专利名称：光伏并网逆变器数据记录、远程传输及显示单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏并网逆变器，具体地说，本实用新型涉及一种针对光 伏并网逆变器自主研发设计的具有数据记录、远程传输和对外显示功能的独立 单元。
技术背景光伏并网逆变器是光伏并网电站的主要设备，它的功能是把由太阳能电池 板产生的直流电转换成日常通用的交流电并回送至电网。由于光伏并网电站分布较为偏远、分散，且构成光伏并网电站的太阳能电 池板数目众多，所以，目前对各光伏并网电站以及光伏并网逆变器的管理水平 均较为落后。又由于光伏并网电站太阳能电池板数目众多、并网功率较大，并且和城市 电网、配电设施直接相连，故安全性较其他电力设备要求更为严格。为了保证 维修人员的自身安全，尽可能作到在无人值守的情况下，对光伏并网电站以及 光伏并网逆变器进行实时监控、事故报警，以保证光伏并网电站、光伏并网逆 变器长期安全、稳定的连续运行，本实用新型针对光伏并网逆变器设计了具有 数据记录、远程传输和对外显示功能的独立单元。 发明内容为了作到在无人值守的情况下，光伏并网逆变器能够长期安全、稳定的连 续运行，本实用新型的目的是提供一种针对光伏并网逆变器自主研发设计的具 有数据记录、远程传输和对外显示功能的人机交互接口单元。为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案 一种光伏并网逆变器数 据记录、远程传输及显示单元，其特征在于它由主控电路、无线通讯模块、 外部存储器、键盘和显示器构成；所述主控电路通过串行通讯接口与并网逆变器DSP控制单元的通讯接口 相连，读取逆变器的状态、运行参数等数据；主控电路的数据输入/输出口通过数据总线与外部存储器相连，借助外部 存储器记录并网逆变器的运行数据；主控电路的另一个数据输入/输出口与无线通讯模块相连，主控电路将釆 集到的光伏并网逆变器的数据通过无线通讯模块、互联网/或无线通讯网络传
输给监控中心或用户；主控电路的另一个数据输入/输出口通过键盘驱动电路与操作键盘相连， 操作人员可以通过键盘、主控电路的数据输入/输出口、主控电路向并网逆变器的DSP控制单元发出执行命令，设置、修改逆变器的控制参数；主控电路的另一个数据输入/输出口通过显示驱动电路与液晶显示器相 连，显示逆变器的运行状态、运行参数。本实用新型是针对光伏并网逆变器设计的一种具有数据记录、远程传输及 显示功能的人机交互接口单元。在光伏并网逆变器正常工作时，通过该单元的 黑白液晶显示器职守人员可以随时获取并网逆变器的运行数据、故障报警信号 等相关信息；在并网逆变器调试阶段，调试人员可以借助该单元配套的键盘进 行运行参数、调试参数等相关参数的设置；嵌入在该单元中的无线通讯模块还 可以按时将并网逆变器的运行状况发送到互联网上，供数据库存储、调用、查 询。设备出现故障无法恢复时，还可进行拨号复位。本实用新型解决了目前对 光伏并网电站以及光伏并网逆变器管理水平低的现状，通过本实用新型可以随 时掌握、了解光伏并网逆变器的运行状况，并可以将并网逆变器的状况、运行 数据传输给监控中心或用户。
图1为本实用新型电路原理框图； 图2为本实用新型主控电路具体电路图。 '具体实施方式
如图l所示，本实用新型公开的光伏并网逆变器数据记录、远程传输及显 示单元是以单片机(CPU)为核心，实现数据记录、对外显示、数据传输、键 盘操作等功能的。它主要由主控电路、无线通讯模块、外部存储器、贴膜键盘和液晶显示器构成。其中主控电路是以单片机为核心设计的控制电路，负责数据的记录、对外数据 传输、显示及控制各个组成器件的动作。主控电路通过串行通讯接口与并网逆变器DSP控制单元的通讯接口相连，读取逆变器的状态、运行参数等数据。主控电路的数据输入/输出口通过数据总线与外部存储器相连，借助外部 存储器记录并网逆变器的运行数据。主控电路的另一个数据输入/输出口与无线通讯模块相连，主控电路将采 集到的光伏并网逆变器的数据通过无线通讯模块、互联网/或无线通讯网络传 输给监控中心的服务器或用户。 主控电路的另一个数据输入/输出口通过键盘驱动电路与操作键盘相连， 操作人员可以通过键'盘、主控电路的数据输入/输出口、主控电路向并网逆变器的DSP控制单元发出执行命令，设置、修改逆变器的控制参数。主控电路的另一个数据输入/输出口通过显示驱动电路与液晶显示器相 连，显示逆变器的运行状态、运行参数。本实用新型的工作原理是主控电路通过与逆变器DSP控制单元相连的数据输入/输出口采集并网逆变器的运行数据、故障信息，对这些收集到的信 息加以分析以后，按照固定的格式(站号、采样时间、运行数据、故障码等信息)将数据打包后传输给无线通讯模块；无线通讯模块上电或复位以后，根据 互联网上的信息，自动提取出当时的实时时钟置入系统，在并网逆变器正常工 作以后，无线通讯模块每隔一定时间(例如五分钟)采样一次运行数据，每隔 一段时间(如半小时，即采样六次数据以后)通过无线网络将处理过的数据发 送到互联网上的指定服务器，这样用户就可以通过互联网监测和了解并网逆变 器的工作情况了；另外，调试人员可以借助操作键盘进行运行参数、调试参数等相关参数的设置，以及通过液晶显示器随时观察逆变器的运行状况。 