一种新型的光伏电压检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光伏新能源发电技术领域，特别涉及一种新型的光伏电压检测电路。
【背景技术】
[0002]传统的光伏电压检测包括:
[0003]1.利用霍尔电压传感器。采用霍尔效应的原理，将光伏直流电压转换成直流电流，直流电流在磁环上通过绕很多圈产生磁场，通过霍尔效应，产生相对应的电压输出值。全隔离方式，不适用辅助电源，缺点是霍尔电压传感器制作工艺比较复杂，成本较高，在同时检测到电流的场合，容易受到周围磁场的干扰，导致检测电压出现较大的误差，电压检测误差较大。
[0004]2.采用隔离线性光耦的方式来检测电压。该方式是目前最常见的光伏电压检测方式。它是通过将直流电压转换成直流电流，然后直流电流通过线性光耦，根据电流的大小，线性光耦的电流传输比会发生相应的变化，这样反馈到输出上产生不同而输出电流，进而检测到不同的电压值。该方式缺点是在O?1200V的电压范围内，不能保证在全范围内线性光耦的线性度一致，检测误差比较大，随着时间的积累，电路运行过程中，线性光耦的传输比会发生一定的变化，这样到这电压的检测会发生越来越大的偏差。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种新型的光伏电压检测电路，可用于集中式或者分布式光伏发电系统中的光伏智能汇流箱监控单元和光伏逆变器检测单元中，将电源和信号均进行隔离，从而保证测量精度。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0007]一种新型的光伏电压检测电路，包括:
[0008]分压电路，米用电阻分压方式，将光伏电池板输出的1200V高电压转换为5V低电压；
[0009]跟随器电路，采用运放，将分压电路所得5V低电压实时输送至单片机；
[0010]单片机，内置模数变换器，将所接收的5V低电压转变为数字量；
[0011]光耦隔离电路，将所述转变为数字量的信号传送至中央处理单元MCU ;
[0012]以及，
[0013]隔离电源，为上述各电路供电。
[0014]所述分压电路包括分压电阻R14、R18、R19、R20、R21、R22、R23和R25，其中，R14、R18、R19、R20、R21、R22和R23串联，光伏电池板输出的1200V高电压连接串联始端，串联末端与R25的一端连接，R25的另一端接地。
[0015]所述跟随器电路包括运算放大器LM321MF，运算放大器LM321MF的同相端通过电阻R24连接所述串联末端，反相端通过电阻R27连接其输出端。
[0016]所述单片机型号为STC15W201S，其模数变换器数据采集端与跟随器电路的输出连接。
[0017]所述光耦隔离电路中采用光耦KPC357，其阴极接单片机的UART 口，阳极通过电阻R28接5V电源，发射极接地，集电极接中央处理单元MCU。
[0018]所述隔离电源为D⑶C电源模块。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0020]采用器件少、成本低，整个电路的成本共计13元左右，使用器件均为常用器件，适合批量化的生产采购。电压检测精度很高，可达到.0.2%的精度。抗干扰能力比较强，不会受到外界射频，工频磁场，直流磁场的干扰影响。不受到高低温的影响。由于信号的传输是通过单片机处理以后的数字信号，光耦传输的是数字量，随着时间的积累，精度不会发生偏移变化。
【附图说明】
[0021]图1是本发明电路原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0023]如图1所示，一种新型的光伏电压检测电路，包括:
[0024]分压电路，米用电阻分压方式，将光伏电池板输出的1200V高电压转换为5V低电压；分压电路包括分压电阻 R14、R18、R19、R20、R21、R22、R23 和 R25，其中，R14、R18、R19、R20、R2UR22和R23串联，光伏电池板输出的1200V高电压连接串联始端，串联末端与R25的一端连接，R25的另一端接地。其中R14，R18，R19，R20，R21，R22，R23阻值均为750K，采用1206的封装电阻。R25的阻值为10K，采用1206的封装电阻。
[0025]跟随器电路，采用运放，将分压电路所得5V低电压实时输送至单片机；跟随器电路包括运算放大器LM321MF，运算放大器LM321MF的同相端通过电阻R24连接所述串联末端，反相端通过电阻R27连接其输出端。
[0026]单片机，内置模数变换器，将所接收的5V低电压转变为数字量；单片机的具体型号为STC15W201S，其模数变换器数据采集端与跟随器电路的输出连接。具体地，模数变换器基于电压比较电路，将所接收的5V低电压与比较参考电压进行比较，从而将分压后的电压模拟量转换成数字量，
[0027]光耦隔离电路，将所述转变为数字量的信号传送至中央处理单元MCU;光耦隔离电路中采用光耦KPC357，其阴极接单片机的UART 口(P3.1管脚)，阳极通过电阻R28接5V电源，发射极接地，集电极接中央处理单元MCU，通过主电路系统的MCU运算处理，最终通过人机界面和后台显示出来。光耦隔离电路实现了检测电路和主电路信号系统的隔离。
[0028]以及，
[0029]隔离电源，为上述各电路供电。隔离电源为D⑶C电源模块IB0505LS。实现了检测电路和主电路电源系统的隔离。
[0030]通过信号和电源的隔离，使得检测电路和主电路实现了全隔离，隔离电压可到3000Vo
【主权项】
1.一种新型的光伏电压检测电路，其特征在于，包括: 分压电路，米用电阻分压方式，将光伏电池板输出的1200V高电压转换为5V低电压； 跟随器电路，采用运放，将分压电路所得5V低电压实时输送至单片机； 单片机，内置模数变换器，将所接收的5V低电压转变为数字量； 光耦隔离电路，将所述转变为数字量的信号传送至中央处理单元MCU; 以及， 隔离电源，为上述各电路供电。2.根据权利要求1所述新型的光伏电压检测电路，其特征在于，所述分压电路包括分压电阻 R14、R18、R19、R20、R21、R22、R23 和 R25，其中，R14、R18、R19、R20、R21、R22 和 R23串联，光伏电池板输出的1200V高电压连接串联始端，串联末端与R25的一端连接，R25的另一端接地。3.根据权利要求2所述新型的光伏电压检测电路，其特征在于，所述跟随器电路包括运算放大器LM321MF，运算放大器LM321MF的同相端通过电阻R24连接所述串联末端，反相端通过电阻R27连接其输出端。4.根据权利要求3所述新型的光伏电压检测电路，其特征在于，所述单片机型号为STC15W201S，其模数变换器数据采集端与跟随器电路的输出连接。5.根据权利要求4所述新型的光伏电压检测电路，其特征在于，所述光耦隔离电路中采用光耦KPC357，其阴极接单片机的UART 口，阳极通过电阻R28接5V电源，发射极接地，集电极接中央处理单元MCU。6.根据权利要求1至5任一权利要求所述新型的光伏电压检测电路，其特征在于，所述隔离电源为DCDC电源模块。
【专利摘要】一种新型的光伏电压检测电路，包括：分压电路，采用电阻分压方式，将光伏电池板输出的1200V高电压转换为5V低电压；跟随器电路，采用运放，将分压电路所得5V低电压实时输送至单片机；单片机，内置模数变换器，将所接收的5V低电压转变为数字量；光耦隔离电路，将所述转变为数字量的信号传送至中央处理单元MCU；以及为上述各电路供电的隔离电源，本实用新型器件少、成本低，适合批量化的生产采购，电压检测精度很高，抗干扰能力比较强，不会受到外界射频，工频磁场，直流磁场的干扰影响，不受到高低温的影响。
【IPC分类】H02S50/10
【公开号】CN204928750
【申请号】CN201520682186
【发明人】高辉
【申请人】西安兆孚机电科技有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月6日