專利名稱：光伏并網逆變器數據記錄、遠程傳輸及顯示單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光伏并網逆變器，具體地說，本實用新型涉及一種針對光 伏并網逆變器自主研發設計的具有數據記錄、遠程傳輸和對外顯示功能的獨立 單元。
技術背景光伏并網逆變器是光伏并網電站的主要設備，它的功能是把由太陽能電池 板產生的直流電轉換成日常通用的交流電并回送至電網。由于光伏并網電站分布較為偏遠、分散，且構成光伏并網電站的太陽能電 池板數目眾多，所以，目前對各光伏并網電站以及光伏并網逆變器的管理水平 均較為落后。又由于光伏并網電站太陽能電池板數目眾多、并網功率較大，并且和城市 電網、配電設施直接相連，故安全性較其他電力設備要求更為嚴格。為了保證 維修人員的自身安全，盡可能作到在無人值守的情況下，對光伏并網電站以及 光伏并網逆變器進行實時監控、事故報警，以保證光伏并網電站、光伏并網逆 變器長期安全、穩定的連續運行，本實用新型針對光伏并網逆變器設計了具有 數據記錄、遠程傳輸和對外顯示功能的獨立單元。 發明內容為了作到在無人值守的情況下，光伏并網逆變器能夠長期安全、穩定的連 續運行，本實用新型的目的是提供一種針對光伏并網逆變器自主研發設計的具 有數據記錄、遠程傳輸和對外顯示功能的人機交互接口單元。為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案 一種光伏并網逆變器數 據記錄、遠程傳輸及顯示單元，其特征在于它由主控電路、無線通訊模塊、 外部存儲器、鍵盤和顯示器構成；所述主控電路通過串行通訊接口與并網逆變器DSP控制單元的通訊接口 相連，讀取逆變器的狀態、運行參數等數據；主控電路的數據輸入/輸出口通過數據總線與外部存儲器相連，借助外部 存儲器記錄并網逆變器的運行數據；主控電路的另一個數據輸入/輸出口與無線通訊模塊相連，主控電路將釆 集到的光伏并網逆變器的數據通過無線通訊模塊、互聯網/或無線通訊網絡傳
輸給監控中心或用戶；主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過鍵盤驅動電路與操作鍵盤相連， 操作人員可以通過鍵盤、主控電路的數據輸入/輸出口、主控電路向并網逆變器的DSP控制單元發出執行命令，設置、修改逆變器的控制參數；主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過顯示驅動電路與液晶顯示器相 連，顯示逆變器的運行狀態、運行參數。本實用新型是針對光伏并網逆變器設計的一種具有數據記錄、遠程傳輸及 顯示功能的人機交互接口單元。在光伏并網逆變器正常工作時，通過該單元的 黑白液晶顯示器職守人員可以隨時獲取并網逆變器的運行數據、故障報警信號 等相關信息；在并網逆變器調試階段，調試人員可以借助該單元配套的鍵盤進 行運行參數、調試參數等相關參數的設置；嵌入在該單元中的無線通訊模塊還 可以按時將并網逆變器的運行狀況發送到互聯網上，供數據庫存儲、調用、查 詢。設備出現故障無法恢復時，還可進行撥號復位。本實用新型解決了目前對 光伏并網電站以及光伏并網逆變器管理水平低的現狀，通過本實用新型可以隨 時掌握、了解光伏并網逆變器的運行狀況，并可以將并網逆變器的狀況、運行 數據傳輸給監控中心或用戶。
圖1為本實用新型電路原理框圖； 圖2為本實用新型主控電路具體電路圖。 '具體實施方式
如圖l所示，本實用新型公開的光伏并網逆變器數據記錄、遠程傳輸及顯 示單元是以單片機(CPU)為核心，實現數據記錄、對外顯示、數據傳輸、鍵 盤操作等功能的。它主要由主控電路、無線通訊模塊、外部存儲器、貼膜鍵盤和液晶顯示器構成。其中主控電路是以單片機為核心設計的控制電路，負責數據的記錄、對外數據 傳輸、顯示及控制各個組成器件的動作。主控電路通過串行通訊接口與并網逆變器DSP控制單元的通訊接口相連，讀取逆變器的狀態、運行參數等數據。主控電路的數據輸入/輸出口通過數據總線與外部存儲器相連，借助外部 存儲器記錄并網逆變器的運行數據。主控電路的另一個數據輸入/輸出口與無線通訊模塊相連，主控電路將采 集到的光伏并網逆變器的數據通過無線通訊模塊、互聯網/或無線通訊網絡傳 輸給監控中心的服務器或用戶。 主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過鍵盤驅動電路與操作鍵盤相連， 操作人員可以通過鍵'盤、主控電路的數據輸入/輸出口、主控電路向并網逆變器的DSP控制單元發出執行命令，設置、修改逆變器的控制參數。主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過顯示驅動電路與液晶顯示器相 連，顯示逆變器的運行狀態、運行參數。本實用新型的工作原理是主控電路通過與逆變器DSP控制單元相連的數據輸入/輸出口采集并網逆變器的運行數據、故障信息，對這些收集到的信 息加以分析以后，按照固定的格式(站號、采樣時間、運行數據、故障碼等信息)將數據打包后傳輸給無線通訊模塊；無線通訊模塊上電或復位以后，根據 互聯網上的信息，自動提取出當時的實時時鐘置入系統，在并網逆變器正常工 作以后，無線通訊模塊每隔一定時間(例如五分鐘)采樣一次運行數據，每隔 一段時間(如半小時，即采樣六次數據以后)通過無線網絡將處理過的數據發 送到互聯網上的指定服務器，這樣用戶就可以通過互聯網監測和了解并網逆變 器的工作情況了；另外，調試人員可以借助操作鍵盤進行運行參數、調試參數等相關參數的設置，以及通過液晶顯示器隨時觀察逆變器的運行狀況。 