专利名称：一种光伏逆变器数据采集器与系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信号采集与处理技术领域，特别是涉及一种光伏逆变器数据采集器与系统。
背景技术：
随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展，这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。太阳能光伏发电系统就是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。在独立运行和并网运行的光伏发电系统中，如果要为交流负载供电，需要通过逆变器将产生的直流电转换为用户所需频率的交流电，逆变器的运行是否正常直接关系到用户的日常用电。这就要求要对逆变器的工作状态参数 进行监测，所述工作参数主要包括瞬时发电量、并网电压/电流、光伏组件输入电流、日产能、总产能等。现有技术中，在对逆变器进行监测的时候，一般采用数据采集器使用有线的形式采集逆变器的工作状态参数，而太阳能光伏发电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，而这些地区地形比较复杂，有些逆变器所在的位置布线非常困难，甚至无法布线，给逆变器的工作状态参数的采集带来不便，不利于对逆变器工作状态的远程监测。
实用新型内容本实用新型提供的一种光伏逆变器数据采集器与系统，以解决现有技术中，对于逆变器所在的位置布线困难，甚至无法布线时，不方便采集逆变器的工作状态参数的技术问题，实现对逆变器工作状态的远程监测。本实用新型提供一种光伏逆变器数据采集器与系统，本实用新型提供如下技术方案:—种光伏逆变器数据采集器，所述数据采集器包括:控制器和第一无线通信模块，所述第一无线通信模块通过无线通信网络从逆变器的第二无线通信模块采集逆变器的工作状态参数；所述控制器通过无线通信接口接收第一无线通信模块采集的逆变器的工作状态参数。优选的，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为Zigbee通信模块。优选的，所述数据采集器还包括:第一 RS485通信模块，用于通过有线通信网络从逆变器的第二 RS485通信模块采集逆变器的工作状态参数，并将采集的工作状态参数通过有线通信接口传输给控制器。优选的，所述控制器为S3C2440A-30ARM9处理器。优选的，所述数据采集器还包括:[0014]JTAG连接器，用于连接调试模块，对控制器进行调试。优选的，所述数据采集器还包括:用户按键接口，用于对控制器进行复位操作。优选的，所述数据采集器还包括:WIFI接口，用于控制器将逆变器的工作状态参数发送给WIFI网络覆盖范围内的上位机。和/ 或，网络接口，用于控制器将逆变器的工作状态参数发送给上位机。优选的，所述数据采集器还包括:存储器，用于存储控制器接收的逆变器的工作状态参数，所述存储器为通过数据总线与控制器连接的64M NAND FLASH和/或通过读卡接口与所述控制器连接的SD卡。优选的，所述数据采集器还包括:LED模块，用于标识控制器的工作状态。本实用新型还提供一种光伏逆变器数据采集系统，其特征在于，所述装置包括:至少一个逆变器、如上所述任一数据采集器，所述逆变器与数据采集器通过无线通信网络连接。
本实用新型中，数据采集器中的无线通信模块采集逆变器的工作状态参数，然后将所述工作状态参数通过相应的接口传输给控制器。其中，无线通信模块在采集逆变器的工作状态参数时，对于无法布线的逆变器来说，无线通信模块采用无线方式采集逆变器的工作状态参数，解决了布线困难或者无法布线时对逆变器工作状态参数的采集。
下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一种光伏逆变器数据采集器实施例1的组成框图；图2为本实用新型一种光伏逆变器数据采集器实施例2的组成框图；图3为本实用新型一种光伏逆变器数据采集系统实施例1的组成框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员能进一步了解本实用新型的特征及技术内容，
