一种具有温度保护的光伏并网控制系统的制作方法

本实用新型涉及光伏并网的控制系统领域，尤其是一种具有温度保护的光伏并网控制系统。

背景技术：

现有的对光伏并网控制系统的保护处理，一般都是基于电压值的判断而采取相应的保护处理，但常常却忽略了温度方面可能导致出现的问题，例如，当控制系统的温度过高时，有可能是控制系统中某个部件出现异常，但这种异常并不会导致控制系统的电压值超出规定的范围，但是随着温度的提升，控制系统中的各个功能部件将会长时间处于超出额定温度的高温环境下工作，容易导致控制系统中各个功能部件的使用寿命大大降低，从而会导致控制系统出现损坏。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种具有温度保护的光伏并网控制系统，能够通过温度检测模块检测控制系统所处的机房中的环境温度，并且根据该环境温度判断控制系统是否处于异常工作状态，若处于异常工作状态，则会强制关闭控制系统，保护控制系统的安全。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种具有温度保护的光伏并网控制系统，包括用于对机房中的环境温度进行检测的温度检测模块、用于连接电网从而能够利用电网进行充放电的蓄电池组、用于对蓄电池组进行电能检测及充放电控制的电能测量芯片和用于控制整个控制系统的运行状态的控制模块，控制模块包括用于进行系统决策的PLC控制器、用于进行数据处理的单片机和用于把单片机与PLC控制器进行数据连接的485通信芯片，温度检测模块与PLC控制器连接于一起，单片机、485通信芯片和PLC控制器依次连接于一起，电能测量芯片通过串口与单片机连接于一起，蓄电池组和电网分别与电能测量芯片连接于一起。

进一步，还包括用于对整个控制系统进行监测控制的监控计算机，监控计算机的内部设置有用于对控制系统的运行数据进行备份的数据储存模块，监控计算机与PLC控制器连接于一起。

进一步，监控计算机包括用于输入控制指令的输入设备，输入设备插接于监控计算机之中。

进一步，还包括用于显示整个控制系统的运行状态的现场指示灯，现场指示灯与PLC控制器连接于一起。

进一步，电能测量芯片的型号为CS5460A。

本实用新型的有益效果是：一种具有温度保护的光伏并网控制系统，通过温度检测模块对控制系统所处的机房中的环境温度进行检测，从而根据该环境温度判断控制系统是否处于异常工作状态，若机房中的环境温度超过了额定温度，说明控制系统处于异常工作状态，因此PLC控制器能够强制关闭控制系统，从而保护控制系统的安全；电能测量芯片能够检测蓄电池组的电能状态以及能够控制蓄电池组进行充电或放电，使得蓄电池组能够利用电网把电能储存起来，并于需要时把所储存起来的电能反馈于电网，从而能够降低电网的用电压力；PLC控制器和单片机通过把系统决策和数据分析进行分开处理，能够降低系统数据处理的资源要求，从而能够提高系统数据处理的效率，保证控制系统的准确性；485通信芯片能够以占用资源最少的前提下保证PLC控制器和单片机之间数据通讯的准确性与稳定性；监控计算机和数据储存模块能够实时记录控制系统的运行状态，并且能够把控制系统的运行数据保存下来，从而方便操作人员在维护时进行数据分析与排查；输入设备为操作人员提供了对控制系统进行直接控制的途径，从而方便操作人员能够直观地对控制系统进行指令输入；现场指示灯能够同步显示控制系统的工作状态，从而能够告知操作人员当前控制系统的运行情况，从而使操作人员能够根据控制系统的运行情况而采取对应的处理措施。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型具有温度保护的光伏并网控制系统的原理图；

图2是温度检测模块的电路原理图。

具体实施方式

参照图1-图2，本实用新型的一种具有温度保护的光伏并网控制系统，包括用于对机房中的环境温度进行检测的温度检测模块1、用于连接电网从而能够利用电网进行充放电的蓄电池组2、用于对蓄电池组2进行电能检测及充放电控制的电能测量芯片3和用于控制整个控制系统的运行状态的控制模块4，控制模块4包括用于进行系统决策的PLC控制器41、用于进行数据处理的单片机42和用于把单片机42与PLC控制器41进行数据连接的485通信芯片43，温度检测模块1与PLC控制器41连接于一起，单片机42、485通信芯片43和PLC控制器41依次连接于一起，电能测量芯片3通过串口与单片机42连接于一起，蓄电池组2和电网分别与电能测量芯片3连接于一起。PLC控制器41和单片机42通过把系统决策和数据分析进行分开处理，能够降低系统数据处理的资源要求，从而能够提高系统数据处理的效率，保证控制系统的准确性，而使用485通信芯片43作为PLC控制器41和单片机42之间的通信路径，由于RS-485的通信规则只占用了2个通信引脚，因此485通信芯片43能够以占用资源最少的前提下保证了PLC控制器41和单片机42之间数据通信的准确性与稳定性。

