专利名称：太阳能电池组电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，也涉及一种计量仪器。
背景技术：
太阳能光伏即太阳能电池组发电正在得到越来越广泛地应用。各级政府也进一步 加大了鼓励和支持太阳能光伏的力度。但是，一个具体的太阳能光伏系统，比如一盏太阳能 路灯，比如一个太阳能电池组的应用系统，到底发了多少电？还没有一个准确的计量装置； 再者，太阳能电池组本身是否已经开始出现故障使发电效能变差，也无法知道。至今为止， 对太阳能光伏的发电效果仅仅停留在估算上，也就是利用气象学的光照时数、太阳能电池 的最大功率数估计发电量。并且基本是建立在太阳能电池组有20多年有效寿命足额发电 的前提下。其结果之粗放，实际上不能对太阳能光伏系统有比较准确的统计。实际情况却 是，天气有局部变化，云遮雾障常在意料之外，太阳能电池板也有品质优与劣，也会老化衰 耗使原来的发电功率下降。
实用新型内容本实用新型目的是设计一种对太阳能光伏系统发电量进行计量的电度表，以客观 地反应太阳能光伏发电效率。 本实用新型包括分别与太阳能电池组连接的电压采集电路、电流采集电路，还包
括A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和供电电源，所述供电电源的输出端分别
连接A/D转换器、单片微型计算机和电功数据存储器，所述电压采集电路和电流采集电路
的输出端分别连接A/D转换器的输入端，所述A/D转换器与所述单片微型计算机连接，所述
单片微型计算机与电功数据存储器连接，在单片微型计算机上连接显示模块。 本实用新型采用微处理器技术，在单片微型计算机管理与控制下，连续采集和显
示太阳能光伏系统供出的电压和电流，随时计算出功率和发电量(电功)，并将发电量(电
功)累计和保存。人们可以连续直观地跟踪太阳能光伏系统的状态，对发电量和电池组的
好坏做出准确判断。本实用新型的供电电源可直接取自太阳能光伏系统，无需外加电源和
内装电池，使用非常方便。特别的功能设计，使得本实用新型还能在太阳能光伏系统的设计
中对设计师提供最直接的帮助，帮助他们直观地了解所选择的太阳能电池组的发电效果，
直观地了解所设计的光伏系统的工作情况。 本实用新型所述显示模块包括电压显示模块、电流显示模块、功率显示模块和电 功显示模块。本实用新型以上各显示模块可以独立分屏设置，也可以组合成同屏设置。 本实用新型所述A/D转换器、电功数据存储器可以单独设立，也可以设置在单片 微型计算机内。 另外，本实用新型还包括自动复位电路，所述自动复位电路连接于太阳能电池组、 电压采集电路的输入端和单片微型计算机之间。目的是为了保证电度表能适应太阳能电池 组的实际情况，使单片微型计算机的工作能顺利进行。
图1为本实用新型的一种结构框图。 图2为本实用新型的一种电路原理图。 图3为本实用新型的另一种电路原理图。
具体实施方式如图l所示 1、电度表的供电电源1直接取自太阳能电池组12，一路经稳压成+5V后供A/D转 换器4、单片微型计算机5、电功数据存储器6和各显示器7、8、9、10 ;又一路经稳压成+6V后 还变换出-6V供精密放大器，用于处理较小的电流数据采集信号。图中13为负载。 2、电压采集电路2用电阻分压方式从太阳能电池组获得电压数据，经滤除杂波和 精确度调整后送入A/D转换器4。 3、电流采集电路3是在分流器上从太阳能电池组获得较小的电流信号后，经精密 放大器放大到可以进入A/D转换器4的电路，同样的，它也具有滤除杂波和精确度调整功 能。 4、A/D转换器4在单片微型计算机5的控制下对电压数据和电流数据进行模拟信 号至数字信号的转换。 5、单片微型计算机5对A/D转换器4实施控制，将获得的电压和电流的数字信号 进行处理，得到功率和电功数据。 单片微型计算机5还对液晶显示器进行控制，把电压、电流、功率、电功数据实时 显示在液晶显示器上。各显示模块可以独立分屏设置，也可以组合成同屏设置。 单片微型计算机5还将电功数据长期保存在EEPROM中。 6、电功数据存储器6是一种电可擦除可编程只读存储器EEPROM，可以在线修改数 据并长期保存数据，非常适合做电功数据存储器。 7、为了保证电度表能适应太阳能电池组的实际情况，使单片微型计算机5的工作 能顺利进行，本实用新型特别设计了一个自动复位电路11，自动复位电路连接于太阳能电 池组、电压采集电路2的输入端和单片微型计算机5之间。 如图2所示 1、供电电源直接取自太阳能电池组，一路经V2、 CO、 RIO、 V3、 Cl、 Dl、 Rl、 RP1、 C2 稳压成+5V后供A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和各显示器；又一路经CO、 RIO、 V3、 C4、 D2、 C5稳压成+6V后还经D3、 C6、 C7变换出-6V供精密放大器，用于处理较小 的电流数据采集信号。 2、电压采集电路用电阻分压方式获得电压数据，由太阳能电池+极，经R2、 R3、 RP2、C3送入A/D转换器。 3 、电流采集电路是在分流器RO上获得较小的电流信号后，经精密放大器D4和R6 、 R4、 R5、 RP3、 R7、 R8、 RP4、 C9放大到可以进入A/D转换器的电路。 4、A/D转换器在单片微型计算机D5的内部，对电压数据和电流数据进行模拟信号 至数字信号的转换。
