[实用新型]一种汇流箱系统基于CAN总线的通信网络拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种用以解决大型电站的汇流箱系统的监控问题的基于CAN总线的通信网络拓扑结构。

背景技术

在太阳能光伏发电系统中，由于单组光伏电池组件容量较小，难以满足兆瓦级光伏电站要求，因此，需要将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线而使用到汇流箱，并将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱。在光伏发电系统中，汇流箱是光伏电池串列收集太阳能后集散扩充能量的关键转换环节，起到汇集多路光伏电流的作用。

在大型光伏电站中，常常使用成百上千个汇流箱，而光伏发电监控中心需要和每一个汇流箱进行通信，以便对每一路的光伏阵列的工作参数和运行状态进行实时监控和历史数据记录。但是，目前市场上的汇流箱多采用CAN总线通信的方式，其通信速度较慢，实时性较差，且只能采用一主多从的通信方式，通信方式不够灵活。

目前市场上的汇流箱与监控中心多采用CAN级联通信或者总线通信的方式，为了保证可靠地通信，CAN总线最多只能挂32个汇流箱，当汇流箱数量更多时，采用CAN总线通信的方式则不能满足使用要求。此种通信网络拓扑结构系统扩展受到限制，不能够实现光伏发电监控中心能够和每一个汇流箱进行可靠通信。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种汇流箱系统基于CAN总线的通信网络拓扑结构，该通信网络拓扑结构的信息传输速度快，系统扩展不受限制，实现光伏发电监控中心与每一个汇流箱可靠通信。

为达上述目的，本实用新型提供的一种汇流箱系统基于CAN总线的通信网络拓扑结构，采用以下的技术方案：本实用新型包括有：CAN总线、汇流箱、以太网和CAN总线转以太网转换器，所述以太网上连接有若干个所述CAN总线转以太网转换器，所述CAN总线转以太网转换器上连接有若干条所述CAN总线，所述CAN总线上连接若干个所述汇流箱；所述CAN总线转以太网转换器和与之连接的所述CAN总线、及与所述CAN总线连接的汇流箱构成一个子单元，所述子单元通过所述以太网与监控中心连接，所述子单元、以太网和监控中心构成一汇流箱阵列的通信网络系统。

进一步地，所述通信网络拓扑结构采用终端匹配的总线结构，所述汇流箱的CAN接口通过光隔离方式与所述CAN总线连接。

进一步地，所述CAN总线转以太网转换器为专用芯片或MCU。

进一步地，所述汇流箱内部的主控芯片采用带CAN外设的微控制器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述通讯网络拓扑结构的传输速率高，单根双绞线距离可达10km/5kbps；CAN总线采用点对点、一点对多点及全局广播等几种数据收发方式，可实现全分布式多机系统，并且无主、从机之分，每个节点均主动发送报文，可方便构成多机备份系统。

CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术，当两个节点同时上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免了总线冲突。节点具有自动关闭功能。具有可靠的错误检测和处理机制。

当汇流箱数量较多时，所述通信网络拓扑结构能够实现光伏发电监控中心能够和每一个汇流箱进行可靠通信，对每一路的光伏阵列的工作参数和运行状态进行实时监控和历史数据记录。若干个子单元和监控中心通过以太网连接，构成一个汇流箱阵列的通信网络系统。由于基于TCP/IP协议的以太网具有网络速度快，传输可达千兆甚至更快，便于多个系统联网，系统扩展几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，系统可靠、安全。

不同的传输介质可以灵活组合，如同轴电缆、双绞线、光纤等，可降低投资成本，可以实现远程访问、远程监控。其综合了CAN总线通信和以太网通信的优点，可以使数量较多的汇流箱并入光伏发电的监控系统中。

附图说明

图1所示为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本实用新型的详述得到进一步的了解。