嵌入式光伏系统控制系统的制作方法

文档序号:14685929发布日期:2018-06-14 22:09

本发明涉及光伏系统领域技术,尤其是指一种嵌入式光伏系统控制系统。



背景技术:

光伏变主要应用于光伏式发电站,主要承担升压的任务,光伏式变压器的可靠性和安全性直接影响光伏电站的安全运行,太阳能光伏发电在21世纪占据世界能源消费的重要席位,目前挂网运行光伏发电箱变,是将太阳能逆变后的交流电,经光伏发电箱变升压至总站,进行挂网计费使用,实现太阳能发电,现有的光伏发电箱存在以下缺陷:

1、防盗性不足。传统的电力控制箱一搬固定在地面的水泥地上,通过锁螺丝或锁具上锁防盗,缺乏安全性和可靠性设计,如此工事很容易给不法分子可乘之机,利用简易铁锹工具就可盗窃,蓄电池价格昂贵,如若被盗,损失极大。

2、不具备追踪定位功能。盗窃后的电力箱由于不具备定位功能而无法追回。

3、功能单一。目前使用的电气设备箱的结构简单,功能单一,也不具备热过载、防爆及节能环保的优点,极大地影响了电气设备的正常使用,也增加了生产维修的成本,给企业的管理运营带来不便。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种嵌入式光伏系统控制系统,其用铭牌或卡片作为天线,内部嵌入式光伏系统控制模块藏于内部,隐蔽难以发现,起到防盗追踪、故障反馈、环境检测、系统控制等功能从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

一种嵌入式光伏系统控制系统,包括用于与远端维修及售后后台通讯的嵌入式光伏系统控制模块、发送/接收天线;

该嵌入式光伏系统控制模块包括一系统信号处理及控制模块、一无线信号分析和处理模块和一可充电电池;该可充电电池电相连于该系统信号处理及控制模块、无线信号分析和处理模块并且提供匹配的电源,该系统信号处理及控制模块与该无线信号分析和处理模块电相连,该系统信号处理及控制模块通过多路通讯I/O口相接于各检测装置,该无线信号分析和处理模块相接于发送/接收天线;

该发送/接收天线是平面式天线,该发送/接收天线嵌装于光伏系统的金属式电控箱的凹槽中,该嵌入式光伏系统控制模块内藏于发送/接收天线内受发送/接收天线遮挡;

所述检测装置检测到的数据信号实时输送至系统信号处理及控制模块,由系统信号处理及控制模块将异常信号传送至无线信号分析和处理模块,通过发送/接收天线发送信号,发送信号通过无线网络传输至远端维修及售后后台,由远端维修及售后后台对异常信号及时进行相应处理。

作为一种优选方案,所述发送/接收天线是卡片或铭牌。

作为一种优选方案,所述嵌入式光伏系统控制模块与发送/接收天线分体安装,该嵌入式光伏系统控制模块安装于电控箱的金属外壳内部,该嵌入式光伏系统控制模块电相连于发送/接收天线。

作为一种优选方案,所述嵌入式光伏系统控制模块与发送/接收天线叠合并封装为一体式,该嵌入式光伏系统控制模块与发送/接收天线一体埋入金属式电控箱的凹槽中。

作为一种优选方案,所述检测装置包括GPS定位器,该GPS定位器配合定位卫星形成卫星定位系统。

作为一种优选方案,所述检测装置包括温度传感器、湿度传感器和光线传感器的一种或多种组合。

作为一种优选方案,所述检测装置包括短路、过流、过压过载保护器。

作为一种优选方案,所述无线信号分析和处理模块是GPS、WIFI、GSM模块中的一种或多种组合。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知,主要是嵌入式光伏系统控制模块与发送/接收天线相连,嵌入式光伏系统控制模块主要有控制和保障太阳能电站系统可持续运行和安全性的核心部件,可以用于与盗后追踪等,控制整个电站系统的运转和处理&传输信号等,其中天线做卡片式或者铭牌式设计,可以分开或者与控制&信号处理系统整体封装设计,与所控制的系统整体呈嵌入式设计,隐蔽难以发现,起到防盗追踪、故障反馈、环境检测、系统控制等功能,从而克服现有技术的不足。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的系统结构框图。

