CN101587144A

CN101587144A - 太阳能电池组电度表

Info

Publication number: CN101587144A
Application number: CN 200910031642
Authority: CN
Inventors: 李曙光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2009-11-25

Abstract

太阳能电池组电度表，涉及太阳能光伏技术领域，也涉及一种计量仪器。包括电压采集电路、电流采集电路、A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和供电电源，本发明采用微处理器技术，在单片微型计算机管理与控制下，连续采集和显示太阳能光伏***供出的电压和电流，随时计算出功率和发电量(电功)，并将发电量(电功)累计和保存。人们可以连续直观地跟踪太阳能光伏***的状态，对发电量和电池组的好坏做出准确判断。

Description

太阳能电池组电度表

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，也涉及一种计量仪器。

背景技术

太阳能光伏即太阳能电池组发电正在得到越来越广泛地应用。各级政府也进一步加大了鼓励和支持太阳能光伏的力度。但是，一个具体的太阳能光伏***，比如一盏太阳能路灯，比如一个太阳能电池组的应用***，到底发了多少电？还没有一个准确的计量装置；再者，太阳能电池组本身是否已经开始出现故障使发电效能变差，也无法知道。至今为止，对太阳能光伏的发电效果仅仅停留在估算上，也就是利用气象学的光照时数、太阳能电池的最大功率数估计发电量。并且基本是建立在太阳能电池组有20多年有效寿命足额发电的前提下。其结果之粗放，实际上不能对太阳能光伏***有比较准确的统计。实际情况却是，天气有局部变化，云遮雾障常在意料之外，太阳能电池板也有品质优与劣，也会老化衰耗使原来的发电功率下降。

发明内容

本发明目的是设计一种对太阳能光伏***发电量进行计量的电度表，以客观地反应太阳能光伏发电效率。

本发明包括分别与太阳能电池组连接的电压采集电路、电流采集电路，还包括A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和供电电源，所述供电电源的输出端分别连接A/D转换器、单片微型计算机和电功数据存储器，所述电压采集电路和电流采集电路的输出端分别连接A/D转换器的输入端，所述A/D转换器与所述单片微型计算机连接，所述单片微型计算机与电功数据存储器连接，在单片微型计算机上连接显示模块。

本发明采用微处理器技术，在单片微型计算机管理与控制下，连续采集和显示太阳能光伏***供出的电压和电流，随时计算出功率和发电量(电功)，并将发电量(电功)累计和保存。人们可以连续直观地跟踪太阳能光伏***的状态，对发电量和电池组的好坏做出准确判断。本发明的供电电源可直接取自太阳能光伏***，无需外加电源和内装电池，使用非常方便。特别的功能设计，使得本发明还能在太阳能光伏***的设计中对设计师提供最直接的帮助，帮助他们直观地了解所选择的太阳能电池组的发电效果，直观地了解所设计的光伏***的工作情况。

本发明所述显示模块包括电压显示模块、电流显示模块、功率显示模块和电功显示模块。本发明以上各显示模块可以独立分屏设置，也可以组合成同屏设置。

本发明所述A/D转换器、电功数据存储器可以单独设立，也可以设置在单片微型计算机内。

另外，本发明还包括自动复位电路，所述自动复位电路连接于太阳能电池组、电压采集电路的输入端和单片微型计算机之间。目的是为了保证电度表能适应太阳能电池组的实际情况，使单片微型计算机的工作能顺利进行。

附图说明

图1为本发明的一种结构框图。

图2为本发明的一种电路原理图。

图3为本发明的另一种电路原理图。

具体实施方式

如图1所示：

1、电度表的供电电源1直接取自太阳能电池组12，一路经稳压成+5V后供A/D转换器4、单片微型计算机5、电功数据存储器6和各显示器7、8、9、10；又一路经稳压成+6V后还变换出-6V供精密放大器，用于处理较小的电流数据采集信号。图中13为负载。