以下结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参考图1所示，为本实用新型提供的一种光伏逆变器数据采集器实施例1的组成框图，参考图1所示，所述逆变器数据采集器包括:控制器100和第一无线通信模块200 ;所述第一无线通信模块200，用于通过无线通信网络从逆变器的第二无线通信模块采集逆变器的工作状态参数；所述控制器100，用于通过无线通信接口接收第一无线通信模块采集的逆变器的工作状态参数。所述第一无线通信模块200和第二无线通信模块均可以采用Zigbee 模块。[0034]第一无线通信模块200采集到逆变器的工作参数后，将采集的逆变器的工作状态参数通过无线通信接口 111发送到控制器100，所述控制器100可以对采集的逆变器的工作状态参数作进一步的处理。优选的，所述控制器可以采用成本较低、且已在工业上大量使用的S3C2440A-30ARM9处理器，经过工业使用证明，S3C2440A-30ARM9处理器的工作性能比较稳定，所述S3C2440A-30ARM9处理器的内存采用32M字节的SDRAM。本实用新型中，数据采集器中的无线通信模块采集逆变器的工作状态参数，然后将所述工作状态参数通过相应的接口传输给控制器。其中，无线通信模块在采集逆变器的工作状态参数时，对于无法布线的逆变器来说，无线通信模块采用无线方式采集逆变器的工作状态参数，解决了布线困难或者无法布线时对逆变器工作状态参数的采集。参考图2所示，为本实用新型提供的一种光伏逆变器数据采集器实施例2的组成框图，本实用新型通过在控制器100中内嵌Webserver服务，实现对逆变器工作状态的远程监控。除了图1中所示出的模块外，进一步，所述数据采集器还可以包括:第一 RS485通信模块210，用于通过有线通信网络从逆变器的第二 RS485通信模块采集逆变器的工作状态参数，并将采集的工作状态参数通过有线通信接口 112传输给控制器100。在实际运行中，可以对逆变器的工作状态参数采用有线或者无线的方式采集，当以有线方式采集时，第一 RS485通信模块210通过有线通信网络采集逆变器的工作状态参数；第一 RS485通信模块采集到逆变器的工作参数后，将采集的逆变器的工作状态参数通过有线通信接口 112发送到控制器100。所述控制器100对接收的逆变器的工作状态参数进行解析，通过解析出的逆变器的序列号确定采集的工作状态参数是哪个逆变器的，然后控制器100根据接收数据中的类型标识将采集的工作状态参数进行分类存储到存储器113，比如，故障类型参数、产电量参数等，其中所述存储器通过数据总线与控制器连接，存储器为64M NAND FLASH和/或外接SD卡，所述SD卡通过读卡接口与控制器连接。
在实际运行时，对于适合布线的逆变器可以安装第二 RS485通信模块，在不适合布线的逆变器中安装第二无线通信模块；或者在适合布线的逆变器安装第二 RS485通信模块后，可以在每个逆变器上安装第二无线通信模块，优选的，所述第二无线通信模块采用具有中继功能的Zigbee模块，这样，对于远距离的逆变器，可以以中继的方式将远距离的逆变器的工作状态参数传送到第一无线通信模块。进一步的，数据采集器还可以包括:USB (Universal Serial BUS，通用串行总线)接口 114，便于用户将存储器中存储的逆变器的工作状态参数进行拷贝；JTAG (Joint Test Action Group)连接器115,为用户对逆变器数据采集系统进行调试提供接口，或者，在控制器中提供一串行口作为调试接口 ；用户按键接口 116，用于对逆变器数据采集系统进行复位等操作；WIFI接口 117，控制器获取到逆变器的工作状态参数后，除了存储外，还可以通过调用WIFI接口电路周期性的将(逆变器出现故障时即时上报)逆变器的工作状态参数发送给上位机，通过上位机的显示器显示给用户查看，所述上位机处于WIFI通信范围内；对于通信距离较大或者WIFI通信网络未覆盖上位机，控制器可以通过网络接口118，将逆变器的工作状态参数发送给上位机，供用户查看逆变器的工作状态，优选的，本实施例中网络接口采用10/100M的网络接口。在实际操作中，可以只采用10/100M的网络接口 118来进行网络数据传输，或者对于WIFI通信范围内的上位机，通过WIFI网络进行数据传输，而对于WIFI未覆盖的地区，采用10/100M的网络接口进行网络数据传输。优选的，为了便于用户监测核心处理模块工作是否正常，所述系统还可以包括LED模块119，用于标识控制器的工作状态，比如，控制器的供电电压是否正常等。所述USB (Universal Serial BUS，通用串行总线)接口 114、JTAG (Joint TestAction Group)连接器115、用户按键接口 116、WIFI接口 117、网络接口 118和LED模块119均通过控制器中相应的芯片引脚与控制器连接。本实施例中，除了可以实现实施例1中的有益效果外，进一步的，在采集逆变器的工作状态参数时，对于方便布线或者已经布线的逆变器采集系统，可以直接利用已经部署好的有线模式采集逆变器的工作参数；而对于无法布线的逆变器来说，采用无线采集模块采集逆变器的工作参数。