一种光伏用组串式汇流箱的监测单元的制作方法

本实用新型涉及新能源中的光伏发电领域，具体涉及一种光伏用组串式汇流箱的监测单元。

背景技术：

随新能源中光伏能源发展，光伏汇流箱越来越多运用在光伏电站中，但当光伏组件发生故障时，通常维护人员需要在汇流箱的监控单元上查看数据，自己分析这些数据，或者查看监控单元故障记录去分析，来定位故障原因。但是由于光伏用组串式汇流箱内部的光伏组件比较多，很难判断到底是哪个光伏组件发生故障，这给维护人员的检修工作带来一定的困难。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光伏用组串式汇流箱的监测单元，方便了针对光伏用组串式汇流箱故障点的定位查找，便于维护人员检修工作。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种光伏用组串式汇流箱的监测单元，所述监测单元包括采样电路、单片机和语音播报电路，所述光伏用组串式汇流箱内的每一路光伏组件汇入端上均分别配设有一个所述采样电路，所有所述采样电路均分别与所述单片机连接；任一个所述采样电路均包括多路电压采样电路、多路转换开关和电流采样电路；所述多路电压采样电路的输入端与所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件汇入端连接，所述多路电压采样电路的输出端通过所述多路转换开关与所述单片机的信号输入端连接；所述电流采样电路的输入端与所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件汇入端连接，所述电流采样电路的输出端与所述单片机的信号输入端连接；所述语音播报电路与所述单片机的语音接口连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在光伏用组串式汇流箱内的每一路光伏组件上均分别配设有一个采样电路，通过分析电压电流数据定位故障原因，并通过语音播报形式将汇流箱产生异常原因提供给维护人员，方便了针对汇流箱故障点的定位查找，便于维护人员检修工作。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述多路电压采样电路具体为电阻串联分压结构，所述多路电压采样电路包括第一路串联分压电阻R1n、第二路串联分压电阻R2n、第三路串联分压电阻R3n和第四路串联分压电阻R4n，所述第一路串联分压电阻R1n、所述第二路串联分压电阻R2n、所述第三路串联分压电阻R3n和所述第四路串联分压电阻R4n均由多个电阻串联构成；所述多路转换开关具体为四路转换开关；所述第一路串联分压电阻R1n的一端和所述第二路串联分压电阻R2n的一端分别对应连接在所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件的一个汇入端的保险丝FU的两端；所述第一路串联分压电阻R1n的另一端和所述第二路串联分压电阻R2n的另一端分别对应连接在所述四路转换开关中的第一路转换开关和第二路转换开关上；所述第一路串联分压电阻R1n的另一端还通过电阻R1接地，所述第二路串联分压电阻R2n的另一端还通过电阻R2接地；所述第三路串联分压电阻R3n的一端和所述第四路串联分压电阻R4n的一端分别对应连接在所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件的另一个汇入端的保险丝FU的两端；所述第三路串联分压电阻R3n的另一端和所述第四路串联分压电阻R4n的另一端分别对应连接在所述四路转换开关中的第三路转换开关和第四路转换开关上；所述第三路串联分压电阻R3n的另一端还通过电阻R3接地，所述第四路串联分压电阻R4n的另一端还通过电阻R4接地。

采用上述进一步方案的有益效果是：电压采样电路采用四路电阻串联分压结构，可以采集汇流箱内部来自光伏组件电压和串联在光伏组上置于汇流箱内部的保险丝两端电压以及汇流箱输出的电压信号。

进一步，所述电流采样电路具体为霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的输入端与所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件的一个汇入端的保险丝FU串联，所述霍尔电流传感器的输出端与所述单片机连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用霍尔电流传感器采集光伏组件上的电流信号并转换为电压信号，并且流过霍尔电流传感器电流信号与其输出电压信号成正比差并系输送给单片机。

进一步，还包括RS485通信电路，所述RS485通信电路与所述单片机的通信接口相连。

采用上述进一步方案的有益效果是：RS485通信电路将微单片机的数据转换为特定的电信号与外部设备进交换数据。

进一步，还包括电源电路，所述电源电路的两个输入端均分别与光伏用组串式汇流箱内的每一路光伏组件的两个汇入端的保险丝FU对应连接，所述电源电路的输出端与所述单片机连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：将光伏组件上能量转换为单片机所需的供电电压。