2、电压采集电路2用电阻分压方式从太阳能电池组获得电压数据，经滤除杂波和精确度调整后送入A/D转换器4。

3、电流采集电路3是在分流器上从太阳能电池组获得较小的电流信号后，经精密放大器放大到可以进入A/D转换器4的电路，同样的，它也具有滤除杂波和精确度调整功能。

4、A/D转换器4在单片微型计算机5的控制下对电压数据和电流数据进行模拟信号至数字信号的转换。

5、单片微型计算机5对A/D转换器4实施控制，将获得的电压和电流的数字信号进行处理，得到功率和电功数据。

单片微型计算机5还对液晶显示器进行控制，把电压、电流、功率、电功数据实时显示在液晶显示器上。各显示模块可以独立分屏设置，也可以组合成同屏设置。

单片微型计算机5还将电功数据长期保存在EEPROM中。

6、电功数据存储器6是一种电可擦除可编程只读存储器EEPROM，可以在线修改数据并长期保存数据，非常适合做电功数据存储器。

7、为了保证电度表能适应太阳能电池组的实际情况，使单片微型计算机5的工作能顺利进行，本发明特别设计了一个自动复位电路11，自动复位电路连接于太阳能电池组、电压采集电路2的输入端和单片微型计算机5之间。

如图2所示：

1、供电电源直接取自太阳能电池组，一路经V2、C0、R10、V3、C1、D1、R1、RP1、C2稳压成+5V后供A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和各显示器；又一路经C0、R10、V3、C4、D2、C5稳压成+6V后还经D3、C6、C7变换出-6V供精密放大器，用于处理较小的电流数据采集信号。

2、电压采集电路用电阻分压方式获得电压数据，由太阳能电池+极，经R2、R3、RP2、C3送入A/D转换器。

3、电流采集电路是在分流器R0上获得较小的电流信号后，经精密放大器D4和R6、R4、R5、RP3、R7、R8、RP4、C9放大到可以进入A/D转换器的电路。

4、A/D转换器在单片微型计算机D5的内部，对电压数据和电流数据进行模拟信号至数字信号的转换。

5、单片微型计算机对A/D转换器实施控制，将获得的电压和电流的数字信号进行处理，得到功率和电功数据。

单片微型计算机还对液晶显示器D6进行控制，把电压、电流、功率、电功数据实时显示在液晶显示器上。

单片微型计算机还将电功数据长期保存在EEPROM中。

6、电功数据存储器在单片微型计算机D5内部，是一种电可擦除可编程只读存储器EEPROM，可以在线修改数据并长期保存数据，非常适合做电功数据存储器。

7、为了保证电度表能适应太阳能电池组的实际情况，本发明特别设计了一个自动复位电路S1、V1，使单片微型计算机的工作能顺利进行。

如图3所示：

2、电压采集电路用电阻分压方式获得电压数据，由太阳能电池+极，经R2、R3、RP2、C3，再经模拟开关D10送入A/D转换器D11。

3、电流采集电路是在分流器R0上获得较小的电流信号后，经精密放大器D4和R6、R4、R5、RP3、R7、R8、RP4、C9放大后经模拟开关D10进入A/D转换器D11。

4、A/D转换器D11对电压数据和电流数据进行模拟信号至数字信号的转换。

5、单片微型计算机D5对A/D转换器实施控制，将获得的电压和电流的数字信号进行处理，得到功率和电功数据。

单片微型计算机还对液晶显示器D6，D7，D8，D9进行控制，把电压、电流、功率、电功数据实时显示在液晶显示器上。

单片微型计算机还将电功数据长期保存在EEPROM D12中。

6、电功数据存储器D12是一种电可擦除可编程只读存储器EEPROM，可以在线修改数据并长期保存数据，非常适合做电功数据存储器。

7、为了保证电度表能适应太阳能电池组的实际情况，本发明特别设计了一个自动复位电路S1，V1，使单片微型计算机的工作能顺利进行。

Claims

1、太阳能电池组电度表，其特征在于包括分别与太阳能电池组连接的电压采集电路、电流采集电路，还包括A/D转换器、单片微型计算机、电功数据存储器和供电电源；所述供电电源的输出端分别连接A/D转换器、单片微型计算机和电功数据存储器，所述电压采集电路和电流采集电路的输出端分别连接A/D转换器的输入端，所述A/D转换器与所述单片微型计算机连接，所述单片微型计算机与电功数据存储器连接，在单片微型计算机上连接显示模块。

2、根据权利要求1所述太阳能电池组电度表，其特征在于所述显示模块包括电压显示模块、电流显示模块、功率显示模块和电功显示模块。

3、根据权利要求1所述太阳能电池组电度表，其特征在于所述A/D转换器、电功数据存储器分别设置在单片微型计算机内。

4、根据权利要求1所述太阳能电池组电度表，其特征在于还包括自动复位电路，所述自动复位电路连接于太阳能电池组、电压采集电路的输入端和单片微型计算机之间。