí)用新型一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器實(shí)施例2的組成框圖；圖3為本實(shí)用新型一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)施例1的組成框圖。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。參考圖1所示，為本實(shí)用新型提供的一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器實(shí)施例1的組成框圖，參考圖1所示，所述逆變器數(shù)據(jù)采集器包括:控制器100和第一無(wú)線通信模塊200 ;所述第一無(wú)線通信模塊200，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)從逆變器的第二無(wú)線通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)；所述控制器100，用于通過(guò)無(wú)線通信接口接收第一無(wú)線通信模塊采集的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)。所述第一無(wú)線通信模塊200和第二無(wú)線通信模塊均可以采用Zigbee 模塊。[0034]第一無(wú)線通信模塊200采集到逆變器的工作參數(shù)后，將采集的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)無(wú)線通信接口 111發(fā)送到控制器100，所述控制器100可以對(duì)采集的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)作進(jìn)一步的處理。優(yōu)選的，所述控制器可以采用成本較低、且已在工業(yè)上大量使用的S3C2440A-30ARM9處理器，經(jīng)過(guò)工業(yè)使用證明，S3C2440A-30ARM9處理器的工作性能比較穩(wěn)定，所述S3C2440A-30ARM9處理器的內(nèi)存采用32M字節(jié)的SDRAM。本實(shí)用新型中，數(shù)據(jù)采集器中的無(wú)線通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，然后將所述工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)相應(yīng)的接口傳輸給控制器。其中，無(wú)線通信模塊在采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)時(shí)，對(duì)于無(wú)法布線的逆變器來(lái)說(shuō)，無(wú)線通信模塊采用無(wú)線方式采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，解決了布線困難或者無(wú)法布線時(shí)對(duì)逆變器工作狀態(tài)參數(shù)的采集。參考圖2所示，為本實(shí)用新型提供的一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器實(shí)施例2的組成框圖，本實(shí)用新型通過(guò)在控制器100中內(nèi)嵌Webserver服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。除了圖1中所示出的模塊外，進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集器還可以包括:第一 RS485通信模塊210，用于通過(guò)有線通信網(wǎng)絡(luò)從逆變器的第二 RS485通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，并將采集的工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)有線通信接口 112傳輸給控制器100。在實(shí)際運(yùn)行中，可以對(duì)逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)采用有線或者無(wú)線的方式采集，當(dāng)以有線方式采集時(shí)，第一 RS485通信模塊210通過(guò)有線通信網(wǎng)絡(luò)采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)；第一 RS485通信模塊采集到逆變器的工作參數(shù)后，將采集的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)有線通信接口 112發(fā)送到控制器100。所述控制器100對(duì)接收的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行解析，通過(guò)解析出的逆變器的序列號(hào)確定采集的工作狀態(tài)參數(shù)是哪個(gè)逆變器的，然后控制器100根據(jù)接收數(shù)據(jù)中的類型標(biāo)識(shí)將采集的工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器113，比如，故障類型參數(shù)、產(chǎn)電量參數(shù)等，其中所述存儲(chǔ)器通過(guò)數(shù)據(jù)總線與控制器連接，存儲(chǔ)器為64M NAND FLASH和/或外接SD卡，所述SD卡通過(guò)讀卡接口與控制器連接。
在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，對(duì)于適合布線的逆變器可以安裝第二 RS485通信模塊，在不適合布線的逆變器中安裝第二無(wú)線通信模塊；或者在適合布線的逆變器安裝第二 RS485通信模塊后，可以在每個(gè)逆變器上安裝第二無(wú)線通信模塊，優(yōu)選的，所述第二無(wú)線通信模塊采用具有中繼功能的Zigbee模塊，這樣，對(duì)于遠(yuǎn)距離的逆變器，可以以中繼的方式將遠(yuǎn)距離的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)傳送到第一無(wú)線通信模塊。進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集器還可以包括:USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)接口 114，便于用戶將存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行拷貝；JTAG (Joint Test Action Group)連接器115,為用戶對(duì)逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試提供接口，或者，在控制器中提供一串行口作為調(diào)試接口 ；用戶按鍵接口 116，用于對(duì)逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位等操作；WIFI接口 117，控制器獲取到逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)后，除了存儲(chǔ)外，還可以通過(guò)調(diào)用WIFI接口電路周期性的將(逆變器出現(xiàn)故障時(shí)即時(shí)上報(bào))逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)，通過(guò)上位機(jī)的顯示器顯示給用戶查看，所述上位機(jī)處于WIFI通信范圍內(nèi)；對(duì)于通信距離較大或者WIFI通信網(wǎng)絡(luò)未覆蓋上位機(jī)，控制器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口118，將逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)，供用戶查看逆變器的工作狀態(tài)，優(yōu)選的，本實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)接口采用10/100M的網(wǎng)絡(luò)接口。在實(shí)際操作中，可以只采用10/100M的網(wǎng)絡(luò)接口 118來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，或者對(duì)于WIFI通信范圍內(nèi)的上位機(jī)，通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而對(duì)于WIFI未覆蓋的地區(qū)，采用10/100M的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選的，為了便于用戶監(jiān)測(cè)核心處理模塊工作是否正常，所述系統(tǒng)還可以包括LED模塊119，用于標(biāo)識(shí)控制器的工作狀態(tài)，比如，控制器的供電電壓是否正常等。