[發明專利]多通道光伏組件發電量測試數據采集系統

在審

• 申請號: 201410828443.X
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104467668A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 朱炬;毛翌春;朱文星;王傳才;任曉楠;韓國華;魏自銀
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;G05B19/042
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 張建宏

技術領域

本發明涉及一種多通道光伏組件發電量測試數據采集系統。

背景技術

現有的光伏電站中發電量測試一般用逆變器來進行統計計量，但逆變器的測試精度及控制算法差異較大，非常容易造成發電量的較大變化，無法在組件性能比對中定量的準確分析，缺乏合理科學的評價系統；無法分辨一個組件在工藝更改后對發電量的提升有沒有幫助，對于目前興起的戶外發電量研究，缺乏必要可靠的檢測手段。

另外還有一些具備單通道、多輸入接口切換功能的發電量測試儀，只能起到一定的輪詢作用，由于測量條件的變化，無法比對多個光伏組件真實的發電量特性，只能起到一定的監視功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多通道光伏組件發電量測試數據采集系統，該系統可以方便使用者直觀的比對多個光伏組件發電量。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種多通道光伏組件發電量測試數據采集系統，包括：

測試模塊，用于測試光伏組件的發電量測試數據；

數據采集模塊，用于將多組測試模塊的測試結果數據通過USB通信協議傳輸至運算模塊；

運算模塊，用于控制測試模塊的工作，并處理測試模塊得到的測試結果數據；

顯示模塊，用于顯示經過運算模塊處理后的多組測試模塊測試實時數據和設備參數；

其中，數據采集模塊至少包括USB?HUB和若干數據采集通道，每個數據采集通道與對應的測試模塊通過串行接口連接，若干數據采集通道分別通過USB轉串口電路接入USB?HUB，USB?HUB與運算模塊連接。

作為本發明的優選方案，數據采集模塊還包括編碼器，編碼器對所述測試模塊實際位置進行編碼設置，確保串行接口設備號與數據采集通道的編號進行一一對應。

為了更清楚的理解本發明的技術內容，以下將本多通道光伏組件發電量測試數據采集系統簡稱為本系統。

本系統能夠同時獲取多個光伏組件的發電量特性，其中每次光伏組件的功率測試采用IV曲線測試法測試光伏組件最大功率，確保測試結果的可重復性，并以同一時基參考來進行不同組件之間的發電量差異比較，保存原始IV曲線測試記錄。

為了同步多通道測試結果，本系統的數據采集模塊利用USB總線的組網特性來支持多路采集與擴展通道，并實現IV曲線測試法測試光伏組件最大功率，運算模塊通過虛擬多串口方式對數據采集模塊進行多通道控制，統一測試時基，并在顯示模塊上進行運算顯示，支持6路以上測試通道，在運算模塊上設計軟件來實現發電量基準比較功能。

本發明的有益效果是，可以利用本系統實現多個可擴展通道的光伏組件測試，并能實現不同性能光伏組件的戶外發電量比對。

在數據采集模塊中加入編碼器，實現對測試模塊的硬件編碼，并用內置軟件在初始化使將硬件編碼讀入內部存儲器保存，通過虛擬串口向數據采集通道查詢設備編碼，實現虛擬串口與測試模塊的硬件編碼的一一對應關系。

附圖說明

圖1是本發明的電氣設計示意圖。

圖2是本發明實施例的軟件界面示意圖。

具體實施方式

如圖1所示

本系統包括測試模塊、數據采集模塊、運算模塊、顯示模塊。

測試模塊(Tester)為獨立的太陽能電池IV曲線測試儀。

數據采集模塊(Calculate?Module)包括USB?HUB、若干數據采集通道、編碼器，每個數據采集通道與對應的測試模塊通過串行接口連接，若干數據采集通道分別通過USB(通用串行總線)轉串口電路接入USB?HUB，USB?HUB(通用串行接口集線器)與運算模塊連接；編碼器對測試模塊實際位置進行編碼設置；

數據采集模塊中數據采集通道(channels)采用51單片機設計，對外提供串行接口用于采樣數據輸出，這樣每個數據采集通道對應一個串口，數據采集模塊中串口信號經過特別設計的USB轉串口電路接入USB?HUB中，按照USB通信協議，最多可以支持127路USB接口擴展，就意味這可以最多擴展127路測試通道。