光伏汇流箱监控系统的制作方法_2

文档序号:9028809阅读:来源:国知局
脚(假设为PA4、PA5和PA6);线选器U5的6、7和8号管脚连接接地端GND。
[0039]在使用时,线选器U5的16号管脚接入5V电压,微处理器20通过PA4、PA5和PA6共3个管脚输出相应的控制信号使线圈器的3号管脚分时与13号、14号、15号、12号、I号、5号、4号、2号管脚中的分别导通,使得插接器P3采样得到的8路电流信号分时经线选器U5的3号管脚输出到射极跟随器U8B的5号管脚。
[0040]射极跟随器U8B将对插接器P3的3号管脚输出的电流信号放大后经射极跟随器U8B的7号管脚输出到一个由零欧姆(OR)电阻R21和一个电容值为1000nF(102)的电容Cll组成的滤波电路。
[0041]滤波电路的输出端与该采样支路LI的输出端IPVl相连(在L2中,输出端表示为IPV2),该采样支路LI的输出端IPVl与微处理器20的一个电流信号输入管脚(假设为LI的输出端IPVl连接到微处理器20的PAl管脚,L2的输出端IPV2连接到到微处理器20的PA2管脚)。采样支路LI中的钳位电路Dl连接采样支路LI的输出端IPVl,采样支路L2中的钳位电路D2连接采样支路LI的输出端IPV2,用于防止输入滤波电路输出端的电压超过预设值。
[0042]同样结合采样支路LI说明图2所述的电流采样电路的工作流程:插接器P3和P4接收插入到插接器的电流传感器所输出的电流信号,并通过8个管脚输出一对一输出到线选器U5的8个输入管脚,线选器U5通过11号、10号、9号三个管脚(三个管脚的电平共8种开启状态)接收来自微处理器20的控制信号,并根据三个管脚的电平所对应的8中开启状态分时将线选器U5的各个输入管脚与线选器U5的3号管脚相连,使在一个时刻通过3号管脚输出一个电流信号到射极跟随器U8B的正极端,经射极跟随器U8B放大后输出到由R21和Cll组成的滤波电路,经滤波后的电流信号输入到微控制器20的PAl管脚。至此完成了电流信号的采样。
[0043]另外,如图2所示,在LI支路中还包括一个电阻值1K的电阻R24,电阻R24的一端连接接地端,另一端连接LI支路中的射极跟随器的正极端(5号管脚)。相应的,在L2支路中也包括一个电阻值1K的电阻R29,电阻R29的一端连接接地端,另一端连接L2支路中的射极跟随器的正极端(3号管脚)。这样能够分流一部分应进入到射极跟随器的正极端的电流,从而保护射极跟随器。
[0044]图2中所示的电流采样电路能够采样16路的电流信号,并且结构简单紧凑。另外,图2中所示的电路采样电路仅通过三个管脚(PA4、PA5和PA6)即可实现相应的控制,控制易于实现。不难理解的是,图2中设置射极跟随器的目的是为了放大线选器输出的电流信号,从而便于获取到清晰的信号,如果仅就为了实现本实用新型的基本目的而言,这里的射极跟随器并不是必然设置的结构,相应的技术方案也应该落入本实用新型的保护范围。
[0045]同样的,这里设置滤波电路是为了提高电流信号的信噪比,设置钳位保护电路是为了防止过电压损坏微处理器,仅就为了实现本实用新型的基本目的而言,这里的滤波电路和钳位保护电路也不是必然设置的结构,相应的技术方案也应该落入本实用新型的保护范围。
[0046]在具体实施时,如图1所示,本实施例所提供的光伏汇流箱监控系统还可以包括一个电压采样电路40,该电压采样电路40与微处理器20相连。此时该微处理器20还用于将电压采样电路40采样得到的电压信号通过所述通信电路40发送。
[0047]本实用新型实施例中,设置电压采样电路40还可以实现对光伏汇流箱内的电压信号的采样和实时上报。
