CN205912019U - 一种太阳能光伏发电监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能发电监测技术领域，特别是一种采用无线通信方式的太阳能光伏发电监测装置。它包括单片机控制模块和与单片机控制模块电性连接的环境参数采集模块、电量参数采集模块、可充电锂电池模块、输入输出模块、图像采集模块及无线通信模块，环境参数采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、风速传感器和二氧化硫传感器，电量参数采集模块包括电流传感器和电压传感器，单片机控制模块通过无线通信模块与监控终端进行无线通信。本实用新型采用无线通信方式传输数据，节省了有线通信方式所需的大量通讯电缆和管材，不仅大大缩短了施工周期，而且减少了投资成本。

Description

一种太阳能光伏发电监测装置

技术领域

本实用新型属于太阳能发电监测技术领域，特别是一种采用无线通信方式的太阳能光伏发电监测装置。

背景技术

随着世界各国的不断发展，对能源的需求量也逐渐加大，特别是发展中国家对能源的需求与日俱增，这主要体现在对煤、石油、天然气等传统能源的消耗上。在传统能源紧张、环境压力日增的今天，光伏发电以其自身无污染、可再生的特点，受到了人们的青睐，是发展前景广阔的一种可再生能源。

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有清洁性、安全性、广泛性、长寿命和免维护性、资源的充足性、可再生以及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。光伏发电是根据光生伏特效应原理，将太阳光能直接转化为电能。

参考专利文献CN205160468U公开了一种光伏发电***监测装置，包括监控主机、检测模块和环境参数采集盒，监测模块监测数据交互端连接监控主机监测数据交互端，环境参数采集盒环境数据交互端连接监控主机环境数据交互端，监测模块和环境参数采集盒与监控主机通过RS458总线进行数据交互。

上述参考文献，对于太阳能光伏发电***中的电流、电压、温度等参数监测采用有线通信RS485方式。当光伏板设置在室外距离配电柜的距离比较远时，存在以下问题：一是需要使用大量的通信线缆，RS485的有效传输距离有限，当传输距离较长时，传输质量难以保证；二是在施工放线时，工程量大，而且复杂，施工周期长，增加了施工难度；三是对于后期的运行、管理、维护的难度也会相应增加，成本高。

实用新型内容

针对现有技术采用有线通信方式传输太阳能光伏发电***中的电流、电压、温度等参数存在的问题，本实用新型提出了一种太阳能光伏发电监测装置，该装置在采集太阳能光伏发电***的环境参数和电量参数后，通过无线通信方式传输给监控终端，提高了传输可靠性。

本实用新型采用如下技术方案：

一种太阳能光伏发电监测装置，它包括单片机控制模块和与单片机控制模块电性连接的环境参数采集模块、电量参数采集模块、可充电锂电池模块、输入输出模块、图像采集模块及无线通信模块，环境参数采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、风速传感器和二氧化硫传感器，电量参数采集模块包括电流传感器和电压传感器，单片机控制模块通过无线通信模块与监控终端进行无线通信。

进一步的，无线通信模块为WIFI模块、蓝牙模块、3G模块或4G模块。

进一步的，图像采集模块为CCD摄像机。

进一步的，输入输出模块为触控显示屏。

更进一步的，触控显示屏为电容式多点触控显示屏。

本实用新型提出的一种太阳能光伏发电监测装置相对于现有技术具有如下优点：1.本实用新型采用无线通信方式传输数据，节省了有线通信方式所需的大量通讯电缆和管材，不仅大大缩短了施工周期，而且减少了投资成本；2.本实用新型还设置了二氧化硫传感器，用于检测太阳能光伏发电***周围的环境中二氧化硫含量；3.监控终端通过CCD摄像机远程监控太阳能光伏发电***的运行状况，能够及时获取故障信息。