参照图1-图2，当使用本实用新型的具有温度保护的光伏并网控制系统利用电网对蓄电池组2进行充电和放电处理时，温度检测模块1会不停地检测机房中的环境温度，并把检测到的温度值传输给PLC控制器41，PLC控制器41把检测到的温度值与设定的额定温度值进行比较，若检测到的温度值小于额定温度值，则说明控制系统处于正常的工作状态，并且控制系统中的各个部件均正常工作；若检测到的温度值达到甚至超过额定温度值，说明由控制系统内部传导到空气中的温度已经超过了额定温度值，即控制系统中某一部件甚至多个部件出现了工作异常的情况，从而导致过度发热，严重时会导致控制系统出现损坏。不论控制系统利用电网对蓄电池组2进行充电还是通过蓄电池组2向电网进行放电，都会使得控制系统中的各个部件发出热量，并且该热量会传导到控制系统所处的机房中的空气之中，控制系统中各个部件的发热温度根据各个部件的性质而有所不同，因此直接对各个部件进行温度检测从而判断各个部件是否处于异常工作状态，需要多个温度检测模块1分别检测各个部件的温度，这并不是有效的检测方法，并且会导致成本的增加。但不论各个部件的发热温度有何差异，其热量都会传导到空气之中，因此机房中的环境温度能够统一反映控制系统的发热情况。例如，机房中的环境温度的额定温度值为60度，当温度检测模块1检测到的环境温度的具体值大于60度时，说明控制系统中各个部件的发热总量过高，即能够判断控制系统中的某一部件或多个部件处于过度发热的异常工作状态中，此时，为了保护控制系统的安全，PLC控制器41会向各个部件发送强制停止的关闭信号，而各个部件在接收到这个关闭信号之后，会即时停止工作，从而把控制系统强制关闭，直到操作人员对控制系统进行排查维修后，在操作人员的控制下，控制系统才再次进行工作，因此，能够有效保护控制系统的安全，从而避免控制系统在极端高温环境下进行工作而出现损坏。

其中，参照图1，本实用新型的具有温度保护的光伏并网控制系统，还包括用于对整个控制系统进行监测控制的监控计算机5，监控计算机5的内部设置有用于对控制系统的运行数据进行备份的数据储存模块51，监控计算机5与PLC控制器41连接于一起。监控计算机5和数据储存模块51能够实时记录控制系统的运行状态，并且能够把控制系统的运行数据保存下来，从而方便操作人员在维护时进行数据分析与排查。

其中，参照图1，监控计算机5包括用于输入控制指令的输入设备52，输入设备52插接于监控计算机5之中。输入设备52为操作人员提供了对控制系统进行直接控制的途径，从而方便操作人员能够直观地对控制系统进行指令输入。

其中，参照图1，本实用新型的具有温度保护的光伏并网控制系统，还包括用于显示整个控制系统的运行状态的现场指示灯6，现场指示灯6与PLC控制器41连接于一起。现场指示灯6能够同步显示控制系统的工作状态，从而能够告知操作人员当前控制系统的运行情况，从而使操作人员能够根据控制系统的运行情况而采取对应的处理措施。

其中，电能测量芯片3的型号为CS5460A，CS5460A是一款具有有功功率计算引擎的CMOS单片功率测量芯片，其包含有两个增益可编程放大器和两个高速滤波器，CS5460A具有系统校准和有效值/功率计算功能，能够以瞬时电压、电流或功率的数据采样值和有功能量的周期而计算得到电能的测量结果，其适合与分流器或电流互感器进行相连来测量电流，或者与分压电阻或电压互感器进行相连来测量电压。因此，CS5460A比一般的检测芯片具有更专业的检测结果，而其他的一般的检测芯片则在检测结果的准确度和检测类型的多样性方面均不适用于本实用新型的具有温度保护的光伏并网控制系统，因此，为了使得本实用新型的具有温度保护的光伏并网控制系统在对蓄电池组2进行充电和放电处理时能够达到最优的工作效果，使用CS5460A更为适合。

此外，参照图2，温度检测模块1包括运放芯片、温度感应电阻RT、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第一均衡电阻R5、第二均衡电阻R6和反馈电阻R7，温度感应电阻RT和第二分压电阻R2串联于一起并连接于供电电源VCC与参考地GND之间，第一分压电阻R1和第三分压电阻R3串联于一起并连接于供电电源VCC与参考地GND之间，温度感应电阻RT和第二分压电阻R2的连接处通过第二均衡电阻R6连接于运放芯片的输入正极端IN1，第一分压电阻R1和第三分压电阻R3的连接处通过第一均衡电阻R5连接于运放芯片的输入负极端IN2，第四分压电阻R4连接于运放芯片的输入正极端IN1与参考地GND之间，反馈电阻R7连接于运放芯片的输入负极端IN2与输出端OUT之间，运放芯片的输出端OUT与PLC控制器41的温度输入端RTIN连接于一起。温度感应电阻RT和第二分压电阻R2之间，以及第二均衡电阻R6和第四分压电阻R4之间，连续构成了两个分压网络，能够使得温度感应电阻RT对温度的检测更加灵敏，从而提高了控制系统对温度检测的准确程度，防止了由于温度检测误差过大而导致蓄电池组受到损害的情况。当温度感应电阻RT在温度的变化下而产生电阻值的变化时，经过两个分压网络而在运放芯片的输入正极端IN1产生的电压值与运放芯片的输入负极端IN2的电压值进行比较，从而在运放芯片的输出端OUT输出一个电压比较值，该电压比较值在反馈电阻R7的作用下反馈输入到运放芯片的输入负极端IN2之上，从而再次与运放芯片的输入正极端IN1之上的电压值进行比较，最终得到传输给PLC控制器41的准确的电压变化值，因此能够与设定的额定温度值进行比较，从而能够根据机房中环境温度的情况而对控制系统进行对应的处理操作。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。