本方案中，在不改变现有监测系统部署的条件下，解决了布线困难或者无法布线的逆变器的数据采集，实现了对逆变器工作状态的监测。进一步的，也可以全部采用无线网络的形式实现对逆变器工作状态的无线监测，降低使用有线网络的成本；其次，无线通信模块(无线采集模块)采用通信距离较大的Zigbee通信模块，Zigbee通信模块组网容易，采用中继的方式，进一步的可以增加通信距离。本实用新型中有线、无线通信模块与控制器分开设计，便于系统的功能扩展；同时，逆变器数据采集系统实时的将采集的工作状态参数通过互联网的形式发送给上位机，便于用户对逆变器的远程监控。相应的，本实用新型还提供 一种光伏逆变器数据采集系统，在实际应用环境中，逆变器数据采集器要采集多个逆变器的工作状态，有时是数十个或者上百个，本实施例中以一个逆变器为例进行示意性的说明本实用新型的结构。参考图3所示，为本实用新型还提供一种光伏逆变器数据采集系统实施例1的结构示意图，所述装置包括:至少一个逆变器300、如实施例1和实施例2任一实施例所述的数据采集器400，所述逆变器与数据采集器通过无线通信网络连接。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种光伏逆变器数据采集器，其特征在于，所述数据采集器包括: 控制器和第一无线通信模块； 所述第一无线通信模块，用于通过无线通信网络从逆变器的第二无线通信模块采集逆变器的工作状态参数； 所述控制器，用于通过无线通信接口接收第一无线通信模块采集的逆变器的工作状态参数。
2.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为Zigbee通信模块。
3.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述数据采集器还包括: 第一 RS485通信模块，用于通过有线通信网络从逆变器的第二 RS485通信模块采集逆变器的工作状态参数，并将采集的工作状态参数通过有线通信接口传输给控制器。
4.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述控制器为S3C2440A-30ARM9处理器。
5.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述数据采集器还包括: JTAG连接器，用于连接调试模块，对控制器进行调试。
6.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述数据采集器还包括: 用户按键接口，用于对控制器进行复位操作。
7.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述数据采集器还包括: WIFI接口，用于控制器将逆变器的工作状态参数发送给WIFI网络覆盖范围内的上位机； 和/或， 网络接口，用于控制器将逆变器的工作状态参数发送给上位机。
8.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述数据采集器还包括: 存储器，用于存储控制器接收的逆变器的工作状态参数，所述存储器为通过数据总线与控制器连接的64M NAND FLASH和/或通过读卡接口与所述控制器连接的SD卡。
9.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述数据采集器还包括: LED模块,用于标识控制器的工作状态。
10.一种光伏逆变器数据采集系统，其特征在于，所述系统包括: 至少一个逆变器、如权利要求1-9任一项所述的数据采集器，所述逆变器与数据采集器通过无线通信网络连接。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏逆变器数据采集器与系统，所述数据采集器包括控制器和第一无线通信模块；所述第一无线通信模块，用于通过无线通信网络从逆变器的第二无线通信模块采集逆变器的工作状态参数；所述控制器，用于通过无线通信接口接收第一无线通信模块采集的逆变器的工作状态参数。本实用新型中，对于无法布线的逆变器来说，采用无线方式采集逆变器的工作状态参数，解决了布线困难或者无法布线是对逆变器工作状态参数的采集，进而实现了对逆变器工作状态的监测。
文档编号G08C17/02GK203102582SQ201320114780
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者张兆斌, 谢敬仁, 李海华, 邹鹏飞 申请人:清源科技(厦门)股份有限公司