所述USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)接口 114、JTAG (Joint TestAction Group)連接器115、用戶按鍵接口 116、WIFI接口 117、網(wǎng)絡(luò)接口 118和LED模塊119均通過(guò)控制器中相應(yīng)的芯片引腳與控制器連接。本實(shí)施例中，除了可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施例1中的有益效果外，進(jìn)一步的，在采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)時(shí)，對(duì)于方便布線或者已經(jīng)布線的逆變器采集系統(tǒng)，可以直接利用已經(jīng)部署好的有線模式采集逆變器的工作參數(shù)；而對(duì)于無(wú)法布線的逆變器來(lái)說(shuō)，采用無(wú)線采集模塊采集逆變器的工作參數(shù)。本方案中，在不改變現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部署的條件下，解決了布線困難或者無(wú)法布線的逆變器的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)了對(duì)逆變器工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。進(jìn)一步的，也可以全部采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器工作狀態(tài)的無(wú)線監(jiān)測(cè)，降低使用有線網(wǎng)絡(luò)的成本；其次，無(wú)線通信模塊(無(wú)線采集模塊)采用通信距離較大的Zigbee通信模塊，Zigbee通信模塊組網(wǎng)容易，采用中繼的方式，進(jìn)一步的可以增加通信距離。本實(shí)用新型中有線、無(wú)線通信模塊與控制器分開(kāi)設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)的功能擴(kuò)展；同時(shí)，逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)的將采集的工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的形式發(fā)送給上位機(jī)，便于用戶對(duì)逆變器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。相應(yīng)的，本實(shí)用新型還提供 一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，逆變器數(shù)據(jù)采集器要采集多個(gè)逆變器的工作狀態(tài)，有時(shí)是數(shù)十個(gè)或者上百個(gè)，本實(shí)施例中以一個(gè)逆變器為例進(jìn)行示意性的說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。參考圖3所示，為本實(shí)用新型還提供一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置包括:至少一個(gè)逆變器300、如實(shí)施例1和實(shí)施例2任一實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)采集器400，所述逆變器與數(shù)據(jù)采集器通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)連接。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器包括: 控制器和第一無(wú)線通信模塊； 所述第一無(wú)線通信模塊，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)從逆變器的第二無(wú)線通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)； 所述控制器，用于通過(guò)無(wú)線通信接口接收第一無(wú)線通信模塊采集的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊均為Zigbee通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器還包括: 第一 RS485通信模塊，用于通過(guò)有線通信網(wǎng)絡(luò)從逆變器的第二 RS485通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，并將采集的工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)有線通信接口傳輸給控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述控制器為S3C2440A-30ARM9處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器還包括: JTAG連接器，用于連接調(diào)試模塊，對(duì)控制器進(jìn)行調(diào)試。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器還包括: 用戶按鍵接口，用于對(duì)控制器進(jìn)行復(fù)位操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器還包括: WIFI接口，用于控制器將逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給WIFI網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的上位機(jī)； 和/或， 網(wǎng)絡(luò)接口，用于控制器將逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器還包括: 存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)控制器接收的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，所述存儲(chǔ)器為通過(guò)數(shù)據(jù)總線與控制器連接的64M NAND FLASH和/或通過(guò)讀卡接口與所述控制器連接的SD卡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器還包括: LED模塊,用于標(biāo)識(shí)控制器的工作狀態(tài)。
10.一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 至少一個(gè)逆變器、如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集器，所述逆變器與數(shù)據(jù)采集器通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器與系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集器包括控制器和第一無(wú)線通信模塊；所述第一無(wú)線通信模塊，用于通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)從逆變器的第二無(wú)線通信模塊采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)；所述控制器，用于通過(guò)無(wú)線通信接口接收第一無(wú)線通信模塊采集的逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)。本實(shí)用新型中，對(duì)于無(wú)法布線的逆變器來(lái)說(shuō)，采用無(wú)線方式采集逆變器的工作狀態(tài)參數(shù)，解決了布線困難或者無(wú)法布線是對(duì)逆變器工作狀態(tài)參數(shù)的采集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)逆變器工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G08C17/02GK203102582SQ201320114780
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者張兆斌, 謝敬仁, 李海華, 鄒鵬飛 申請(qǐng)人:清源科技(廈門(mén))股份有限公司