专利名称：光伏并网逆变器的显示与通信控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏并网逆变器的控制技术领域，更具体地说，涉及一种光伏并网逆变器的显示与通信控制器。
背景技术：
现如今世界能源短缺，环境污染问题日益严重，为了缓解能源和环境问题，研究光伏并网发电系统具有重大的现实意义。为了能很好的监控光伏并网逆变器的运行情况，一款光伏并网逆变器的显示与通信控制器是非常有必要的。现有技术中使用的光伏并网逆变器的显示与通信控制器具有如下的缺点1) 一般采用8位低速单片机作为主芯片，传输数据量少且速度慢。2) 一般采用主从式的单一方式进行通信，通信方式不够灵活，也无法实现高速通
fn °3)不能提供一个友好的人机显示界面。一般显示界面内容少，仅能显示一些简单的参数和故障信息；不能用形象的图形来显示数据信息；屏幕较小，使得查询信息时需要频繁地翻页；存储容量有限，不能查询历史记录。
实用新型内容针对现有技术中存在的不足，本实用新型旨在提出一种具有高速芯片，并能够提供友好的显示界面的光伏并网逆变器的显示与通信控制器。根据本实用新型，提出一种光伏并网逆变器的显示与通信控制器，包括中央处理器，中央处理器具有一组总线接口，通过总线与光伏并网逆变器的显示与通信控制器中的各个部件通信；逆变控制器，连接到中央处理器，逆变控制器将太阳能光伏电池组件的直流电能转化为与电网同频率、同相位的交流电流，逆变控制器与中央处理器通信； 数据采集器，通过RS485总线或者CAN总线与中央处理器通信，数据采集器采集逆变器的信息；存储器，连接到中央处理器并与中央处理器通信，存储器存储参数设置；外扩实时时钟及实时时钟后备电源，连接到中央处理器，外扩实时时钟由实时时钟后备电源供电；一组指示灯，与中央处理器连接，指示工作状态；液晶显示器及显示驱动器，连接到中央处理器与中央处理器通信，液晶显示器显示与逆变器运行相关的信息；蜂鸣器，与中央处理器连接并与中央处理器通信，蜂鸣器进行蜂鸣报警；一组按键，连接到中央处理器与中央处理器通信，按键接受外部输入控制。该中央处理器是32位高速中央处理器。数据采集器通过RS485总线连接到中央处理器的RS485总线接口，以主从式通信方式与中央处理器通信。或者，数据采集器通过CAN总线连接到中央处理器的CAN总线接口，以多主式通信方式与中央处理器通信。数据采集器采集逆变器的信息包括版本号、运行信息、累计运行信息、当前故障信息及运行状态、设置保护参数并写入保护参数的上限值和下限值、开关机设置、语言设置、密码设置等。 存储器为E2PROM,通过1 总线连接到中央处理器的1 总线接口与中央处理器通一组指示灯包括4个LED指示灯，指示的工作状态包括运行、待机、关机、故障等。液晶显示器具有1 X 128个显示点。一组按键包括6个按键UP按键、DOWN按键、ADD按键、DEC按键、CANCEL按键和 ENTER按键。本实用新型的光伏并网逆变器的显示与通信控制器采用32位高速CPU作为主芯片控制，数据传输速度快，外围安全可靠，通信方式多样化，显示屏幕能显示字符和图样等， 提供较形象的人机交流的界面，便于用户和工作人员能实时了解逆变器的运行情况。
本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优点将通过
以下结合附图和实施例的描述而变得更加明显。其中图1揭示了根据本实用新型的一实施例的光伏并网逆变器的显示与通信控制器的电路框图。
具体实施方式
本实用新型旨在提出一种光伏并网逆变器的显示与通信控制器，包括如下的部件中央处理器、逆变控制器、数据采集器、存储器、外扩实时时钟及实时时钟后备电源、一组指示灯、液晶显示器及显示驱动器、蜂鸣器以及一组按键。中央处理器具有一组总线接口，通过总线与光伏并网逆变器的显示与通信控制器中的各个部件通信。中央处理器可以具有诸如RS485、CAN、1 等等多种类型的总线接口。 在本实用新型中，中央处理器采用32位高速CPU来实现。逆变控制器连接到中央处理器，逆变控制器将太阳能光伏电池组件的直流电能转化为与电网同频率、同相位的交流电能，逆变控制器与中央处理器通信。数据采集器通过RS485总线或者CAN总线与中央处理器通信，数据采集器采集逆变器的信息。数据采集器可以以不同的通信方式与中央处理器通信，例如，可以采用主从式通信方式，此时，数据采集器通过RS485总线连接到中央处理器的RS485总线接口。数据采集器也可以采用多主式通信方式与中央处理器通信，此时，数据采集器通过CAN总线连接到中央处理器的CAN总线接口。数据采集器采集逆变器的信息包括版本号、运行信息、累计运行信息、当前故障信息及运行状态、设置保护参数并写入保护参数的上限值和下限值、 开关机设置、语言设置、密码设置等。 存储器连接到中央处理器并与中央处理器通信，存储器存储参数设置。存储器为