图2是第一种实施例的嵌入式光伏系统控制模块的安装图。

图3是第二种实施例的嵌入式光伏系统控制模块的安装图。

图4是本发明之实施例的通讯流程图。

附图标识说明:

100、嵌入式光伏系统控制系统200、远端维修及售后后台

300、定位卫星10、嵌入式光伏系统控制模块

11、系统信号处理及控制模块12、无线信号分析和处理模块

13、可充电电池20、发送/接收天线

30、外壳31、凹槽

40、检测装置。

具体实施方式

请参照图1至图4所示,其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构,是一种嵌入式光伏系统控制系统100,安装于太阳能电控箱(也能光伏系统电力控制箱)中,主要有控制和保障太阳能电站系统可持续运行和安全性的核心部件,控制整个电站系统的运转和处理&传输信号等,可以用于盗后追踪等。

所述嵌入式光伏系统控制系统100的结构包括嵌入式光伏系统控制模块10和发送/接收天线20,用于实现与远端维修及售后后台200通讯。

其中,该嵌入式光伏系统控制模块10包括一系统信号处理及控制模块11、一无线信号分析和处理模块12和一可充电电池13。该可充电电池13电相连于该系统信号处理及控制模块11、无线信号分析和处理模块12并且提供匹配的电源,该系统信号处理及控制模块11与该无线信号分析和处理模块12电相连,该系统信号处理及控制模块11通过多路通讯I/O口相接于各检测装置40,该无线信号分析和处理模块12相接于发送/接收天线20。

该发送/接收天线20是平面式天线,该发送/接收天线20嵌装于光伏系统的金属式电控箱的外壳30凹槽31中,该嵌入式光伏系统控制模块10内藏于发送/接收天线20内受发送/接收天线20遮挡。

本实施例的嵌入式光伏系统控制系统100工作原理如下:所述检测装置40检测到的数据信号实时输送至系统信号处理及控制模块11,由系统信号处理及控制模块11将异常信号传送至无线信号分析和处理模块12,通过发送/接收天线20发送信号,发送信号通过无线网络传输至远端维修及售后后台200,由远端维修及售后后台200对异常信号及时进行相应处理。

具体的,其中,所述发送/接收天线20是卡片或铭牌。这样,铭牌或卡片用于标记出厂厂家的信息、设备型号、电压、功耗等信息,一般人不会想到这些铭牌或卡片同时作为天线使用,当发生盗窃行为,盗窃者不会拆除铭牌或卡片,因此天线能向远端维修及售后后台200发送位置变化警报,起到位置追踪功能。

如图2所示,作为其中一种实施例,所述嵌入式光伏系统控制模块10与发送/接收天线20分体安装,该嵌入式光伏系统控制模块10安装于电控箱的金属外壳30内部,该嵌入式光伏系统控制模块10电相连于发送/接收天线20。这种结构设计不破坏电控箱原有的排布结构,由于金属外壳30会信号屏蔽,将天线安装于壳体内不能接收和发送信号,本实施例只需要将铭牌或卡片作为天线使用,进行接线即可通讯,设计简单,使用方便,加之,将各种无线设备需要的天线与卡片式铭牌等相结合,隐藏其行踪。

如图3所示,作为另一种实施例,所述嵌入式光伏系统控制模块10与发送/接收天线20叠合并封装为一体式,该嵌入式光伏系统控制模块10与发送/接收天线20一体埋入金属式电控箱的外壳30的凹槽31中。这样,嵌入式光伏系统控制模块10取代原有的控制系统,与发送/接收天线封20装为一体后进行安装,安装和使用更为方便。

