[發明專利]一種便攜式太陽能發電系統的參數測試儀

在審

• 申請號: 201711464500.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107991943A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 陳連江
• 申請（專利權）人: 湖州振碩自動化科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01D21/02;H02S50/15
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 郭曉鳳

技術領域

本發明涉及太陽能發電技術領域，特別一種便攜式太陽能發電系統的參數測試儀。

背景技術

太陽能發電分為光熱發電和光伏發電，通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電，簡稱“光電”。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，這種技術的關鍵元件是光伏電池。光伏電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的光伏電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電系統。

光伏電池組件大都安裝于戶外環境中，而太陽能發電系統的能量輸出會因周圍環境的變化而表現出較大的差異。因此，為了確保太陽能發電系統能夠正常的工作，需要對太陽能發電系統的各項環境參數進行測量，從而有效地控制其運行。并且太陽能發電系統的運行一般是在無人值守的情況下進行的，對地面上很分散的光伏系統進行監測維護是十分困難繁瑣的，需要大量的時間和人力物力。

發明內容

(一)解決的技術問題

為了解決上述問題，本發明提供了一種便攜式太陽能發電系統的參數測試儀，能夠實時檢測當前環境的溫濕度、光照強度和風速值以及光伏電池的發電量數據，攜帶方便，操作簡單，提高了對光伏系統監測和維護的效率。

(二)技術方案

一種便攜式太陽能發電系統的參數測試儀，包括溫濕度采集單元、光強采集單元、風速測量單元、光伏電池功率采樣單元、數據處理單元、存儲單元、顯示單元、報警單元、鍵盤輸入單元、USB通信單元和電源單元；

所述溫濕度采集單元選用數字溫濕度傳感器SHT11；所述溫濕度采集單元采集光伏電池的環境溫濕度參數，輸出數字信號送入所述數據處理單元；

所述光強采集單元包括光強度傳感器和第一～第四電阻，其中所述光強度傳感器選用光-數字轉換器TSL2561；所述光強采集單元采集所述光伏電池的環境光照強度參數，輸出數字信號送入所述數據處理單元；

所述風速測量單元選用風速傳感器FC-2A3；所述風速測量單元測量所述光伏電池的環境風速參數，輸出模擬電平信號送入所述數據處理單元的A/D口；

所述光伏電池采樣單元包括電流傳感器、第一～第三運算放大器、第一～第四二極管、第五～第二十電阻、第一和第二電容，其中所述電流傳感器選用霍爾電流傳感器CHB_50A，所述第一～第三運算放大器選用四運算放大器LM324，所述第一和第四二極管為肖特基二極管；所述光伏電池采樣單元采集所述光伏電池的發電量，輸出模擬電壓信號送入所述數據處理單元的A/D口；

所述數據處理單元對所述溫濕度采集單元、所述光強采集單元、所述風速測量單元和所述光伏電池采樣單元的采集數據進行處理，并與預設值比較分析，所述數據處理單元輸出分別連接所述存儲單元、所述顯示單元和所述報警單元；

所述存儲單元包括EEPROM存儲器、第二十一和第二十二電阻，其中所述EEPROM存儲器選用24C02；所述存儲單元對所述溫濕度采集單元、所述光強采集單元、所述風速測量單元和所述光伏電池采樣單元的采集數據進行保存；

所述顯示單元實時顯示當前環境的溫濕度、光強、風速和所述光伏電池的發電量數據；

所述報警單元包括蜂鳴器、第一發光二極管、三極管和第二十三電阻；當所述數據處理單元判定采集的數據不符合預設值范圍時，驅動所述報警單元進行聲光報警；

所述鍵盤輸入單元包括鍵盤掃描芯片、鍵盤矩陣、第一晶振、第三～第五電容和第二十四～第三十電阻，其中所述鍵盤掃描芯片選用ZLG7289，所述鍵盤矩陣為四行三列12鍵鍵盤；所述鍵盤輸入單元用于啟動測試系統、修改和設定測試參數參考閾值及確定上傳數據；

所述USB通信單元包括USB接口芯片、USB連接器、第二晶振、第五二極管、第六～第十一電容和第三十一～第三十四電阻，其中所述USB接口芯片選用CH375，所述第十一電容為電解電容；所述數據處理單元通過所述USB通信單元將采集數據上傳給上位機；

所述電源單元包括蓄電池、DC-DC電壓轉換器、第六二極管、電感和第十二～第十四電容，其中所述蓄電池為3.6V鋰電池，所述DC-DC電壓轉換器選用MAX756，所述第十三和第十四電容為電解電容；所述電源單元將所述蓄電池的3.6V電壓轉換為5V為系統其它各單元提供工作電壓。

進一步的，所述數據處理單元選用單片機MSP430F148。

進一步的，所述顯示單元選用LCD12864液晶模塊。

作為優選，所述蓄電池為3.6V磷酸鐵鋰可充電電池。