[发明专利]一种直流光伏电力载波通讯装置

说明书

本发明提供了一种直流光伏电力载波通讯装置，该装置包括采集模块、辅助电源、控制单元、信号调理模块和耦合模块；其中，采集模块用于采集光伏阵列的电压信号和电流信号，作为采集信号；辅助电源用于将光伏阵列发出的电压信号转换为适于供控制单元工作的预设电压信号；控制单元用于接收来自采集模块的采集信号，并通过信号调理模块生成带有该采集信号的PWM信号，信号调理模块对PWM信号进行调理后发送给耦合模块；耦合模块用于将调理后的PWM信号耦合至电力线上，以利用电力线与上位机进行通讯。本发明的上述直流光伏电力载波通讯装置，利用输电线路输送工频电流的同时利用其传送载波信号，而不需要利用载波芯片，可靠性强，而且成本较低。

技术领域

本发明涉及能源发电技术，尤其涉及一种直流光伏电力载波通讯装置。

背景技术

当今世界，煤炭、石油等化石能源频频告急，环境污染问题日益严峻。而太阳能作为最具潜力的可再生能源，因其储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性以及实用的经济性，越来越被人们所青睐。大力发展光伏产业、积极开发太阳能，在全球范围得到了空前重视，已成为各国可持续发展战略的重要组成部分。光伏产业也称太阳能电池产业，即利用太阳能级半导体电子器件吸收太阳光辐射能，并使之转换为电能的产业。

光伏发电监控系统，可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监控和控制，通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况。

然而，现有的光伏发电监测系统中在处理载波信号时，均需要使用载波芯片，这不仅使得系统工作情况复杂，而且成本也会较高。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明提供了一种直流光伏电力载波通讯装置，以至少解决现有的光伏发电监测系统均需要使用载波芯片以及铺设通信线路来处理载波信号的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种直流光伏电力载波通讯装置，该装置包括采集模块、辅助电源、控制单元、信号调理模块和耦合模块；其中，所述采集模块用于采集光伏阵列的电压信号和电流信号，作为采集信号；所述辅助电源用于将所述光伏阵列发出的电压信号转换为适于供所述控制单元工作的预设电压信号；所述控制单元用于接收来自所述采集模块的所述采集信号，并通过信号调理模块生成带有该采集信号的PWM信号，所述信号调理模块对所述PWM信号进行调理后，发送给所述耦合模块；所述耦合模块用于将调理后的PWM信号耦合至电力线上，以利用电力线与上位机进行通讯。

进一步地，所述采集模块包括电流采集电路和电压采集电路，所述电流采集电路用于采集所述光伏阵列的电流信号，所述电压采集电路用于采集所述光伏阵列的电压信号。这样，通过运用分压法和电流取样电阻的方式进行电压电流的采集，控制单元自带AD转换模块，直接把分压后的电压和减小后的电流送入控制单元即可完成光伏阵列电压电流信号的采集。

进一步地，所述采集模块还包括用于采集所述光伏阵列的温度信号的温度传感器，所述采集信号还包括所述温度传感器所采集的温度信号。

进一步地，所述控制单元采用单片机专用数控电源控制器，集成有高速同步AD变换器、高精度PWM生成器及通讯电路。

进一步地，所述信号调理模块适于对所述PWM信号进行滤波放大，其中，所述信号调理模块采用MOS管设计功放电路，采用SP8M3芯片，通过SP8M3芯片中双MOS管与电阻二极管以及电感组成非限幅式钳位电路，而将控制单元输出的电平由3.3V信号转化为高于3.3V的方波信号，以完成对所述PWM信号功率的放大。