[发明专利]一种光伏组件电压、电流测量设备

说明书

本发明涉及一种电压、电流测量设备，尤其涉及一种光伏组件电压、电流测量设备，包括信号采集电路和DSP控制系统，光伏组件的输出端连接电容充放电电路的输入端，电容充放电电路的输出端连接信号转换电路的输入端，信号转换电路的输出端连接钳位滤波电路的输入端，钳位滤波电路的输出端连接DSP电路；DSP电路的输出端一经驱动电路连接电容充放电电路，DSP电路的输出端二连接指示灯电路的输入端，DSP电路的输出端三连接数据存储模块电路的输入端；系统电源电路的输出端分别给DSP电路、驱动电路、信号转换电路、指示灯电路、数据存储模块电路供电；本发明具有设备轻便，成本低，密度高，连续不间断测量，支持数据存储等特点。

技术领域

本发明涉及一种电压、电流测量设备，尤其涉及一种光伏组件电压、电流测量设备。

背景技术

人们对能源需求急剧增加，在化石能源日益匮乏的背景下，开发和利用太阳能等可再生能源越来越受到重视。世界各国政府纷纷把充分开发利用太阳能作为可持续发展的能源战略决策。太阳能光伏发电是新能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术，各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发，并积极推进产业化进程，大力开拓市场应用。太阳能的利用虽然是无地域限制，随处可得，但目前光伏发电系统效率偏低是光伏发电大规模推广应用的瓶颈，因此如何最大限度地利用光伏阵列所产生的能量是关键问题所在，光伏组件作为太阳能发电系统的重要部分，对发电系统的工作效率和发电量都有很大影响。比如光伏组件的材质、安放角度、表面灰尘、光照强度、环境温度等都会不同程度地影响太阳能发电系统的发电效率。所以，合理利用光伏组件，尽可能地提高光伏组件的发电效率，一直是光伏技术人员的重点研究方向。而对光伏组件发电效率的研究要以其实时的特性参数作为基础。现有技术中光伏组件电压、电流测量设备较少，价格昂贵，大部分较笨重，普及度很低，不利于光伏组件工作效率的研究。

发明内容

本发明的目的是针对以上具体问题，为了克服现有技术的缺陷，从而提供一种结构简单，使用方便的光伏组件电压、电流测量设备，为解决上述技术问题，本发明提供的一种光伏组件电压、电流测量设备。光伏组件的输出端连接电容充放电电路的输入端，电容充放电电路的输出端连接信号转换电路的输入端，信号转换电路的输出端连接钳位滤波电路的输入端，钳位滤波电路的输出端连接DSP电路；DSP电路的输出端一经驱动电路连接电容充放电电路，DSP电路的输出端二连接指示灯电路的输入端，DSP电路的输出端三连接数据存储模块电路的输入端；系统电源电路的输出端分别给DSP电路、驱动电路、信号转换电路、指示灯电路、数据存储模块电路供电。

信号采集电路包括电容充放电电路(主电路)、驱动电路、信号转换电路、钳位滤波电路。

电容充放电电路由光伏组件、压敏电阻R22、双路继电器S1、电容矩阵电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、放电电阻R16、放电电阻R17、开关S2、开关S3、均压电阻R18、均压电阻R19及电流采样电阻R12组成。

当DSP输出信号让继电器闭合使光伏组件和电容之间电路接通，光伏组件开始对电容进行充电。光伏组件经过压敏电阻R22、二极管D1与电容矩阵组成回路；压敏电阻R22用来避免过压；金属膜电阻R13、R14和R15起分压作用，可以将电压信号缩小41倍；二极管D1防止电路反接造成的不良后果；S1作为双路继电器，控制电容矩阵的充电与放电，利用开关S1改变接入回路的电容矩阵的容量，使设备在测量不同的电压范围时，电容矩阵都能有相同的充电时长；金属膜电阻R18与R19作为均压电阻防止因受压不均造成的电容受损；金属膜精密电阻R15起降压作用，是电压信号的采样点；康铜丝电阻R12可以将电流信号转换为电压信号，是电流信号的采样点，将0～10A的电流信号转换为0～0.5V的电压信号；大功率电阻R16与R17并联组成电容矩阵的放电电阻。

驱动电路利用ULN2003芯片可以将DSP的输出信号转换为5V的电压信号控制继电器的开闭。