附图说明

图1是太阳能光伏发电监测装置的结构图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参阅图1所示，本实用新型优选一实施例的太阳能光伏发电监测装置的结构图，它包括单片机控制模块3和与单片机控制模块3电性连接的环境参数采集模块1、电量参数采集模块2、可充电锂电池模块6、输入输出模块4、图像采集模块5及无线通信模块7。其中，环境参数采集模块1包括温度传感器11、湿度传感器12、光照强度传感器13、风速传感器14和二氧化硫传感器15。温度传感器11感受环境温度并转换成可用输出信号，用于测量太阳能光伏发电***所在环境的温度；为了测量准确，湿度传感器12应避免安装在粉尘较大的环境中；光照强度传感器13检测到太阳能光伏发电***所在环境的光照度反馈给单片机控制模块3；风速传感器14是可连续监测其所在地点的风速、风量(风量＝风速x横截面积)大小；二氧化硫传感器15用于检测其所在环境的二氧化硫含量。二氧化硫是形成酸雨的主要原因，酸雨会对太阳能光伏发电***中太阳能电池板早成腐蚀，影响太阳能电池板的使用寿命。单片机控制模块3接收到温度传感器11、湿度传感器12、光照强度传感器13、风速传感器14和二氧化硫传感器15所反馈的环境温度、湿度、光照度、风速和二氧化硫含量数据，对这些数据进行处理并缓存。

电量参数采集模块2包括电流传感器21和电压传感器22，电流传感器21和电压传感器22分别用于检测太阳能光伏发电***所输出的电流值和电压值，单片机控制模块3接收到电流传感器21和电压传感器22反馈数据，进行数据处理，得到该太阳能光伏发电***的输出电量。该实施例采用可充电锂电池模块6供电，使用太阳能光伏发电***对可充电锂电池进行充电，有效地节约了能源。

该实施例的图像采集模块5为CCD摄像机，CCD摄像机是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。CCD摄像机将拍摄到的太阳能光伏发电***的运行状况(包括光伏组件的俯仰动作是否异常等运行状况)的图片信息或视频信息传送给单片机控制模块3。

单片机控制模块3通过无线通信模块7与监控终端8进行无线通信。该实施例的单片机控制模块3为51系列单片机控制电路，51系列单片机控制电路将接收到的环境温度、湿度、光照度、风速、二氧化硫含量、电流、电压进行处理后，通过无线通信模块7发送给监控终端8，监控终端8可实时掌握太阳能光伏发电***的环境情况和发电情况。单片机控制模块3还将太阳能光伏发电***的运行状况通过无线通信模块7发送给监控终端8，监控终端8实时掌握光伏组件的运行状况，一旦出现太阳能电池板的俯仰动作异常，立刻派维修人员到现场进行处理。

需要说明的是，该实施例的无线通信模块7为WIFI模块，单片机控制模块3通过网络进行数据传输。本领域技术人员可知，无线通信模块7还可为蓝牙模块、3G模块或4G模块，上述模块均可实现数据无线传输。

该实施例的输入输出模块4为触控显示屏。通过触控显示屏输入控制指令到单片机控制模块3，且该触控显示屏可实时显示该太阳能光伏发电***的环境参数和电量参数。

此外，该实施例的触控显示屏为电容式多点触控显示屏。电容式多点触控显示屏只需要触摸，不需要压力来产生信号，且在生产后只需要一次或完全不需要校正。由于电容式多点触控显示屏中的部件不需任何移动，因此寿命长。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种太阳能光伏发电监测装置，它包括单片机控制模块和与单片机控制模块电性连接的环境参数采集模块、电量参数采集模块、可充电锂电池模块、输入输出模块、图像采集模块及无线通信模块，其特征在于：所述环境参数采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、风速传感器和二氧化硫传感器，所述电量参数采集模块包括电流传感器和电压传感器，所述单片机控制模块通过无线通信模块与监控终端进行无线通信。

2.如权利要求1所述太阳能光伏发电监测装置，其特征在于：所述无线通信模块为WIFI模块、蓝牙模块、3G模块或4G模块。

3.如权利要求1所述太阳能光伏发电监测装置，其特征在于：所述图像采集模块为CCD摄像机。

4.如权利要求1所述太阳能光伏发电监测装置，其特征在于：所述输入输出模块为触控显示屏。

5.如权利要求4所述太阳能光伏发电监测装置，其特征在于：所述触控显示屏为电容式多点触控显示屏。