一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開的一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)，屬于光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)Zigbee模塊實(shí)現(xiàn)了后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)光伏系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和信息采集；通過(guò)NFC模塊實(shí)現(xiàn)了每個(gè)光伏優(yōu)化器的準(zhǔn)確定位，同時(shí)方便巡檢人員對(duì)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，避免從后臺(tái)系統(tǒng)中調(diào)出滯后性的信息。該裝置設(shè)計(jì)合理，能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏系統(tǒng)中各光伏組件工作狀態(tài)的同時(shí)，提供光伏組件的位置信息，從而能夠?qū)?wèn)題光伏組件進(jìn)行及時(shí)的控制和處理，提高光伏系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

A photovoltaic system with composite communication photovoltaic optimizer

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)
本技術(shù)屬于光伏發(fā)電
，具體涉及一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
光伏(功率)優(yōu)化器能夠?qū)γ恳粋€(gè)光伏組件實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)，保證光伏系統(tǒng)中每個(gè)光伏模塊都可以最大限度地輸出電能。它同時(shí)具有能量傳輸，能量?jī)?yōu)化，數(shù)據(jù)采集功能和通訊功能，適合在山地和屋面遮擋較嚴(yán)重的地區(qū)使用。ZigBee是一項(xiàng)新型的無(wú)線通信技術(shù)，適用于傳輸范圍短、數(shù)據(jù)傳輸速率低的一系列電子元器件設(shè)備之間。ZigBee無(wú)線通信技術(shù)可于數(shù)以千計(jì)的微小傳感器相互間，依托專門的無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成相互協(xié)調(diào)通信，因而該項(xiàng)技術(shù)常被稱為HomeRFLite無(wú)線技術(shù)、FireFly無(wú)線技術(shù)。近場(chǎng)通信(NearFieldCommunication，簡(jiǎn)稱NFC)，是一種新興的技術(shù)，使用了NFC技術(shù)的設(shè)備(例如移動(dòng)電話)可以在彼此靠近的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，是由非接觸式射頻識(shí)別(RFID)及互連互通技術(shù)整合演變而來(lái)的，通過(guò)在單一芯片上集成感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的功能，利用移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付、電子票務(wù)、門禁、移動(dòng)身份識(shí)別、防偽等應(yīng)用。當(dāng)前光伏優(yōu)化器的通訊方式有多種，有采用有線通訊方法RS485通訊、總線通訊，或電力線載波PLC通訊，或者無(wú)線通訊方法技術(shù)。然而上述光伏優(yōu)化器的通訊方式適合在線監(jiān)測(cè)光伏優(yōu)化器數(shù)據(jù)，但是無(wú)法解決光伏優(yōu)化器在系統(tǒng)中定位問(wèn)題，即不能確定光伏優(yōu)化器在光伏優(yōu)化器組串中第幾個(gè)，與鄰近哪兩個(gè)光伏優(yōu)化器連接。在后臺(tái)系統(tǒng)中無(wú)法定位光伏優(yōu)化器在哪個(gè)組串，哪個(gè)方陣。同時(shí)，檢修人員在現(xiàn)場(chǎng)巡查光伏優(yōu)化器時(shí)，只能從后臺(tái)調(diào)取，而后臺(tái)調(diào)取的數(shù)據(jù)有滯后性，不能實(shí)時(shí)反應(yīng)光伏優(yōu)化器的現(xiàn)場(chǎng)狀況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述現(xiàn)有問(wèn)題，本技術(shù)的目的在于提供一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)，能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏系統(tǒng)中各光伏組件工作狀態(tài)的同時(shí)，提供光伏組件的位置信息，從而能夠?qū)?wèn)題光伏組件進(jìn)行及時(shí)的控制和處理，提高光伏系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。本技術(shù)通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：本技術(shù)公開了一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)，光伏系統(tǒng)中每個(gè)光伏組件均對(duì)應(yīng)連接有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器，復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的輸入端與光伏組件連接，輸出端與其它復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器串聯(lián)；復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器包括MCU和功率轉(zhuǎn)化單元，功率轉(zhuǎn)化單元分別與MCU和光伏組件連接，功率轉(zhuǎn)化單元的輸入端和輸出端均連接有檢測(cè)單元；MCU還連接有Zigbee模塊和NFC模塊；復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器通過(guò)Zigbee模塊與上位機(jī)連接，通過(guò)NFC模塊與其它復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊和手持NFC巡檢設(shè)備連接，每個(gè)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器具有唯一標(biāo)識(shí)ID。優(yōu)選地，功率轉(zhuǎn)化單元包括升壓同步整流電路。優(yōu)選地，檢測(cè)單元包括兩個(gè)用于檢測(cè)功率轉(zhuǎn)化單元輸入端和輸出端電流的分流監(jiān)控器和兩個(gè)用于檢測(cè)功率轉(zhuǎn)化單元輸入端和輸出端電壓的電壓分壓器。優(yōu)選地，Zigbee模塊和NFC模塊的天線固定在復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器外殼的外壁上。進(jìn)一步優(yōu)選地，復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器外殼為非金屬外殼。優(yōu)選地，復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊的通訊模式包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀卡器模式和卡片模式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有以下有益的技術(shù)效果：本技術(shù)公開的一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)，通過(guò)Zigbee模塊實(shí)現(xiàn)了后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)光伏系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和信息采集；通過(guò)NFC模塊實(shí)現(xiàn)了每個(gè)光伏優(yōu)化器的準(zhǔn)確定位，同時(shí)方便巡檢人員對(duì)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，避免從后臺(tái)系統(tǒng)中調(diào)出滯后性的信息。該裝置設(shè)計(jì)合理，能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏系統(tǒng)中各光伏組件工作狀態(tài)的同時(shí)，提供光伏組件的位置信息，從而能夠?qū)?wèn)題光伏組件進(jìn)行及時(shí)的控制和處理，提高光伏系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，Zigbee模塊和NFC模塊不接觸的固定在復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器外殼的內(nèi)壁上，防止天線間互相電磁干擾。