[0048]在具体实施时,这里的电压采样电路40可以如图3所示,其中,两个插接器Pl和P2(型号为Header 2),两个限流电路(第一限流电路包括串联在一起的电阻R4、R5、R6、R7和R8,第二限流电路包括串联在一起的电阻R13、R14、R15、R16和R17,限流电路中电阻的电阻值均为510K),三个滤波电路(电阻值47欧(470R)的电阻R3和电容值0.1 μ F的电容C3构成第一滤波电路,电阻值47欧(470R)的电阻R12和电容值0.1 μ F (104)的电容C6构成第二滤波电路,零欧姆(OR)的电阻R9和电容值为0.lyF(104)的电容C4构成第三滤波电路)、一个隔离运放电路U2 (可以具体为AMC1200芯片)、一个射极跟随器(这里的射极跟随器可以为LM258D芯片,为了便于区分,这里的射极跟随器标识为UlB),还包括电容值为0.1 yF(104)的电容C5、C1和C2、电阻值为1K的电阻RlO和Rll、电阻值15K的电阻R2o插接器Pl的两个管脚连接在一起,并依次经过第一限流电路和第一滤波电路连接到隔离运放电路U2的2号管脚,插接器P2的两个接口连接在一起,并依次经过第二限流电路和第二滤波电路连接到隔离运放电路U2的3号管脚,电容C5连接在第一滤波电路和第二滤波电路之间。
[0049]U2的8号管脚连接电容Cl的一极,在使用时接入5V的电压,U2的I号管脚连接电容C2的一极,4号和5号管脚连接接地端GND,U2的6号管脚经过电阻Rll连接到UlB的负极端(6号管脚)和输出端(7号管脚),隔离运放电路U2的7号管脚经过电阻RlO连接到UlB的5号管脚,隔离运放电路U2的7号管脚经过第三滤波电路连接到输出端VDC,该输出端VDC连接微处理器20的采样电压信号输入管脚(假设为PA3)。
[0050]另外,如图3所示,该电压采样电路40中还包括一个与U2的I号管脚相连的外围电路(与I号管脚共同连接VCC2),该外围电路包括一个IF0505S-1W芯片(图中标识为U4)和一个电容值为0.lyF(104)的电容C8以及额定值为33 μ F/16V的电容C7,该外围电路中,电容C8和C7并联连接在R)505S-1W电路的4号和6号管脚之间,在使用时,F0505S-1W电路的I号管脚接入5V电压,2号管脚接地。
[0051]在具体实施时,如图1所示,本实施例所提供的光伏汇流箱监控系统还可以包括一个防雷监测电路50,所述防雷监测电路50与所述微处理器20相连,用于采样防雷信号并输入到所述微处理器20 ;所述微处理器20还用于将防雷检测电路50采样到的防雷信号通过所述通信电路30发送。
[0052]本实用新型实施例中,设置防雷监测电路50还可以实现对光伏汇流箱内的防雷信号的采样和实时上报。
[0053]在具体实施时,上述的通信电路30可以如图4所示,包括一个收发器Ul5 (具体可以为ADM2483芯片)和一个与所述ADM2483芯片相连的防雷保护电路以及相应的外围电路(包括容值为0.1 μ F的电容C34和C33、电阻值为1K的电阻R69、电阻值为1K的电阻R70),该防雷保护电路具体由气体放电管⑶Tl和⑶Τ2(型号均为⑶Τ2031)、场效应管Fl和F2 (型号均为TBU-CA065-200-WH)、瞬态抑制二极管TVl和TV2以及一个插接器Ρ7 (型号为Header 2)共同组成,AMD2483芯片的I号和16号管脚分别对应连接电容C33和电容C34的一个极端,2号、8号、9号和15号管脚连接接地端GND,I号管脚还连接工作电压端VDD、7号管脚经过阻值为1K的电阻R70连接7号管脚;6号管脚连接微处理器的发送管脚(假设为PA9),3号管脚连接微处理器的接收管脚(假设为PAlO管脚),4号和5号管脚连接微处理器的控制信号输出管脚(假设为PAll管脚),12号和13号管脚连接防雷保护电路;其中,气体放电管⑶Tl和⑶T2的各有一端连接接地端GND-1,⑶T2的另一端连接AMD2483的12号管脚,⑶T2的另一端连接AMD2483的13号管脚,P7的两个管脚中的管脚2经过Fl连接到13号管脚,管脚I经过F2连接到12号管脚。
[0054]在具体实施时,如图1所示,上述的系统还可以包括数码显示电路60,所述数码显示电路60与所述微处理器20相连,用于将所述微处理器20接收的采样信号显示。
[0055]具体实施时,如图5所示,这里的数码显示电路60可以具体包括:两个ULN2803A芯片(图中分别表示为U9和U10)和一个XSM-S2351A芯片(图中表示为Ull),其中,UL
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