进一步，所述监测单元安装在光伏用组串式汇流箱内部。

进一步，所述单片机的型号为STM32F103RBT6。

附图说明

图1为本实用新型一种光伏用组串式汇流箱的监测单元的原理图；

图2为本实用新型一种光伏用组串式汇流箱的监测单元的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例一

如图1所示，一种光伏用组串式汇流箱的监测单元，所述监测单元包括采样电路、单片机和语音播报电路，所述光伏用组串式汇流箱内的每一路光伏组件汇入端上均分别配设有一个所述采样电路，所有所述采样电路均分别与所述单片机连接；任一个所述采样电路均包括多路电压采样电路、多路转换开关和电流采样电路；所述多路电压采样电路的输入端与所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件汇入端连接，所述多路电压采样电路的输出端通过所述多路转换开关与所述单片机的信号输入端连接；所述电流采样电路的输入端与所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件汇入端连接，所述电流采样电路的输出端与所述单片机的信号输入端连接；所述语音播报电路与所述单片机的语音接口连接。

实施例二

如图2所示，所述多路电压采样电路具体为电阻串联分压结构，所述多路电压采样电路包括第一路串联分压电阻R1n、第二路串联分压电阻R2n、第三路串联分压电阻R3n和第四路串联分压电阻R4n，所述第一路串联分压电阻R1n、所述第二路串联分压电阻R2n、所述第三路串联分压电阻R3n和所述第四路串联分压电阻R4n均由多个电阻串联构成；所述多路转换开关具体为四路转换开关；所述第一路串联分压电阻R1n的一端和所述第二路串联分压电阻R2n的一端分别对应连接在所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件的一个汇入端的保险丝FU的两端；所述第一路串联分压电阻R1n的另一端和所述第二路串联分压电阻R2n的另一端分别对应连接在所述四路转换开关中的第一路转换开关和第二路转换开关上；所述第一路串联分压电阻R1n的另一端还通过电阻R1接地，所述第二路串联分压电阻R2n的另一端还通过电阻R2接地；所述第三路串联分压电阻R3n的一端和所述第四路串联分压电阻R4n的一端分别对应连接在所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件的另一个汇入端的保险丝FU的两端；所述第三路串联分压电阻R3n的另一端和所述第四路串联分压电阻R4n的另一端分别对应连接在所述四路转换开关中的第三路转换开关和第四路转换开关上；所述第三路串联分压电阻R3n的另一端还通过电阻R3接地，所述第四路串联分压电阻R4n的另一端还通过电阻R4接地。

电压采样电路采用四路电阻串联分压结构，可以采集汇流箱内部来自光伏组件电压和串联在光伏组上置于汇流箱内部的保险丝两端电压以及汇流箱输出的电压信号。

实施例三

如图2所示，所述电流采样电路具体为霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的输入端与所述光伏用组串式汇流箱内对应的一路光伏组件的一个汇入端的保险丝FU串联，所述霍尔电流传感器的输出端与所述单片机连接。

采用霍尔电流传感器采集光伏组件上的电流信号并转换为电压信号，并且流过霍尔电流传感器电流信号与其输出电压信号成正比差并系输送给单片机。

实施例四

如图1所示，本实用新型还包括RS485通信电路，所述RS485通信电路与所述单片机的通信接口相连。

RS485通信电路将微单片机的数据转换为特定的电信号与外部设备进交换数据。

实施例五

如图1和图2所示，本实用新型还包括电源电路，所述电源电路的两个输入端均分别与光伏用组串式汇流箱内的每一路光伏组件的两个汇入端的保险丝FU对应连接，所述电源电路的输出端与所述单片机连接。电源电路将光伏组件上能量转换为单片机所需的供电电压。电源电路采用市售的光伏用开关电源，将光伏板上的能量转为上述电路所需的供电电压。

实施例六

所述监测单元安装在光伏用组串式汇流箱内部。

实施例七

所述单片机的型号为STM32F103RBT6。

语音播报电路采用市售语音芯片，将预先录制好语音信号分段存入在芯片内，需要时单片机直接发送数据即可播报相应语音内容。

本实用新型在光伏用组串式汇流箱内的每一路光伏组件上均分别配设有一个采样电路，通过分析电压电流数据定位故障原因，并通过语音播报形式将汇流箱产生异常原因提供给维护人员，方便了针对汇流箱故障点的定位查找，便于维护人员检修工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。