更進(jìn)一步地，復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器外殼為非金屬外殼，進(jìn)一步減少電磁干擾影響通訊效果。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)描述，其內(nèi)容是對(duì)本技術(shù)的解釋而不是限定：如圖1，本技術(shù)的具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)中，每個(gè)光伏組件均對(duì)應(yīng)連接有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器；復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器包括MCU、功率轉(zhuǎn)化單元和檢測(cè)單元，功率轉(zhuǎn)化單元分別與MCU和光伏組件連接，MCU還連接有Zigbee模塊和NFC模塊。檢測(cè)單元包括兩個(gè)分流監(jiān)控器，可以采用德州儀器的INA210，可檢測(cè)功率轉(zhuǎn)化單元輸入和輸出端的電流得到，能夠檢測(cè)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的輸入電壓和電流；檢測(cè)單元包括兩個(gè)電壓分壓器，一個(gè)分壓器由兩個(gè)電阻組成，得到電壓信號(hào)。功率轉(zhuǎn)化單元為升壓并聯(lián)同步整流電路，將輸入端的直流電壓升壓輸出，MCU接受檢測(cè)單元檢測(cè)到功率轉(zhuǎn)化單元的輸入輸出電壓電流，下達(dá)指令，使功率轉(zhuǎn)化單元實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)，使功率轉(zhuǎn)化單元的輸出端功率最大。升壓并聯(lián)同步整流電路利用mosfet管導(dǎo)通電阻地，開關(guān)時(shí)間短，降低整流損耗，提高效率。Zigbee模塊和NFC模塊的天線固定在復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器外殼的外壁上，復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器外殼為非金屬外殼。所有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器通過(guò)Zigbee模塊與上位機(jī)連接，通過(guò)NFC模塊與和其他復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器和NFC巡檢設(shè)備連接，每個(gè)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器在生產(chǎn)中燒入程序，具有唯一標(biāo)識(shí)ID。Zigbee模塊利用組網(wǎng)功能與上位機(jī)通訊，將該光伏優(yōu)化器的唯一標(biāo)識(shí)ID與從功率轉(zhuǎn)化單元得到的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)處理光伏陣列中每一個(gè)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的數(shù)據(jù)。MCU可以采用STM32F334C8T6。Zigbee模塊可以采用TI的CC2530。NFC模塊可以采用NXPDESFireEV1。近場(chǎng)通信(NFC)是一種短距高頻的無(wú)線電技術(shù)，在13.56MHz頻率運(yùn)行于20厘米距離內(nèi)。其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。目前近場(chǎng)通信已通過(guò)成為ISO/IECIS18092國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、EMCA-340標(biāo)準(zhǔn)與ETSITS102190標(biāo)準(zhǔn)。復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊具有三種通訊模式，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，讀卡器模式和卡片模式。卡片模式：NFC模塊即相當(dāng)與一張采用RFID技術(shù)的IC卡，NFC模塊存有該光伏優(yōu)化器的唯一標(biāo)識(shí)ID，可被手持NFC巡檢設(shè)備或者其他處于讀卡器模式的光伏優(yōu)化器讀取。讀卡器模式：復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊處于讀卡器模式，可讀取其他復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的處于卡片模式NFC模塊的唯一標(biāo)識(shí)ID。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式：復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊可與手持NFC巡檢設(shè)備雙向交換數(shù)據(jù)，手持NFC巡檢設(shè)備可復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊傳遞指令。NFC模塊根據(jù)MCU是否發(fā)出信號(hào)、MCU信號(hào)中的功率轉(zhuǎn)化單元輸入本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)，其特征在于，光伏系統(tǒng)中每個(gè)光伏組件均對(duì)應(yīng)連接有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器，復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的輸入端與光伏組件連接，輸出端與其它復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器串聯(lián)；/n復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器包括MCU和功率轉(zhuǎn)化單元，功率轉(zhuǎn)化單元分別與MCU和光伏組件連接，功率轉(zhuǎn)化單元的輸入端和輸出端均連接有檢測(cè)單元；MCU還連接有Zigbee模塊和NFC模塊；/n復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器通過(guò)Zigbee模塊與上位機(jī)連接，通過(guò)NFC模塊與其它復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊和手持NFC巡檢設(shè)備連接，每個(gè)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器具有唯一標(biāo)識(shí)ID。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)，其特征在于，光伏系統(tǒng)中每個(gè)光伏組件均對(duì)應(yīng)連接有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器，復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的輸入端與光伏組件連接，輸出端與其它復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器串聯(lián)；
復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器包括MCU和功率轉(zhuǎn)化單元，功率轉(zhuǎn)化單元分別與MCU和光伏組件連接，功率轉(zhuǎn)化單元的輸入端和輸出端均連接有檢測(cè)單元；MCU還連接有Zigbee模塊和NFC模塊；
復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器通過(guò)Zigbee模塊與上位機(jī)連接，通過(guò)NFC模塊與其它復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的NFC模塊和手持NFC巡檢設(shè)備連接，每個(gè)復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器具有唯一標(biāo)識(shí)ID。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合通訊光伏優(yōu)化器的光伏系統(tǒng)，其特征在于，功率轉(zhuǎn)化單元包括升壓同步整流電路。

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高培鑫，郭辰，劉鑫，李騰，彭文博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：北京;11