E2PROM,通过1 总线连接到中央处理器的1 总线接口与中央处理器通信。 外扩实时时钟及实时时钟后备电源，连接到中央处理器，外扩实时时钟由实时时钟后备电源供电。一组指示灯，与中央处理器连接，指示工作状态。该一组指示灯包括4个LED指示灯，指示的工作状态包括运行、待机、关机、故障等。液晶显示器及显示驱动器，连接到中央处理器与中央处理器通信，液晶显示器显示与逆变器运行相关的信息。该液晶显示器为大屏幕显示器，具有U8XU8个显示点。蜂鸣器与中央处理器连接并与中央处理器通信，蜂鸣器进行蜂鸣报警；一组按键，连接到中央处理器与中央处理器通信，按键接受外部输入控制。该一组按键包括6个按键UP按键、DOWN按键、ADD按键、DEC按键、CANCEL按键和ENTER按键。图1揭示了根据本实用新型的一实施例的光伏并网逆变器的显示与通信控制器的电路框图，如图1的实施例所示，该光伏并网逆变器的显示与通信控制器包括中央处理器101，中央处理器101是一块32位高速CPU，中央处理器101是整个光伏并网逆变器的显示与通信控制器的核心部分。中央处理器101提供了一系列的总线接口，包括用于与控制逆变器102通信的RS485总线接口以及CAN总线接口，与存储器103通信的1 总线接口。中央处理器101还提供了连接外扩实时时钟和时钟后备电源的接口， 以及连接指示灯、液晶显示屏、蜂鸣器和按键的接口。逆变控制器102是光伏发电系统的逆变控制装置，用于将太阳能光伏电池组件的直流电能转化为与电网同频率、同相位的交流电能，一部分给当地负载供电，剩余电力馈入电网。逆变控制器102与中央处理器101连接通信，其运行参数通过显示驱动器在液晶显示器中显示出来，便于用户和工作人员监控逆变器的运行情况。存储器103用于记录各项设置参数，存储器103是E2PROM存储器，通过1 总线连接到中央处理器。数据采集器(Datalogger) 104采集逆变器的运行参数并且与中央处理器101通信。数据采集器104与中央处理器101的通信方式可以是主从式通信方式，也可以是多主式通信方式。采用主从式通信方式是通过RS485总线对逆变器进行组网通信，具有通信质量高、速度快、传输距离远的优点。采用多主式通信方式是通过CAN总线对逆变器进行组网通信，多主式的通信方式使得总线上任意一个逆变器均可以在任意时刻主动的向网络上的数据采集器发送信息，而不分主从，还可以网内进行点对点、一点对多点及全局广播多种通信方式，实现了更加灵活的逆变器组网通信。数据采集器104对逆变器进行了下列的数据传输版本号、运行信息、累计运行信息、当前故障信息及运行状态、设置保护参数并写入保护参数的上限值和下限值、开关机设置、语言设置、密码设置等。外扩的实时时钟105和实时时钟后备电源106，与中央处理器101连接，实时时钟后备电源106向外扩的实时时钟105供电，保证掉电后时钟继续运行，具有掉电保护功能。4个LED指示灯108，与中央处理器101连接，LED指示灯108用于指示模块运行的工作状态，包括运行(逆变器正常运行中)，待机(逆变器处于待机状态)，关机(逆变器停止工作)，故障(逆变器模块出现了故障)。驱动控制器109和液晶显示器110，液晶显示器110具有U8X128个显示点，显示屏幕大，不需要频繁翻页且显示清晰，具有字符和图样显示功能。当逆变器工作时，显示屏实时显示逆变器的动态运行参数，同时也能以柱状图的形式显示逆变器运行情况的累积量；存储的内容包括当前逆变器模块的各项运行信息，运行过程中的具体故障信息或者故障代码；也可以通过显示屏设置逆变器的控制参数。具有非常友好的人机显示界面，交互性好，使用方便，性能稳定。逆变器内部显示与通信控制和逆变控制器的通信数据有运行信息、报警信号。蜂鸣器111，与中央处理器101连接，用于故障报警。当出现错误信息，蜂鸣器就会进行蜂鸣报警，提醒用户与工作人员此时有故障出现，同时在显示屏上也会有故障信息的提示。独立按键112，是本模块的外部输入控制部分，包括6个按键UP按键、DOWN按键、 ADD按键、DEC按键、CANCEL按键、ENTER按键。本实用新型的光伏并网逆变器的显示与通信控制器采用32位高速CPU，具有数据处理速度快、可扩展性较强、实现简单、性能稳定、功耗低、使用寿命长等特点。该光伏并网逆变器的显示与通信控制器为逆变器提供了对外的两种通信接口 RS485总线接口和CAN 总线接口，具有数据传输速度快、通信方式多样化的特点。并且控制器具有非常友好的人机显示界面，交互性好，使用方便。总结而言，该光伏并网逆变器的显示与通信控制器具有以下优点1)采用32位高速C PU控制实现光伏逆变器的显示通信功能，具有数据处理速度快、可扩展性较强、实现简单、性能稳定、功耗低、使用寿命长等特点。幻通信方式多样化，且速度快。在光伏并网逆变器内部，显示与通信控制器是通过高速内部总线(SPI)与逆变控制器建立通信。显示与通信控制器为逆变器提供了对外的两种通信接口 RS485总线接口和CAN总线接口。