专利名称：光伏电站自组网无线监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监控装置，特别涉及一种光伏电站自组网无线监控装置。
背景技术：
近年来，能源问题日益突出，于是光伏电站应时而生。随着经济的飞速发展，人 们已经认识到节能的重要性，光伏电站系统不断增多，发电容量日益加大，随着发电太 阳能电池组件节点的增多以及建筑物上电池组件的难维护、难检测性加大，以往仅靠逆 变器集成的有线式监控和有线加无线监控逆变器的方式已不能完全满足当今实时性、准 确性、易维护性的需要了，而能够大面积布点，功耗低、成本低、安装维护使用简单、 准确性高的监控装置，目前尚未有见。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可以对每块电池组件的运行状态及周边环境状况 进行监控，并且使用安装方便，适合大面积布网而调试简单的光伏电站自组网无线监控 装置。
为达到上述目的，本光伏电站自组网无线监控装置，包括太阳能电池组件，温湿 度传感器，电压电流传感器及控制开关，还包括PC机，PC侧FFD，无线协调器，无线 路由器，逆变器侧FFD， RFD。其中所述温湿度传感器，电压电流传感器及控制开关与太 阳能电池组件相连，所述RFD和所述温湿度传感器，电压电流传感器及控制开关相连； 所述RFD (远端)和无线路由器无线相连，近端RFD与无线协调器无线相连；所述FFD (远端)和无线路由器无线相连，近端FFD与无线协调器无线相连；所述无线路由器与 无线协调器无线相连；所述PC通过PC侧FFD与无线协调器无线相连。
所述逆变器侧FFD5与RFD6的电源可采用单独蓄电池方式或者通过太阳能电池给蓄 电池充电的方式。
本光伏电站自组网无线监控装置，其中所述的温湿度传感器，电压电流传感器及 控制开关分为若干组，每组各1个,一组可对应一个或多个太阳能电池组件，即近端RFD6和远端RFD6可与一组温湿度传感器8，电压电流传感器9及控制开关10或者多组温湿 度传感器8，电压电流传感器9及控制开关10相连；其中每一组可连接一个或多个太阳 能电池组件7。本装置可以通过温湿度传感器与太阳能电池组件相连来监测电池组件附 近的温湿度，通过电压电流传感器与电池组件相连时时监测电池组件的工作电压及电 流，并且将监测的信号传输给RFD，最终通过PC机上的处理系统对信号进行判断，如果 电池组件的电压或电流出现异常情况时通过RFD来控制开关及时断开太阳能电池组件。 本光伏电站自组网无线监控装置，所述温湿度传感器，电压电流传感器及控制开 关组可任意扩展添加新型的传感器实现信息的多元化采集。
本光伏电站自组网无线监控装置，所述PC与PC侧FFD可通过RS485、 RS232、以太 网、USB任意一种方式进行相连。
本实用新型无线技术可采用无线传感器网络Zigbee技术(紫蜂技术)等任何适用 的无线技术。
本实用新型无线节点采用低功耗方式，并采用光伏充电器进行充电，由于功耗低， 白天充电器可以供电给RFD节点，同时还可以对备用电池进行充电，确保长时间RFD正 常运行。
本实用新型适用于任何形式和任何大小的光伏电站。 本实用新型光伏电站自组网无线监控装置的优点是
1. 可以细化到每一个发电节点，通过对发电节点的电压及电流和温度特性的采集， 结合PC机上的处理系统，实时判断每一块电池组件的健康状态。
2. 采用无线自组网方式，避免了发电容量大时，节点过多，布线繁琐调试麻烦的 缺点；也避免了建筑物上安装时的不便于维护及检测的缺点。
3. 无线节点采用低功耗方式，并采用光伏充电器进行充电，可以长时间运行而不 去维护。大大的延长了整个系统的寿命。
4. 系统可扩展性突出，不仅可以扩展添加新型的传感器实现信息的多元化采集而 且当发电容量增加也即发电节点增多时也很方便地对系统进行扩展。
5. PC机软件简洁，对操作员计算机水平要求低，稍加培训即可掌握全部操作。
图l为本实用新型光伏电站自组网无线监控装置方框图 图2为本实用新型光伏电站自组网无线监控装置网络节点组网示意图图3为本实用新型光伏电站自组网无线监控装置系统示意图 图中，l-PC机，2-PC侧FFD， 3-无线协调器，4-无线路由器，5-逆变器侧FFD， 6-RFD， 7-太阳能电池组件，8-温湿度传感器，9-电压电流传感器，10-控制开关。 其中，图l为摘要附图。
具体实施方式
