基于ID全生命周期的光伏組件監測結構制造技術

本實用新型專利技術公開了基于ID全生命周期的光伏組件監測結構，包括設置在光伏組件上且與光伏組件一一對應的SOC芯片，SOC芯片上集成有電壓采樣、電流采樣、光傳感器、溫度傳感器、EEPROM、wifi和載波芯片，EEPROM內固化有與光伏組件對應的唯一ID代碼的預制數據，將預制數據、電流數據、電壓數據、陽光強度數據以及溫度數據存儲在EEPROM內，通過光伏組件串連成光伏組串接入逆變器匯流，載波芯片將EEPROM中相關數據通過HPLC技術與逆變器進行信息交互，以及通過wifi與外部終端進行信息交互主；通過SOC芯片在每一塊光伏組件上，能夠通過此SOC芯片達成對每一張光伏組件運行、運維全壽命周期追述，為現場及云端大數據能夠識別、定位、巡檢、分析、故障研判、故障定位提供支撐。故障定位提供支撐。故障定位提供支撐。

【技術實現步驟摘要】
基于ID全生命周期的光伏組件監測結構


[0001]本技術涉及光伏組件的
，具體涉及基于ID全生命周期的光伏組件監測結構。

技術介紹

[0002]隨著光伏產業不斷發展，全社會需求越來越高，技術普及，應用廣泛。光伏發電系統主要由光伏組件、逆變器和聯接線路組成，每一組串由多張光伏組件串接接入逆變器通過逆變器接入匯流箱接入電網。
[0003]現在光伏管理系統和云端的所有數據來源于逆變器，通過逆變器也只能采集到每一組串的數據，不能通過逆變器穿透采集每一張光伏組件數據，這就給光伏組件的識別、數據采集、運維和維修帶來困難。
[0004]在分布式光伏站在運行一段時間后，如某一光伏組串中其中一塊組件出現故障，導致無法采集到該組件的故障數據，需要將整個組串都檢查一遍查找故障組件，甚至會把整串組件都拆下來，送回廠家進行檢測，運維成本超出組件本身價值，但是，在送回廠家檢測時，還可能由于廠家轉產或者運維人員發生變化，存在著找不得到廠家和人員進行質保和檢測的問題，而其它廠家又無法對不屬于該廠的光伏組進行檢測和質保，或者檢測費用超出預算；特別是在光照條件好的沙漠、湖泊、海上光伏站，運維難度大和檢測成本更高，將影響光伏站運行收益。