数据采集器(Datalogger)可采取主从式通信方式，即通过RS485总线对逆变器进行组网通信，具有通信质量高、速度快、传输距离远的优点；数据采集器(Datalogger)也可以采取多主式通信方式，即通过CAN总线对逆变器进行组网通信，多主式的通信方式使得总线上任意一个逆变器均可以在任意时刻主动的向网络上的数据采集器发送信息，而不分主从，还可以网内进行点对点、一点对多点及全局广播多种通信方式，实现了更加灵活的逆变器组网通信。幻具有非常友好的人机显示界面，交互性好，使用方便。显示屏采用点阵式液晶显示屏，具有显示屏幕大，不需要频繁翻页且显示清晰的特点；可以实时显示逆变器的动态运行参数，并以柱状图的形式显示逆变器的运行情况，便于观察分析、处理数据；显示与通信控制器具有存储功能，能记录逆变器在设定时间内的运行信息和故障信息；操作人员可根据按键进行相应的操作，操作过程及操作结果都能在显示屏中清晰的显示出来。本实用新型的光伏并网逆变器的显示与通信控制器能在投入资金不多的情况下， 能使逆变器的显示与通信控制部分得到很大的改观，更有利于对逆变器的使用。
权利要求1.一种光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于，包括中央处理器，中央处理器具有一组总线接口，通过总线与光伏并网逆变器的显示与通信控制器中的各个部件通信；逆变控制器，连接到中央处理器，逆变控制器将太阳能光伏电池组件的直流电能转化为与电网同频率、同相位的交流电能，逆变控制器与中央处理器通信；数据采集器，通过RS485总线或者CAN总线与中央处理器通信，数据采集器采集逆变器的信息；存储器，连接到中央处理器并与中央处理器通信，存储器存储参数设置； 外扩实时时钟及实时时钟后备电源，连接到中央处理器，外扩实时时钟由实时时钟后备电源供电；一组指示灯，与中央处理器连接，指示工作状态；液晶显示器及显示驱动器，连接到中央处理器与中央处理器通信，液晶显示器显示与逆变器运行相关的信息；蜂鸣器，与中央处理器连接并与中央处理器通信，蜂鸣器进行蜂鸣报警； 一组按键，连接到中央处理器与中央处理器通信，按键接受外部输入控制。
2.如权利要求1所述的光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于， 所述中央处理器是32位高速中央处理器。
3.如权利要求1所述的光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于，所述数据采集器通过RS485总线连接到中央处理器的RS485总线接口，以主从式通信方式与中央处理器通信。
4.如权利要求1所述的光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于，所述数据采集器通过CAN总线连接到中央处理器的CAN总线接口，以多主式通信方式与中央处理器通信。
5.如权利要求1所述的光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于，所述存储器为E2PROM,通过1 总线连接到中央处理器的1 总线接口与中央处理器通
6.如权利要求1所述的光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于， 所述一组指示灯包括4个LED指示灯，指示的工作状态包括运行、待机、关机、故障等。
7.如权利要求1所述的光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于， 所述液晶显示器具有个显示点。
8.如权利要求1所述的光伏并网逆变器的显示与通信控制器，其特征在于，所述一组按键包括6个按键UP按键、DOWN按键、ADD按键、DEC按键、CANCEL按键和 ENTER按键。
专利摘要本实用新型揭示了一种光伏并网逆变器的显示与通信控制器，包括中央处理器，具有一组总线接口；逆变控制器，将太阳能光伏电池组件的直流电能转化为与电网同频率、同相位的交流电能；数据采集器，通过RS485总线或者CAN总线与中央处理器通信；存储器，存储参数设置；外扩实时时钟及实时时钟后备电源；一组指示灯，指示工作状态；液晶显示器及显示驱动器，显示与逆变器运行相关的信息；蜂鸣器，进行蜂鸣报警；一组按键，接受外部输入控制。本实用新型采用32位高速CPU作为主芯片控制，数据传输速度快，外围安全可靠，通信方式多样化，显示屏幕能显示字符和图样等，提供形象的人机交流的界面，便于用户和工作人员能实时了解逆变器的运行情况。
文档编号H02J3/38GK201946989SQ20102064437
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者冯异, 周权生, 孙丽娜, 张美娟, 徐志武, 潘佳南 申请人:上海电科电器科技有限公司