参照图l，本实用新型光伏电站自组网无线监控装置主要包括温湿度传感器(8)， 电压电流传感器(9)及控制开关(10)，其特征在于还包括PC机(1)， PC侧FFD (2)， 无线协调器(3)，无线路由器(4)，逆变器侧FFD (5)， RFD (6)，太阳能电池组件(7)。
参照图2，在本实用新型光伏电站自组网无线监控装置监控系统中，FFD为全功能 无线通信节点，他承担网络协调者的功能，可与网络中任何类型的设备进行通信。RFD 为最低级无线通信节点，他不能作为网络协调者，只能与主设备进行通信，RFD负责接 收数据并将数据通过无线传输给路由器或者协调器。路由器为无线网络提供信道中继及 管理，协调器负责主网络的协调。
参照图3，在本实用新型光伏电站自组网无线监控装置监控系统中，逆变器侧FFD 通过有线接口监控逆变器信息，并且将检测到的信息遵从无线协议格式分组打包发送， 然后通过无线网络实现多跳传输，最终传输给PC机，PC通过PC侧FFD监控无线网络全 局；RFD与太阳能电池组件温湿度传感器，电压电流传感器相连通过它们检测电池组件 状态；开关为光电隔离控制开光，实际为长闭点开关，由单片机控制其是否断开；RFD 终端节点设备由无线路由器进行及联扩展；无线协调器负责全局网络架设，并与PC侧 FFD通信及信息传送。光伏充电器给所有RFD， FFD设备充电。
权利要求1. 一种光伏电站自组网无线监控装置，包括PC机(1)、PC侧FFD(2)、无线协调器(3)、无线路由器(4)、逆变器侧FFD(5)、RFD(6)、太阳能电池组件(7)、温湿度传感器(8)、电压电流传感器(9)及控制开关(10)，其特征在于PC(1)通过PC侧FFD(2)与无线协调器(3)无线相连PC(1)与PC侧FFD(2)通过RS485、RS232、以太网或USB相连。
2. 根据权利要求l所述的光伏电站自组网无线监控装置，其特征在于所述逆变器侧 FFD(5)与RFD (6)的电源采用单独蓄电池或者太阳能电池给蓄电池充电。
3. 根据权利要求1所述的光伏电站自组网无线监控装置，其特征在于所述无线路由器 (4)与无线协调器(3)无线相连；远端RFD (6)和无线路由器(4)无线相连，近端RFD (6)与无线协调器(3)无线相连；远端逆变器侧FFD (5)和无线路由器(4)无 线相连，近端逆变器侧FFD (5)与无线协调器(3)无线相连。
4. 根据权利要求1所述的光伏电站自组网无线监控装置，其特征在于所述逆变器侧 FFD (5)与逆变器相连是通过有线接口监控逆变器。
5. 根据权利要求1所述的光伏电站自组网无线监控装置，其特征在于所述太阳能电池 组件(7)和电池组件温湿度传感器(8)、电压电流传感器(9)及控制开关(10)相连； 所述RFD (6)和温湿度传感器(8)，电压电流传感器(9)及控制开关(10)相连。
6. 根据权利要求1所述的光伏电站自组网无线监控装置，其特征在于所述的温湿度传 感器(8),电压电流传感器(9)及控制开关(10)分为若干组，每组各l个；其中近 端RFD (6)和远端RFD (6)与一组温湿度传感器(8)，电压电流传感器(9)及控制开 关(10)或者多组温湿度传感器(8)，电压电流传感器(9)及控制开关(10)相连； 其中每一组可连接一个或多个太阳能电池组件(7)。
7. 根据权利要求1、 5或6所述的任意一种光伏电站自组网无线监控装置，其特征在于 所述温湿度传感器(8)，电压电流传感器(9)及控制开关(10)组可任意扩展添加新 型的传感器实现信息的多元化采集。
专利摘要本实用新型光伏电站自组网无线监控装置，包括PC机、PC侧FFD、无线协调器、无线路由器、带有光伏充电器的RFD、FFD、太阳能电池组件、温湿度传感器、电压电流传感器及控制开关。无线RFD负责有线数据转换到无线数据；逆变器侧FFD通过有线接口监控逆变器信息，PC通过PC侧FFD监控全局；RFD与温湿度传感器，电压电流传感器相连通过它们检测电池组件状态；无线路由器进行及联扩展RFD设备；无线协调器与PC侧FFD通信负责全局网络架设及信息传送。光伏充电器给所有RFD设备充电。本装置的优点是可以测量每一块电池组件及其周边的环境数据；功耗低，可以无限扩展；省去了大规模布线监控的烦恼。
文档编号H02J3/38GK201252404SQ20082010958
公开日2009年6月3日 申请日期2008年8月1日 优先权日2008年8月1日
发明者刘森林, 民 周, 夏剑英, 柳大为, 武振羽, 冰 程, 雷志芳 申请人:新奥科技发展有限公司;新奥光伏能源有限公司