本實用新型選用的無線通訊模塊主要負責傳輸數據。它采用當前較為先進的無線傳輸技術，利用電信部門為手機開通的GPRS或GSM功能，將所要發 送的信息通過無線網絡發送到互聯網上，再通過互聯網轉向各個指定的服務 器，將信息發送給用戶；同時，用戶可以利用短消息通過無線通訊網絡、互聯 網向主控電路發送控制指令，對并網逆變器進行操作和設置，出現故障無法恢 復時，還可進行撥號復位。采用這種傳輸方式的最大優勢在于，它的成本較低， 而且不受客觀因素和地域的限制，只要是手機網絡所能覆蓋的地方，就能用這 種方式進行通訊。圖2為本實用新型主控電路具體電路圖。如圖所示，主控電路是以單片機 U0 (型號LPC2119)為核心設計的。單片機U0的RXD1、 TXD1管腳(管腳 33，34)通過RS485接口芯片U4與并網逆變器DSP控制單元的通訊接口相連， 讀取逆變器的狀態、運行參數等數據。單片機U0的.P0.2、 P0.3管腳(管腳22， 26)與外部存儲器相連，借助外 部存儲器記錄并網逆變器的運行數據。單片機U0的TXD0、RXD0管腳(管腳19、21 )與無線通訊模塊J6的TXDO、 RXDO管腳(管腳16、 17)對應相連。在本實用新型的具體實施例中，采用 WAVECOM公司生產的型號為ME2406的無線通訊模塊。
單片機U0的DAT0 OUT DAT7 OU7管腳(管腳16、 12、 8、 4、 48、 44、 40、 36)通過總線驅動芯片U7 (型號74LS245)與鍵盤J7相連。操作人員可 以通過鍵盤、主控電路的數據輸入/輸出口、主控電路向并網逆變器的DSP控 制單元發出執行命令，設置、修改逆變器的控制參數。單片機U0的DAT0 OUT DAT7 OU7管腳(管腳16、 12、 8、 4、 48、 44、 40、 36)還通過片選芯片U11A、總線驅動芯片U8 (型號74LS245)與液晶顯 示器相連。顯示逆變器的運行狀態、運行參數。本實用新型通過上述主控電路可以對正常工作的并網逆變器進行狀態跟 蹤，故障監測，數據采集等一系列操控，并且可以通過互聯網進行數據傳輸。 使用戶或職守人員能夠及時掌握并網逆變器的運行狀態，根據并網逆變器的運 行狀態作出相應地調整，從而使并網逆變器更好地工作。另外，當本實用新型主控電路出現故障無法恢復時，還可通過撥號方式使 CPU復位。
權利要求1、一種光伏并網逆變器數據記錄、遠程傳輸及顯示單元，其特征在于它由主控電路、無線通訊模塊、外部存儲器、鍵盤和顯示器構成；所述主控電路通過串行通訊接口與并網逆變器DSP控制單元的通訊接口相連，讀取逆變器的狀態、運行參數等數據；主控電路的數據輸入/輸出口通過數據總線與外部存儲器相連；主控電路的另一個數據輸入/輸出口與無線通訊模塊相連；主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過鍵盤驅動電路與操作鍵盤相連；主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過顯示驅動電路與顯示器相連。
2、 根據權利要求1所述的一種光伏并網逆變器數據記錄、遠程傳輸及顯 示單元，其特征在于所述主控電路是以單片機為核心設計的控制電路。
3、 根據權利要求2所述的一種光伏并網逆變器數據記錄、遠程傳輸及顯 示單元，其特征在于所述單片機的RXD1、 TXD1管腳通過RS485接口芯片 與并網逆變器DSP控制單元的通訊接口相連；單片機的.P0.2、 P0.3管腳與外部存儲器相連；單片機的TXDO、 RXDO管腳與無線通訊模塊的TXDO、 RXDO管腳對應相連；單片機的DATO OUT DAT7 OU7管腳通過總線驅動芯片與鍵盤相連； 單片機的DAT0 OUT DAT7 OU7管腳通過片選芯片、總線驅動芯片與顯 示器相連。
4、 根據權利要求3所述的一種光伏并網逆變器數據記錄、遠程傳輸及顯 示單元，其特征在于所述無線通訊模塊通過GPRS或GSM方式進行數據的傳輸。
專利摘要本實用新型公開了一種光伏并網逆變器數據記錄、遠程傳輸及顯示單元它由主控電路、無線通訊模塊、外部存儲器、鍵盤和液晶顯示器構成。所述主控電路通過串行通訊接口與并網逆變器DSP控制單元的通訊接口相連，讀取逆變器的狀態、運行參數等數據；主控電路的數據輸入/輸出口通過數據總線與外部存儲器相連，記錄并網逆變器的運行數據；主控電路的另一個數據輸入/輸出口與無線通訊模塊相連，將逆變器的運行數據傳輸給監控中心或用戶；主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過鍵盤驅動電路與操作鍵盤相連；主控電路的另一個數據輸入/輸出口通過顯示驅動電路與液晶顯示器相連，顯示逆變器的運行狀況。
文檔編號H02J13/00GK201054515SQ20072014949
公開日2008年4月30日 申請日期2007年6月6日 優先權日2007年6月6日
發明者廖大方, 喆 張, 徐偉新, 鄒昭平 申請人:北京自動化技術研究院