[發明專利]用于匯流箱的光伏發電工況監測板的設計方法

無效

• 申請號: 201110380402.5
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103134968A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 劉剛
• 申請（專利權）人: 劉剛
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明屬于電壓檢測領域，是一種用于匯流箱的光伏發電工況監測板的設計方法。

背景技術

工業革命開創的現代文明，都建立在大規模開采、使用化石燃料的基礎?上的，但在伴隨著化石燃料的不斷消耗，人類已經開始意識到必須要面對潛在的?能源危機——化石能源終將枯竭。據估計，我國的煤可以開采?80?年，天然氣只?可開采?30?年，石油只夠開采?20?年。全球能源結構將在本世紀發生根本改變。?太陽輻射能預計在?100?億年里可保持近似恒定的輻射輸出，太陽能堪稱無?限的能源。世界各國都在積極尋求可替代化石燃料的新型綠色能源，太陽能光伏?發電技術是利用“光生伏打效應”將光直接轉換為電能，整個轉換過程無排放，是最清潔、最環保的綠色能源。而光伏匯流箱是應用于智能光伏發電系統中用于對光電池串列及外圍輔助元件進行監測的一種智能設備，是伴隨著光伏發電的大規模應用而產生的一個新型產品。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于匯流箱的光伏發電工況監測板的設計方法，通過對電壓的監測，反應出太陽能光伏電池板的工作情況。

本發明的技術方案是用于匯流箱的光伏發電工況監測板的設計方法，它包括電壓放大器、模擬開關CD4067、主處理器12c5a60s2和LCD顯示屏，電壓放大器的輸出端接入模擬開關CD4067，主處理器12c5a60s2連接模擬開關CD4067和LCD顯示屏，其特征是：電壓放大器是電壓調理電路，它的輸入端接太陽能光伏電池板的輸出端，并連接有采樣電阻，采樣電阻兩端分別連接電壓跟隨器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端連接差動放大器的輸入端，差動放大器的輸出端連入模擬開關CD4067；模擬開關CD4067的每條通道都連接有電壓放大器。

所述的采樣電阻是錳銅電阻。

本發明的特點是電壓放大器的第一級采用電壓跟隨器，可隔離前后端電路，增加隔離度，提高采樣精度；電壓切換電路采用模擬開關，電路簡單，控制方便，可靠性高；采用微控制器控制電路，穩定性高，可擴展性強。

附圖說明

下面將結合實施例對本發明作進一步的說明。

圖1是匯流箱的光伏發電工況監測板的結構示意圖。

圖2是電壓放大器的電路圖。

圖中：1、電壓放大器；2、模擬開關；3、主處理器；4、LCD顯示屏；5、采樣電阻；6、電壓跟隨器；7、差動放大器。

具體實施方式

如圖1所示，模擬開關2的型號為CD4067，它是16通道選1開關，它有四個二進制輸入端A0～A3?和控制端C，輸入的任意一個組合可選擇一路開關。當C＝1?時，關閉所有的通道。模擬開關2的每個通道都連接有電壓放大器1，即共16組電壓放大器1。電壓切換電路采用模擬開關，電路簡單，控制方便，可靠性高。

主處理器3的型號為12c5a60s2，它與模擬開關2和LCD顯示屏4連通，主處理器3負責A/D轉換的處理，通過LCD顯示屏4顯示電壓值，并通過RS—485報告上位機。采用微控制器控制電路，穩定性高，可擴展性強。

該匯流箱的光伏發電工況監測板通過對電壓的監測，反應出太陽能光伏電池板的工作情況。

如圖2所示，電壓放大器1其實是一個電壓調理電路，它的輸入端接太陽能光伏電池板的輸出端，通過一個錳銅采樣電阻5對光伏發電裝置的輸出電流取樣得到一個電壓差，然后用運放接成兩個電壓跟隨器6對該電壓差進行跟隨隔離。這里采用電壓跟隨器6，可隔離前后端電路，增加隔離度，提高采樣精度。

電流經過電壓跟隨器6后，通過一個運放接成的差動放大器7對取得的電壓差進行放大，并輸入模擬開關2。模擬開關2將數據輸入主處理器3，并經過A/D轉換，最后由LCD顯示屏顯示結果，達到對電壓的檢測和監控作用。

電壓跟隨器、差動放大器、在電壓調理電路經常運用，模擬開關CD4067和主處理器12c5a60s2也是本領域常用的硬件設備，屬于常用的技術手段，在此不做特別的說明。