太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器培訓(xùn)教材

1、太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器培訓(xùn)教材近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏電源的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，已從 數(shù)十瓦的戶用照明發(fā)展到電信、電力、鐵路、石油、部隊(duì)等 部門(mén)通訊設(shè)備數(shù)千瓦的備用電源系統(tǒng)。但由于光伏電源系統(tǒng) 中，太陽(yáng)電池、蓄電池等主要部件屬工作壽命有限，性能逐 步衰變的器件且其性能受不同地理環(huán)境、氣候條件影響較 大，對(duì)光伏電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)使用帶來(lái)一定困難。 “光 伏電源數(shù)據(jù)采集器” ，可快速采集太陽(yáng)電池、蓄電池等器件 的關(guān)鍵工作參數(shù)和太陽(yáng)能輻射量、環(huán)境溫度等氣象參數(shù)，并 且隨時(shí)將采集的數(shù)據(jù)存入裝置內(nèi)的大容量非易失性數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器，最大容量可存入十年的工作數(shù)據(jù)。根據(jù)需要，還可隨 機(jī)將記錄的數(shù)據(jù)打印出來(lái)，供設(shè)計(jì)

2、或使用部門(mén)進(jìn)行系統(tǒng)定量 分析及資料存檔，為今后光伏電源系統(tǒng)更合理的設(shè)計(jì)提供寶 貴的科學(xué)依據(jù)。同時(shí)經(jīng)常定期分析檢查采集的工作數(shù)據(jù)，還 可及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)各部件的故障或隱患，隨時(shí)排除故障或調(diào)整 設(shè)計(jì)參數(shù)，以保證電源系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作并可有效地延長(zhǎng)光 伏電源系統(tǒng)的工作壽命。 數(shù)據(jù)采集器的主要技術(shù)指標(biāo)： 蓄電池電壓：標(biāo)稱值 36V ，最大值 60V ，采集精度 1%， 采集周期為 1 分鐘。 輻射量：最大值 1500W/m 2，采集精度 1% ，采集周期為 1分鐘 環(huán)境溫度測(cè)量范圍：-20 C+60 C,采集精度1%，采集周 期為 1 分鐘。 蓄電池充電電流：最大值 50A，采集精度1%，采集周期為 1 分

3、鐘。 蓄電池放電電流：最大值 50A，采集精度1%，采集周期 為 1 分鐘。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電電流：最大值50A，采集精度1%，采集周期為 10 秒鐘。 工作溫度條件：10+ 50 C 數(shù)據(jù)采集器的基本功能： 數(shù)據(jù)采集：每隔 1 分鐘將蓄電池電壓、太陽(yáng)能輻射量、 蓄電池充電電流、蓄電池放電電流、風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電電流、 環(huán)境溫度等 6 個(gè)工作參數(shù)循環(huán)采集一次并暫存于數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 中。 數(shù)據(jù)處理和記錄：每隔 1 小時(shí)，采集器將前 60 次采集的6 個(gè)參數(shù)分別求平均值作為當(dāng)前值存入掉電不丟失數(shù)據(jù)的 EEPROM 中與以前存入的參數(shù)進(jìn)行比較， 求得 5 個(gè)參數(shù)今日 的最大值和最小值也存入 EEPROM 中。

4、 EEPROM 中最多可 存前 98 天每小時(shí)的當(dāng)前值、最大值和最小值。由于采集器 內(nèi)有硬時(shí)鐘芯片，所以每到月底和年底，采集器自動(dòng)將蓄電池充電電量、放電電量和太陽(yáng)能總輻射量進(jìn)行累加統(tǒng)計(jì)并記 錄，采集器可記錄 10 年的累計(jì)值。 顯示：本機(jī)采用中文點(diǎn)陣液晶顯示器，可分屏顯示： 被采集的 5 個(gè)工作參數(shù)的當(dāng)前值，今日最大值和今日最 小值。瀏覽前 98 天內(nèi)任意一天中的 5 個(gè)參數(shù) 24 小時(shí)的歷史記 錄數(shù)據(jù)。瀏覽前 10 年中任意一年、任意一月的三個(gè)累計(jì)值。 歷史數(shù)據(jù)打印： 采用中文點(diǎn)陣打印機(jī)可打印任意選擇開(kāi)始 日期和結(jié)束日期之間 6 個(gè)工作參數(shù)的歷史數(shù)據(jù) （每天每小 時(shí)的當(dāng)前值、最大值和最小值）

