[發(fā)明專利]一種光伏組件電壓、電流測(cè)量設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710037920.4
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN106788253B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高德東;王珊;江平;葉軍;劉海雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海大學(xué)
• 主分類號(hào): H02S50/10
• 分類號(hào): H02S50/10;G01R19/257
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李樹志

本發(fā)明涉及一種電壓、電流測(cè)量設(shè)備，尤其涉及一種光伏組件電壓、電流測(cè)量設(shè)備，包括信號(hào)采集電路和DSP控制系統(tǒng)，光伏組件的輸出端連接電容充放電電路的輸入端，電容充放電電路的輸出端連接信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接鉗位濾波電路的輸入端，鉗位濾波電路的輸出端連接DSP電路；DSP電路的輸出端一經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路連接電容充放電電路，DSP電路的輸出端二連接指示燈電路的輸入端，DSP電路的輸出端三連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路的輸入端；系統(tǒng)電源電路的輸出端分別給DSP電路、驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、指示燈電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路供電；本發(fā)明具有設(shè)備輕便，成本低，密度高，連續(xù)不間斷測(cè)量，支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電壓、電流測(cè)量設(shè)備，尤其涉及一種光伏組件電壓、電流測(cè)量設(shè)備。

背景技術(shù)

人們對(duì)能源需求急劇增加，在化石能源日益匱乏的背景下，開發(fā)和利用太陽(yáng)能等可再生能源越來(lái)越受到重視。世界各國(guó)政府紛紛把充分開發(fā)利用太陽(yáng)能作為可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是新能源的重要組成部分，被認(rèn)為是當(dāng)前世界上最有發(fā)展前景的新能源技術(shù)，各發(fā)達(dá)國(guó)家均投入巨額資金競(jìng)相研究開發(fā)，并積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，大力開拓市場(chǎng)應(yīng)用。太陽(yáng)能的利用雖然是無(wú)地域限制，隨處可得，但目前光伏發(fā)電系統(tǒng)效率偏低是光伏發(fā)電大規(guī)模推廣應(yīng)用的瓶頸，因此如何最大限度地利用光伏陣列所產(chǎn)生的能量是關(guān)鍵問(wèn)題所在，光伏組件作為太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的重要部分，對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的工作效率和發(fā)電量都有很大影響。比如光伏組件的材質(zhì)、安放角度、表面灰塵、光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等都會(huì)不同程度地影響太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。所以，合理利用光伏組件，盡可能地提高光伏組件的發(fā)電效率，一直是光伏技術(shù)人員的重點(diǎn)研究方向。而對(duì)光伏組件發(fā)電效率的研究要以其實(shí)時(shí)的特性參數(shù)作為基礎(chǔ)。現(xiàn)有技術(shù)中光伏組件電壓、電流測(cè)量設(shè)備較少，價(jià)格昂貴，大部分較笨重，普及度很低，不利于光伏組件工作效率的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)以上具體問(wèn)題，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，從而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的光伏組件電壓、電流測(cè)量設(shè)備，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種光伏組件電壓、電流測(cè)量設(shè)備。光伏組件的輸出端連接電容充放電電路的輸入端，電容充放電電路的輸出端連接信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接鉗位濾波電路的輸入端，鉗位濾波電路的輸出端連接DSP電路；DSP電路的輸出端一經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路連接電容充放電電路，DSP電路的輸出端二連接指示燈電路的輸入端，DSP電路的輸出端三連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路的輸入端；系統(tǒng)電源電路的輸出端分別給DSP電路、驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、指示燈電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路供電。

信號(hào)采集電路包括電容充放電電路(主電路)、驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、鉗位濾波電路。

電容充放電電路由光伏組件、壓敏電阻R22、雙路繼電器S1、電容矩陣電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、電容C12、放電電阻R16、放電電阻R17、開關(guān)S2、開關(guān)S3、均壓電阻R18、均壓電阻R19及電流采樣電阻R12組成。

當(dāng)DSP輸出信號(hào)讓繼電器閉合使光伏組件和電容之間電路接通，光伏組件開始對(duì)電容進(jìn)行充電。光伏組件經(jīng)過(guò)壓敏電阻R22、二極管D1與電容矩陣組成回路；壓敏電阻R22用來(lái)避免過(guò)壓；金屬膜電阻R13、R14和R15起分壓作用，可以將電壓信號(hào)縮小41倍；二極管D1防止電路反接造成的不良后果；S1作為雙路繼電器，控制電容矩陣的充電與放電，利用開關(guān)S1改變接入回路的電容矩陣的容量，使設(shè)備在測(cè)量不同的電壓范圍時(shí)，電容矩陣都能有相同的充電時(shí)長(zhǎng)；金屬膜電阻R18與R19作為均壓電阻防止因受壓不均造成的電容受損；金屬膜精密電阻R15起降壓作用，是電壓信號(hào)的采樣點(diǎn)；康銅絲電阻R12可以將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，是電流信號(hào)的采樣點(diǎn)，將0～10A的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為0～0.5V的電壓信號(hào)；大功率電阻R16與R17并聯(lián)組成電容矩陣的放電電阻。

驅(qū)動(dòng)電路利用ULN2003芯片可以將DSP的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為5V的電壓信號(hào)控制繼電器的開閉。