4[0027] 5、单片微型计算机对A/D转换器实施控制，将获得的电压和电流的数字信号进行 处理，得到功率和电功数据。 单片微型计算机还对液晶显示器D6进行控制，把电压、电流、功率、电功数据实时 显示在液晶显示器上。 单片微型计算机还将电功数据长期保存在EEPR0M中。 6、电功数据存储器在单片微型计算机D5内部，是一种电可擦除可编程只读存储
器EEPROM，可以在线修改数据并长期保存数据，非常适合做电功数据存储器。 7、为了保证电度表能适应太阳能电池组的实际情况，本实用新型特别设计了一个
自动复位电路S1、V1，使单片微型计算机的工作能顺利进行。 如图3所示 1、供电电源直接取自太阳能电池组，一路经V2、 C0、 RIO、 V3、 Cl、 Dl、 Rl、 RP1、 C2 稳压成+5V后供A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和各显示器；又一路经C0、 RIO、 V3、 C4、 D2、 C5稳压成+6V后还经D3、 C6、 C7变换出-6V供精密放大器，用于处理较小 的电流数据采集信号。 2、电压采集电路用电阻分压方式获得电压数据，由太阳能电池+极，经R2、 R3、 RP2、 C3，再经模拟开关D10送入A/D转换器Dll。 3 、电流采集电路是在分流器R0上获得较小的电流信号后，经精密放大器D4和R6 、 R4、 R5、 RP3、 R7、 R8、 RP4、 C9放大后经模拟开关D10进入A/D转换器Dll。 4、A/D转换器D11对电压数据和电流数据进行模拟信号至数字信号的转换。 5、单片微型计算机D5对A/D转换器实施控制，将获得的电压和电流的数字信号进 行处理，得到功率和电功数据。 单片微型计算机还对液晶显示器D6， D7， D8， D9进行控制，把电压、电流、功率、电 功数据实时显示在液晶显示器上。 单片微型计算机还将电功数据长期保存在EEPR0M D12中。 6、电功数据存储器D12是一种电可擦除可编程只读存储器EEPROM，可以在线修改 数据并长期保存数据，非常适合做电功数据存储器。 7、为了保证电度表能适应太阳能电池组的实际情况，本实用新型特别设计了一个 自动复位电路Sl， Vl，使单片微型计算机的工作能顺利进行。
权利要求太阳能电池组电度表，其特征在于包括分别与太阳能电池组连接的电压采集电路、电流采集电路，还包括A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和供电电源；所述供电电源的输出端分别连接A/D转换器、单片微型计算机和电功数据存储器，所述电压采集电路和电流采集电路的输出端分别连接A/D转换器的输入端，所述A/D转换器与所述单片微型计算机连接，所述单片微型计算机与电功数据存储器连接，在单片微型计算机上连接显示模块。
2. 根据权利要求1所述太阳能电池组电度表，其特征在于所述显示模块包括电压显示 模块、电流显示模块、功率显示模块和电功显示模块。
3. 根据权利要求1所述太阳能电池组电度表，其特征在于所述A/D转换器、电功数据存 储器分别设置在单片微型计算机内。
4. 根据权利要求1所述太阳能电池组电度表，其特征在于还包括自动复位电路，所述 自动复位电路连接于太阳能电池组、电压采集电路的输入端和单片微型计算机之间。
专利摘要太阳能电池组电度表，涉及太阳能光伏技术领域，也涉及一种计量仪器。包括电压采集电路、电流采集电路、A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和供电电源，本实用新型采用微处理器技术，在单片微型计算机管理与控制下，连续采集和显示太阳能光伏系统供出的电压和电流，随时计算出功率和发电量(电功)，并将发电量(电功)累计和保存。人们可以连续直观地跟踪太阳能光伏系统的状态，对发电量和电池组的好坏做出准确判断。
文档编号H02N6/00GK201449419SQ200920046688
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者李曙光 申请人:李曙光