5、 。 硬實(shí)時(shí)鐘校準(zhǔn)設(shè)置：可隨時(shí)調(diào)整當(dāng)前日期（年、月、日） 和當(dāng)前時(shí)間（小時(shí)、分鐘） 。 數(shù)據(jù)采集器的硬件結(jié)構(gòu)：BTV aCHR一 .DIS *FD .RAD一 TEMP 信 號(hào) 調(diào) 理 電 路數(shù)據(jù)采集器硬件結(jié)構(gòu)框圖? CPU將被采集的5路工作參數(shù)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理后， 輸入至對(duì)應(yīng)A/D輸入端口，由軟件程序控制定時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集。 數(shù)據(jù)采集器是一個(gè)完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，如果按常規(guī)配置進(jìn)行設(shè)計(jì)，除CPU微處理器外，還需要多個(gè)不同功能的 外圍器件，如地址鎖存器、EPROM、RAM、PLD等才能構(gòu)成一個(gè)實(shí)用的系統(tǒng)，這樣以來(lái)，將使整個(gè)系統(tǒng)體積變大、布 線復(fù)雜。為此，本機(jī)采用 PSD3系列“可編程單片機(jī)通

6、用外 圍接口芯片”，可將單片機(jī)需要的多個(gè)外圍芯片集成在一個(gè) 芯片內(nèi)，從而大大簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。 由于本機(jī)需要記錄存儲(chǔ)98天的多個(gè)采集處理數(shù)據(jù)和10年的累計(jì)數(shù)據(jù)，信息量很大，所以本機(jī)配置有內(nèi)含電池的32K 不掉電RAM，長(zhǎng)期記憶系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。 本機(jī)設(shè)計(jì)最大采集的蓄電池充電電流最大可達(dá)200A、放電電流最大可達(dá)300A，采集精度為1%，如采用傳統(tǒng)的分流 器進(jìn)行取樣，將很難保證采集精度要求。為此，本機(jī)選用先 進(jìn)的霍爾電流傳感器，不僅簡(jiǎn)化了安裝工藝，還可提高采集 精度和工作可靠性。 數(shù)據(jù)顯示采用點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊，可清晰地顯示4行標(biāo)準(zhǔn)漢字或8行ASC H碼字符，該LCD顯示器內(nèi)含背光 電路，使數(shù)據(jù)顯

7、示更加清晰。當(dāng)10分鐘內(nèi)無(wú)按鍵操作時(shí)，將自動(dòng)關(guān)閉背光電路，以便于降低采集器的自身功耗。 機(jī)內(nèi)配置有標(biāo)準(zhǔn)的并行打印機(jī)接口電路，外接中文點(diǎn)陣打印機(jī)，可隨機(jī)打印系統(tǒng)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)，供資料存檔使用。數(shù)據(jù)采集器的操作： 按后背板標(biāo)注正確連線后（見(jiàn)附圖），打開(kāi)前面板的電源開(kāi) 關(guān)，LCD液晶顯示器發(fā)光顯示“ SJC 2型智能數(shù)據(jù)采集器”然后顯示見(jiàn)屏（待機(jī)顯示狀態(tài)）。常。時(shí)間日期lcD顯示秒前面板右側(cè)LED發(fā)光管閃亮表示程序運(yùn)行 如10分鐘之內(nèi)無(wú)按鍵按下，則自動(dòng)關(guān)閉 隨時(shí)按下任意鍵，LCD即可自動(dòng)打開(kāi)顯示顯示“當(dāng)前數(shù)據(jù)”：在“待機(jī)顯示”狀態(tài)下，依次按鍵或鍵，將依次顯示- 屏的6個(gè)當(dāng)前數(shù)據(jù)蓄電池電壓在顯示“當(dāng)前數(shù)據(jù)”狀態(tài)下，確按當(dāng)鍵值：今日最大值：將返回“待機(jī)顯示”狀態(tài) 注：“今日最大值和今日最小值”是在計(jì)算每小時(shí) 平均值（機(jī)內(nèi)每1分比較值得到.今日最大值鐘采樣一次，每小時(shí)60次取平均值）后所以剛開(kāi)機(jī)時(shí)顯示的并不是準(zhǔn)確的數(shù)值參數(shù)設(shè)置:設(shè)置在