所述检测装置40包括GPS定位器,该GPS定位器配合定位卫星300形成卫星定位系统。当电控箱被盗窃,盗窃者将箱体搬离原来位置时,GPS定位器可以对偷盗路线进行实时发送,通过无线网络传输至远端维修及售后后台200,由远端维修及售后后台200对偷盗位置进行追踪定位,达到寻回失物的效果。

所述检测装置40还可以进一步包括温度传感器、湿度传感器和光线传感器等的一种或多种组合。例如,当安装温度传感器后,检测到温度达到上限值或下限值,会向远端维修及售后后台200发送温度信息,并且启动相应的散热装置。当安装湿度传感器后,检测到湿度达到上限值或下限值,会向远端维修及售后后台200发送湿度信息,并且启动或休眠系统。例如,当湿度达到上限值判断为下雨,则太阳能板及储能系统待机,启动节能模式。同理,当安装光线传感器,检测到光线上限值或下限值时,意味着白天或黑夜,黑夜时,系统待机。还有,所述检测装置40还可以进一步包括短路、过流、过压过载保护器等,用于保障系统安全。以及,可以增加摄像头,当发生事故时能自启动,将图片数据发送至后台。

所述无线信号分析和处理模块12是GPS、WIFI、GSM等模块中的一种或多种组合,可以和定位卫星300进行通讯,通过WIFI与移动终端通讯,通过GSM模块与远端维修及售后后台200通讯。

图4显示了本嵌入式光伏系统控制系统100的通讯过程,检测各模块信号是否通讯正常,正常时将信号传输到系统信号处理及控制模块11,再检测系统是否运转正常,正常时将检测数据信号传输到客户端监控台,当发生异常时,通过无线发射设备将位置或故障或失联等状态发送信息至指定的监控台,发送信息包括1)请求远程维修维护后台如何处理,2)启动安防及警报系统,维修和售后后台接收到相应信息,人为判断情况进行行动,决定维修或其它补救行为。

需要指出的是,本文中所有的模块是指电路模块,不是软件功能程序模块。

综上所述,本发明的设计重点在于:1)主要是嵌入式光伏系统控制模块10与发送/接收天线20相连,嵌入式光伏系统控制模块10主要有控制和保障太阳能电站系统可持续运行和安全性的核心部件,可以用于与盗后追踪等,控制整个电站系统的运转和处理&传输信号等,其中天线做卡片式或者铭牌式设计,可以分开或者与控制&信号处理系统整体封装设计,与所控制的系统整体呈嵌入式设计,隐蔽难以发现,起到防盗追踪、故障反馈、环境检测、系统控制等功能,从而克服现有技术的不足。

2)平面式天线可以是铭牌、卡片或者其他类型的平面装物体相似体,常人一般只能注意到铭牌或卡片上标识的内容(如厂家、服务电话、电压、功率等参数),而不会意识到其作为天线,可用于通讯,为防盗追踪提供优势。

3)由于具备系统信号处理及控制模块11,主要用于指挥光伏电站系统的运转、实现与其他信号系统联动通讯,智能判断系统的运行状况并依据实时状态及远程命令进行联动控制和操纵。

4)由于设置了检测装置40,在系统运行出现故障时,为维修和售后平台提供故障信息,即回复式反馈相关信息。

5)由于设置了无线信号分析和处理模块12,能与客户终端、安防系统、维修售后后台联动。

6)GPS定位器能在机器遭到蓄意破坏或者被盗时及时告知相关位置,实现实时追踪。

7)整个模块可以用于天线单独平面式封装,也可以与其他相关设备整体封装成模块化,如手机后壳或者前盖或者边框等做成天线,设计校式多样化,满足不同消费需求。

8)整个模块可以同客户终端(特别是通讯基站)、通讯设备等互补工作,实现替换或者备用等。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

再多了解一些
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