專利名稱：光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及監(jiān)控裝置，特別涉及一種光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
近年來，能源問題日益突出，于是光伏電站應(yīng)時而生。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人 們已經(jīng)認(rèn)識到節(jié)能的重要性，光伏電站系統(tǒng)不斷增多，發(fā)電容量日益加大，隨著發(fā)電太 陽能電池組件節(jié)點的增多以及建筑物上電池組件的難維護、難檢測性加大，以往僅靠逆 變器集成的有線式監(jiān)控和有線加無線監(jiān)控逆變器的方式已不能完全滿足當(dāng)今實時性、準(zhǔn) 確性、易維護性的需要了，而能夠大面積布點，功耗低、成本低、安裝維護使用簡單、 準(zhǔn)確性高的監(jiān)控裝置，目前尚未有見。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種可以對每塊電池組件的運行狀態(tài)及周邊環(huán)境狀況 進行監(jiān)控，并且使用安裝方便，適合大面積布網(wǎng)而調(diào)試簡單的光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控 裝置。
為達到上述目的，本光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，包括太陽能電池組件，溫濕 度傳感器，電壓電流傳感器及控制開關(guān)，還包括PC機，PC側(cè)FFD，無線協(xié)調(diào)器，無線 路由器，逆變器側(cè)FFD， RFD。其中所述溫濕度傳感器，電壓電流傳感器及控制開關(guān)與太 陽能電池組件相連，所述RFD和所述溫濕度傳感器，電壓電流傳感器及控制開關(guān)相連； 所述RFD (遠(yuǎn)端)和無線路由器無線相連，近端RFD與無線協(xié)調(diào)器無線相連；所述FFD (遠(yuǎn)端)和無線路由器無線相連，近端FFD與無線協(xié)調(diào)器無線相連；所述無線路由器與 無線協(xié)調(diào)器無線相連；所述PC通過PC側(cè)FFD與無線協(xié)調(diào)器無線相連。
所述逆變器側(cè)FFD5與RFD6的電源可采用單獨蓄電池方式或者通過太陽能電池給蓄 電池充電的方式。
本光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，其中所述的溫濕度傳感器，電壓電流傳感器及 控制開關(guān)分為若干組，每組各1個,一組可對應(yīng)一個或多個太陽能電池組件，即近端RFD6和遠(yuǎn)端RFD6可與一組溫濕度傳感器8，電壓電流傳感器9及控制開關(guān)10或者多組溫濕 度傳感器8，電壓電流傳感器9及控制開關(guān)10相連；其中每一組可連接一個或多個太陽 能電池組件7。本裝置可以通過溫濕度傳感器與太陽能電池組件相連來監(jiān)測電池組件附 近的溫濕度，通過電壓電流傳感器與電池組件相連時時監(jiān)測電池組件的工作電壓及電 流，并且將監(jiān)測的信號傳輸給RFD，最終通過PC機上的處理系統(tǒng)對信號進行判斷，如果 電池組件的電壓或電流出現(xiàn)異常情況時通過RFD來控制開關(guān)及時斷開太陽能電池組件。 本光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，所述溫濕度傳感器，電壓電流傳感器及控制開 關(guān)組可任意擴展添加新型的傳感器實現(xiàn)信息的多元化采集。
本光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，所述PC與PC側(cè)FFD可通過RS485、 RS232、以太 網(wǎng)、USB任意一種方式進行相連。
本實用新型無線技術(shù)可采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Zigbee技術(shù)(紫蜂技術(shù))等任何適用 的無線技術(shù)。
本實用新型無線節(jié)點采用低功耗方式，并采用光伏充電器進行充電，由于功耗低， 白天充電器可以供電給RFD節(jié)點，同時還可以對備用電池進行充電，確保長時間RFD正 常運行。
本實用新型適用于任何形式和任何大小的光伏電站。 本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置的優(yōu)點是
1. 可以細(xì)化到每一個發(fā)電節(jié)點，通過對發(fā)電節(jié)點的電壓及電流和溫度特性的采集， 結(jié)合PC機上的處理系統(tǒng)，實時判斷每一塊電池組件的健康狀態(tài)。
2. 采用無線自組網(wǎng)方式，避免了發(fā)電容量大時，節(jié)點過多，布線繁瑣調(diào)試麻煩的 缺點；也避免了建筑物上安裝時的不便于維護及檢測的缺點。
3. 無線節(jié)點采用低功耗方式，并采用光伏充電器進行充電，可以長時間運行而不 去維護。大大的延長了整個系統(tǒng)的壽命。
4. 系統(tǒng)可擴展性突出，不僅可以擴展添加新型的傳感器實現(xiàn)信息的多元化采集而 且當(dāng)發(fā)電容量增加也即發(fā)電節(jié)點增多時也很方便地對系統(tǒng)進行擴展。
5. PC機軟件簡潔，對操作員計算機水平要求低，稍加培訓(xùn)即可掌握全部操作。
圖l為本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置方框圖 圖2為本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組網(wǎng)示意圖圖3為本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置系統(tǒng)示意圖 圖中，l-PC機，2-PC側(cè)FFD， 3-無線協(xié)調(diào)器，4-無線路由器，5-逆變器側(cè)FFD， 6-RFD， 7-太陽能電池組件，8-溫濕度傳感器，9-電壓電流傳感器，10-控制開關(guān)。 其中，圖l為摘要附圖。
具體實施方式
參照圖l，本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置主要包括溫濕度傳感器(8)， 電壓電流傳感器(9)及控制開關(guān)(10)，其特征在于還包括PC機(1)， PC側(cè)FFD (2)， 無線協(xié)調(diào)器(3)，無線路由器(4)，逆變器側(cè)FFD (5)， RFD (6)，太陽能電池組件(7)。
