[发明专利]一种一体化太阳能无线示功仪

说明书

本发明公开了一种一体化太阳能无线示功仪，属于油田采油量检测技术领域，所述一体化太阳能无线示功仪包括：太阳能电池板、充电电路、电流电压采样电路1、驱动器、电流电压采样电路2、充电电池、压力载荷传感器、加速度传感器、控制器、稳压模块、隔离保护模块、无线发送模块、无线接收模块及远程终端RTU；本发明将太阳能供电系统与无线示功仪进行一体化设计和控制，大大提升了油田采油无线示功仪的运行性能，同时能根据太阳能输入能量自动调节示功仪的工作状态，集成度高，能耗低，可靠性和性价比更高。

技术领域

本发明属于油田采油量检测技术领域，特别是一种一体化太阳能无线示功仪。

背景技术

传统太阳能无线示功仪主要由太阳能供电系统和测功仪两部分组成，两者是两套独立运行的系统，集成度低，由于需要两套控制系统，因此能耗高，同时不能根据太阳能输入能量自动调节示功仪的工作状态，如无线测功仪在工作时，无线通讯模块的能耗是相当高的，在电池能量不充足的情况下，如果无线通讯模块、压力载何传感器、加速度传感器等连续长时间工作，很容易将电池的电量耗光，造成测功数据不能及时上传到远程终端RTU。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一体化太阳能无线示功仪，解决传统太阳能无线测功仪集成度低，能耗高，不能根据太阳能输入能量自动调节示功仪工作状态的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种一体化太阳能无线示功仪，包括太阳能供电系统、压力载荷传感器、加速度传感器、控制器、稳压模块、隔离保护模块、无线发送模块、无线接收模块及远程终端RTU；所述太阳能供电系统经隔离保护模块、稳压模块向控制器供电；控制器采集压力载荷传感器及加速度度传感器的数据，算出示功数据后，将示功数据通过无线发送模块发送给无线接收模块，无线接收模块将测功数据处理后再发送到远程终端RTU进行数据综合分析处理。

进一步地，所述太阳能供电系统依次由太阳能电池板、电流电压采样电路1、驱动器、充电电路、电流电压采样电路2和充电电池组成；所述充电电路依次由MOS管、续流二极管、电感和电容组成；首先控制器通过电流电压采样电路1采集太阳能板输出的电流电压信号和通过电流电压采样电路2采集电池端输出的电流电压信号，然后控制器对采集的电流电压信号进行分析处理得到驱动器的驱动信号，驱动器再根据驱动信号将太阳能电池板发出的电通过充电电路充入充电电池。

进一步地，所述所述控制器主控芯片可采用DSP、ARM及MCU，主要实现太阳能最大输出功率的MPPT控制、充电电池充放电的控制、测功数据的采集及无线信号的发送。

根据上述一种一体化太阳能无线示功仪系统的控制方法，包括以下步骤：

第一步、充电电池依次通过隔离保护模块、稳压模块向控制器供电。

第二步、控制器通过电流电压采样电路采集太阳能电池板输出的电流I_pv和电压U_pv，通过电流电压采样电路采集输入充电电池的电流I_o和电压U_o。

第三步、判断天气情况是否满足充电条件，如果是，则进行第四步，如果否，则进行第六步。

第四步、控制器根据太阳能电池板输出的电流I_pv和电压U_pv，算出太阳能电池板输出的功率P_pv=U_pv*I_pv，并进行MPPT运算，算出MPPT扰动值。

第五步、控制器根据MPPT扰动值、电流电流I_o和电压U_o，算出控制参量U_s，生成驱动信号PWM，并通过驱动器驱动充电电路向充电电池充电。