技術實現思路

[0005]針對現有技術存在的上述不足，本技術的目的在于提供一種能夠采集每一張光伏組件的坐標、基礎信息、運行數據以及實時數據監測，運用基于ID唯一電子身份進行全生命周期內的光伏組件監測，為智能管理和運維系統提供支撐的基于ID全生命周期的光伏組件監測結構。
[0006]解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：
[0007]基于ID全生命周期的光伏組件監測結構，包括設置在光伏組件上且與光伏組件一一對應的SOC芯片，由對應的光伏組件的組件輸出電路向SOC芯片供電，所述SOC芯片上集成有電壓采樣、電流采樣、光傳感器、溫度傳感器、EEPROM、wifi和載波芯片，所述EEPROM內固化有與光伏組件對應的唯一ID代碼的預制數據，所述電流采樣用于采集光伏組件內的電流數據，所述電壓采樣用于采集光伏組件內的電壓數據，所述光傳感器用于采集陽光強度數據，所述溫度傳感器用于采集光伏組件表面的溫度數據，將預制數據、電流數據、電壓數據、陽光強度數據以及溫度數據存儲在EEPROM內，載波芯片將EEPROM中相關數據通過HPLC技術與逆變器進行信息交互，以及通過wifi與外部終端進行信息交互。
[0008]本方案中基于ID代碼與光伏組件唯一識別相關聯，將在EEPROM內的預制數據與出廠參數相對應，即對每一張光伏組件的出廠預制數據錄入至EEPROM內，其中，預制數據包括生產廠家、生產批次、生產機號、生產時間、出廠時間、設計最大發電功率、額定輸出電壓、電
流等等。
[0009]通過SOC芯片上的電流采樣和電壓采樣實時采集該光伏組件輸出的電流數據和電壓數據，通過光傳感器、溫度傳感器實時采集光伏組件光照、溫度的實時數據參數，采集的電流數據、電壓數據、光照數據和溫度數據存儲在EEPROM內，載波芯片將存儲在采集EEPROM內的相關數據通過HPLC與逆變器進行交互，以及通過wifi與外部終端進行信息交互，逆變器在將相關數據發送至控制中心，控制中心將相關數據進行對比、校驗、分析和預判，通過大數據實時對光伏組件的各種性能和參數進行實時校核，達到對光伏組件的運行狀態、健康狀態實時監控目的，對出現故障的光伏組件實時發現，及時修復和更換，保證光伏電站健康運行，降低光伏組件運維成本，增大發電效率。
[0010]同時，由于HPLC技術具有速度快、數據傳輸可靠、技術成熟、使用廣，因此，數據傳輸由載波芯片與逆變器之間通過高速電力線載波進行，能夠保證數據的可靠、包容、擴展、數據采集交互實時快捷。
[0011]進一步，其他的光伏組件通過旁路電路與該光伏組件上的SOC芯片電連接，其他的光伏組件向該光伏組件上的SOC芯片提供電源。
[0012]如某一張光伏組件出現故障，組串內的其它光伏組件通過旁路通道對SOC芯片進行電源輸出，為SOC芯片提供數據傳輸的電力，能夠在第一時間通過逆變器與HPLC信息交互監測該故障光伏組件，判定光伏組件故障類型和位置，為實施智能運維和現場運維實時數據支撐和參謀。
[0013]進一步，所述電流采樣內設有錳銅分離器，所述錳銅分離器與光伏組件輸出線路連接，所述錳銅分離器用于進行電流采樣，將采樣的電流通過ADC轉換保存在EEPROM內。
[0014]這樣設計，通過錳銅分流器進行電流采樣，使用的ADC進行模數轉換，能夠獲取到電流數據。
[0015]進一步，所述電壓采樣通過電阻分壓進行電壓采樣，將采樣的電壓通過ADC轉換保存在EEPROM內。
[0016]這樣設計，通過電阻分壓進行電壓采樣，使用ADC進行采樣的模數轉換，能夠獲取電壓數據。
[0017]其中，SOC芯片能夠集成安裝接入光伏組件的輸出電路上，或補裝在已投入運行分布式光伏站的光伏組件的輸出電路上。在光伏組件出廠時，既可將ID身份模塊安裝在光伏組件上，這樣能夠減少后期安裝麻煩；也可以將ID身份模塊安裝在已完成建設的光伏電站的光伏組件上，這樣，對已完成建設的光伏電站進行補裝，成本低，達到對已投運的分布光伏站進行管理智能化升級和已投運光伏組件進行全壽命周期監測，提升分布式光伏發電經濟效益。
[0018]與現有技術相比，本技術具有如下有益效果：
[0019]由于現有技術中的光伏組件，無電子身份識別，運行一段時間后無法追溯光伏組件出廠信息，出廠時的技術參數，出廠批次及出廠時間等基礎信息。因此，本技術實用技術通過基于ID全生命周期的光伏組件監測結構接入每一塊光伏組件上，能夠對每一張光伏組件全壽命周期追溯，而且，光伏組件追求的最重要的指標就是發電效率，通過該實用型技術，基于SOC技術集成電壓采樣、電流采樣、光傳感器、溫度傳感器、EEPROM、Wifi、載波芯片與存儲在EEPROM內的預制數據、實時數據經逆變器傳遞至控制中心，由控制中心對相關
數據進行校驗、分析、判定和儲存，而預制數據為出廠額定數據，由控制中心的遠程數據管理系統及云端系統對光伏組件進行全壽命周期管理，為分布式光伏站的有效運行、運維提供技術支撐，為遠端光伏發電系統智慧管理，使之能夠可觀、可測、定位、故障判定、報警、巡檢，減少運維成本，提升分布式光伏發電效益。
附圖說明
[0020]圖1為本技術基于ID全生命周期的光伏組件監測結構的結構示意圖。
[0021]圖中：SOC芯片1、電壓采樣2、電流采樣3、光傳感器4、溫度傳感器5、EEPROM6、Wifi7、載波芯片8、組件輸出電路9、旁路通道10、逆變器11。
具體實施方式
[0022]下面將結合附圖及實施例對本技術作進一步說明。
[0023]本實施例：參見圖1，基于ID全生命周期的光伏組件監測結構，包括設置在光伏組件上且與光伏組件一一對應的SOC芯片1，由對應的光伏組件的組件輸出電路9向SOC芯本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.基于ID全生命周期的光伏組件監測結構，其特征在于，包括設置在光伏組件上且與光伏組件一一對應的SOC芯片（1），由對應的光伏組件的組件輸出電路向SOC芯片（1）供電，所述SOC芯片上集成有電壓采樣（2）、電流采樣（3）、光傳感器（4）、溫度傳感器（5）、EEPROM（6）、wifi（7）和載波芯片（8），所述EEPROM（6）內固化有與光伏組件對應的唯一ID代碼的預制數據，所述電流采樣（3）用于采集光伏組件內的電流數據，所述電壓采樣（2）用于采集光伏組件內的電壓數據，所述光傳感器（4）用于采集陽光強度數據，所述溫度傳感器（5）用于采集光伏組件表面的溫度數據，將預制數據、電流數據、電壓數據、陽光強度數據以及溫度數據存儲在EEPROM（6）內，載波芯片（8）將EEPROM（6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張春強，岑學于，孫金海，
申請(專利權)人：張春強，
類型：新型
國別省市：