本实用新型选用的无线通讯模块主要负责传输数据。它采用当前较为先进的无线传输技术，利用电信部门为手机开通的GPRS或GSM功能，将所要发 送的信息通过无线网络发送到互联网上，再通过互联网转向各个指定的服务 器，将信息发送给用户；同时，用户可以利用短消息通过无线通讯网络、互联 网向主控电路发送控制指令，对并网逆变器进行操作和设置，出现故障无法恢 复时，还可进行拨号复位。采用这种传输方式的最大优势在于，它的成本较低， 而且不受客观因素和地域的限制，只要是手机网络所能覆盖的地方，就能用这 种方式进行通讯。图2为本实用新型主控电路具体电路图。如图所示，主控电路是以单片机 U0 (型号LPC2119)为核心设计的。单片机U0的RXD1、 TXD1管脚(管脚 33，34)通过RS485接口芯片U4与并网逆变器DSP控制单元的通讯接口相连， 读取逆变器的状态、运行参数等数据。单片机U0的.P0.2、 P0.3管脚(管脚22， 26)与外部存储器相连，借助外 部存储器记录并网逆变器的运行数据。单片机U0的TXD0、RXD0管脚(管脚19、21 )与无线通讯模块J6的TXDO、 RXDO管脚(管脚16、 17)对应相连。在本实用新型的具体实施例中，采用 WAVECOM公司生产的型号为ME2406的无线通讯模块。
单片机U0的DAT0 OUT DAT7 OU7管脚(管脚16、 12、 8、 4、 48、 44、 40、 36)通过总线驱动芯片U7 (型号74LS245)与键盘J7相连。操作人员可 以通过键盘、主控电路的数据输入/输出口、主控电路向并网逆变器的DSP控 制单元发出执行命令，设置、修改逆变器的控制参数。单片机U0的DAT0 OUT DAT7 OU7管脚(管脚16、 12、 8、 4、 48、 44、 40、 36)还通过片选芯片U11A、总线驱动芯片U8 (型号74LS245)与液晶显 示器相连。显示逆变器的运行状态、运行参数。本实用新型通过上述主控电路可以对正常工作的并网逆变器进行状态跟 踪，故障监测，数据采集等一系列操控，并且可以通过互联网进行数据传输。 使用户或职守人员能够及时掌握并网逆变器的运行状态，根据并网逆变器的运 行状态作出相应地调整，从而使并网逆变器更好地工作。另外，当本实用新型主控电路出现故障无法恢复时，还可通过拨号方式使 CPU复位。
权利要求1、一种光伏并网逆变器数据记录、远程传输及显示单元，其特征在于它由主控电路、无线通讯模块、外部存储器、键盘和显示器构成；所述主控电路通过串行通讯接口与并网逆变器DSP控制单元的通讯接口相连，读取逆变器的状态、运行参数等数据；主控电路的数据输入/输出口通过数据总线与外部存储器相连；主控电路的另一个数据输入/输出口与无线通讯模块相连；主控电路的另一个数据输入/输出口通过键盘驱动电路与操作键盘相连；主控电路的另一个数据输入/输出口通过显示驱动电路与显示器相连。
2、 根据权利要求1所述的一种光伏并网逆变器数据记录、远程传输及显 示单元，其特征在于所述主控电路是以单片机为核心设计的控制电路。
3、 根据权利要求2所述的一种光伏并网逆变器数据记录、远程传输及显 示单元，其特征在于所述单片机的RXD1、 TXD1管脚通过RS485接口芯片 与并网逆变器DSP控制单元的通讯接口相连；单片机的.P0.2、 P0.3管脚与外部存储器相连；单片机的TXDO、 RXDO管脚与无线通讯模块的TXDO、 RXDO管脚对应相连；单片机的DATO OUT DAT7 OU7管脚通过总线驱动芯片与键盘相连； 单片机的DAT0 OUT DAT7 OU7管脚通过片选芯片、总线驱动芯片与显 示器相连。
4、 根据权利要求3所述的一种光伏并网逆变器数据记录、远程传输及显 示单元，其特征在于所述无线通讯模块通过GPRS或GSM方式进行数据的传输。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏并网逆变器数据记录、远程传输及显示单元它由主控电路、无线通讯模块、外部存储器、键盘和液晶显示器构成。所述主控电路通过串行通讯接口与并网逆变器DSP控制单元的通讯接口相连，读取逆变器的状态、运行参数等数据；主控电路的数据输入/输出口通过数据总线与外部存储器相连，记录并网逆变器的运行数据；主控电路的另一个数据输入/输出口与无线通讯模块相连，将逆变器的运行数据传输给监控中心或用户；主控电路的另一个数据输入/输出口通过键盘驱动电路与操作键盘相连；主控电路的另一个数据输入/输出口通过显示驱动电路与液晶显示器相连，显示逆变器的运行状况。
文档编号H02J13/00GK201054515SQ20072014949
公开日2008年4月30日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者廖大方, 喆 张, 徐伟新, 邹昭平 申请人:北京自动化技术研究院