[发明专利]一种一体化太阳能无线示功仪

权利要求书

1.一种一体化太阳能无线示功仪，其特征在于：包括太阳能供电系统（18）、压力载荷传感器（10）、加速度传感器（11）、控制器（12）、稳压模块（13）、隔离保护模块（14）、无线发送模块（15）、无线接收模块（16）及RTU（17）；所述太阳能供电系统（18）经隔离保护模块（14）、稳压模块（13）向控制器（12）供电；所述控制器（12）采集压力载荷传感器（10）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（15）发送给无线接收模块（16），无线接收模块（16）将测功数据处理后再发送到远程终端RTU（17）进行数据综合分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种一体化太阳能无线示功仪，其特征在于：所述太阳能供电系统（18）依次由太阳能电池板（1）、电流电压采样电路1（6）、驱动器（7）、充电电路（19）、电流电压采样电路2（8）和充电电池（9）组成；所述充电电路（19）依次由MOS管（2）、续流二极管（3）、电感（4）和电容（5）组成；首先控制器（12）通过电流电压采样电路1（6）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（8）采集电池端输出的电流电压信号，然后控制器（12）对采集的电流电压信号进行分析处理得到驱动器（7）的驱动信号，驱动器（7）再根据驱动信号将太阳能电池板（1）发出的电通过充电电路（19）充入充电电池（9）。

3.根据权利要求1所述的一种一体化太阳能无线示功仪，其特征在于，所述控制器（12）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。

4.根据权利要求1所述一体化太阳能无线示功仪的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、充电电池（9）依次通过隔离保护模块（14）、稳压模块（13）向控制器（12）供电；

第二步、控制器（12）通过电流电压采样电路（6）采集太阳能电池板（1）输出的电流I_pv和电压U_pv，通过电流电压采样电路（8）采集输入充电电池（9）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（12）根据太阳能电池板（1）输出的电流I_pv和电压U_pv，算出太阳能电池板（1）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（12）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（7）驱动充电电路（19）向充电电池（9）充电；

第六步、判断充电电池（9）电量是否充足，如果是，则进行第八步，如果否，则进行第七步；

第七步、控制器（12）调节整个系统工作在间隙性休眠模式，进而调节测功数据的采集和无线发送模块（15）发送数据的频次；

第八步、控制器（12）通过压力载荷传感器（10）采集抽油机的负荷F，通过加速度传感器（11）采集抽油机抽油杆的加速度a(t)，通过对a(t)积分得抽油杆运动的速度: v(t)=v(0)+∫₀^t a(t)dt，对速度v(t)集分得到抽油杆的位移S；

第九步、控制器（12）通过无线发送模块（15）将抽油机的负荷F及抽油杆的位移S发送给无线接收模块（16）；

第十步、无线接收模块（16）将接收到的负荷F、位移S数据送到远程终端RTU当中，供用户分析和控制，完成后返回第二步。