參照圖2，在本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置監(jiān)控系統(tǒng)中，F(xiàn)FD為全功能 無線通信節(jié)點，他承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者的功能，可與網(wǎng)絡(luò)中任何類型的設(shè)備進行通信。RFD 為最低級無線通信節(jié)點，他不能作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者，只能與主設(shè)備進行通信，RFD負(fù)責(zé)接 收數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過無線傳輸給路由器或者協(xié)調(diào)器。路由器為無線網(wǎng)絡(luò)提供信道中繼及 管理，協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)主網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)。
參照圖3，在本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置監(jiān)控系統(tǒng)中，逆變器側(cè)FFD 通過有線接口監(jiān)控逆變器信息，并且將檢測到的信息遵從無線協(xié)議格式分組打包發(fā)送， 然后通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多跳傳輸，最終傳輸給PC機，PC通過PC側(cè)FFD監(jiān)控?zé)o線網(wǎng)絡(luò)全 局；RFD與太陽能電池組件溫濕度傳感器，電壓電流傳感器相連通過它們檢測電池組件 狀態(tài)；開關(guān)為光電隔離控制開光，實際為長閉點開關(guān)，由單片機控制其是否斷開；RFD 終端節(jié)點設(shè)備由無線路由器進行及聯(lián)擴展；無線協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)全局網(wǎng)絡(luò)架設(shè)，并與PC側(cè) FFD通信及信息傳送。光伏充電器給所有RFD， FFD設(shè)備充電。
權(quán)利要求1. 一種光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，包括PC機(1)、PC側(cè)FFD(2)、無線協(xié)調(diào)器(3)、無線路由器(4)、逆變器側(cè)FFD(5)、RFD(6)、太陽能電池組件(7)、溫濕度傳感器(8)、電壓電流傳感器(9)及控制開關(guān)(10)，其特征在于PC(1)通過PC側(cè)FFD(2)與無線協(xié)調(diào)器(3)無線相連PC(1)與PC側(cè)FFD(2)通過RS485、RS232、以太網(wǎng)或USB相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，其特征在于所述逆變器側(cè) FFD(5)與RFD (6)的電源采用單獨蓄電池或者太陽能電池給蓄電池充電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，其特征在于所述無線路由器 (4)與無線協(xié)調(diào)器(3)無線相連；遠(yuǎn)端RFD (6)和無線路由器(4)無線相連，近端RFD (6)與無線協(xié)調(diào)器(3)無線相連；遠(yuǎn)端逆變器側(cè)FFD (5)和無線路由器(4)無 線相連，近端逆變器側(cè)FFD (5)與無線協(xié)調(diào)器(3)無線相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，其特征在于所述逆變器側(cè) FFD (5)與逆變器相連是通過有線接口監(jiān)控逆變器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，其特征在于所述太陽能電池 組件(7)和電池組件溫濕度傳感器(8)、電壓電流傳感器(9)及控制開關(guān)(10)相連； 所述RFD (6)和溫濕度傳感器(8)，電壓電流傳感器(9)及控制開關(guān)(10)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，其特征在于所述的溫濕度傳 感器(8),電壓電流傳感器(9)及控制開關(guān)(10)分為若干組，每組各l個；其中近 端RFD (6)和遠(yuǎn)端RFD (6)與一組溫濕度傳感器(8)，電壓電流傳感器(9)及控制開 關(guān)(10)或者多組溫濕度傳感器(8)，電壓電流傳感器(9)及控制開關(guān)(10)相連； 其中每一組可連接一個或多個太陽能電池組件(7)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、 5或6所述的任意一種光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，其特征在于 所述溫濕度傳感器(8)，電壓電流傳感器(9)及控制開關(guān)(10)組可任意擴展添加新 型的傳感器實現(xiàn)信息的多元化采集。
專利摘要本實用新型光伏電站自組網(wǎng)無線監(jiān)控裝置，包括PC機、PC側(cè)FFD、無線協(xié)調(diào)器、無線路由器、帶有光伏充電器的RFD、FFD、太陽能電池組件、溫濕度傳感器、電壓電流傳感器及控制開關(guān)。無線RFD負(fù)責(zé)有線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到無線數(shù)據(jù)；逆變器側(cè)FFD通過有線接口監(jiān)控逆變器信息，PC通過PC側(cè)FFD監(jiān)控全局；RFD與溫濕度傳感器，電壓電流傳感器相連通過它們檢測電池組件狀態(tài)；無線路由器進行及聯(lián)擴展RFD設(shè)備；無線協(xié)調(diào)器與PC側(cè)FFD通信負(fù)責(zé)全局網(wǎng)絡(luò)架設(shè)及信息傳送。光伏充電器給所有RFD設(shè)備充電。本裝置的優(yōu)點是可以測量每一塊電池組件及其周邊的環(huán)境數(shù)據(jù)；功耗低，可以無限擴展；省去了大規(guī)模布線監(jiān)控的煩惱。
文檔編號H02J3/38GK201252404SQ20082010958
公開日2009年6月3日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者劉森林, 民 周, 夏劍英, 柳大為, 武振羽, 冰 程, 雷志芳 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司;新奧光伏能源有限公司