專利名稱：一種應(yīng)用于太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)系統(tǒng)的智能電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)系統(tǒng)的智能電表。
背景技術(shù)：
近30年來，太陽(yáng)能利用技術(shù)在技術(shù)研發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場(chǎng)開拓方面都獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，成為快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。隨著太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用普及，尤其是在國(guó)家發(fā)布對(duì)太陽(yáng)能上網(wǎng)電價(jià)的補(bǔ)貼政策后，對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)饋送到電網(wǎng)的電能需要精確計(jì)量；同時(shí)，針對(duì)用于住宅屋頂?shù)男⌒吞?yáng)能分布式發(fā)電系統(tǒng)，需要提供用戶查詢系統(tǒng)中各個(gè)逆變器狀態(tài)及部分控制功能。傳統(tǒng)的電能表不具備監(jiān)控分布式系統(tǒng)中的逆變器功能，通常需要額外增加一個(gè)通信控制器以查詢并控制系統(tǒng)中的逆變器。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)的智能電表上增加了適用于太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)系統(tǒng)中的逆變器狀態(tài)查詢及控制的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)上述功能，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種應(yīng)用于太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的新型智能電表，在傳統(tǒng)功能的智能電表上，增加與系統(tǒng)中逆變器通信的功能，使得該智能電表能夠獲取各個(gè)逆變器的工作狀態(tài)，并可對(duì)其進(jìn)行控制。智能電表還可通過多種方式將系統(tǒng)及逆變器狀態(tài)上報(bào)給遠(yuǎn)程的服務(wù)器中，可為客戶實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息和歷史信息的查詢功能。所述智能電表包括微處理器，計(jì)量模塊，人機(jī)接口模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，上行通信模塊，下行通信模塊，電間控制及電源模塊。所述微處理器用于對(duì)整個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理及控制。所述計(jì)量模塊用于采集電網(wǎng)的電壓，電流，計(jì)量電量等。所述人機(jī)接口模塊用于顯示系統(tǒng)信息，接收用戶操作輸入。所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于記錄電能計(jì)量的歷史數(shù)據(jù)，異常狀況信息等。所述電源模塊產(chǎn)生直流電源以供設(shè)備使用。所述電閘控制可以在必要的時(shí)候關(guān)閉電網(wǎng)連接。所述下行通信模塊通過電力線載波方式，以高頻的通信載波信號(hào)把通信數(shù)據(jù)疊加到電力線上，與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器進(jìn)行通信，通過這種通信方式可以采集逆變器的實(shí)時(shí)信息，例如每個(gè)電池板的發(fā)電功率，故障狀態(tài)等；通過電力線載波通信，所述下行通信模塊可以對(duì)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行操作，例如參數(shù)配置，逆變器的啟停等操作。所述上行通信模塊是與web服務(wù)器通信的模塊，可以是GPRS無線傳輸、以太網(wǎng)接口、WIFI通信中的一種或多種通信模塊，但不僅限于上述幾種通信方式，可以將整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)端的web服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。所述的web服務(wù)器可以提供監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)，以及提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽服務(wù)，供遠(yuǎn)程用戶實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)狀態(tài)，或者查看歷史數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型在現(xiàn)有的智能電表上增加了用于太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)逆變器的通信接口，用于監(jiān)控太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)，并可以對(duì)各個(gè)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行操作。系統(tǒng)中的web服務(wù)器可以存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以供遠(yuǎn)程客戶訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)。[0009]本實(shí)用新型給分布式太陽(yáng)能并網(wǎng)系統(tǒng)帶來的明顯優(yōu)勢(shì)是集成了系統(tǒng)的計(jì)量和監(jiān)控功能，并提供了友好的用戶訪問形式來監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

圖1是本實(shí)用新型所應(yīng)用的太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)框圖。圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)現(xiàn)方式圖1所示的一種太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)框圖，本系統(tǒng)中包括多個(gè)太陽(yáng)能電池板(1)，每個(gè)太陽(yáng)能電池板使用一個(gè)逆變器( 以將所述太陽(yáng)能電池板(1)的直流電轉(zhuǎn)化成交流電，并入電網(wǎng)⑷；系統(tǒng)接入電網(wǎng)⑷前安裝有本實(shí)用新型所述的智能電表⑶；智能電表C3)可以通過多種方式接入到互聯(lián)網(wǎng)(6)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的方式接入互聯(lián)網(wǎng)(6)，或者通過以太網(wǎng)或WIFI經(jīng)過路由器(7)接入到互聯(lián)網(wǎng)(6)；智能電表(3)可以將通信信號(hào)以高頻方式疊加到交流總線(9)上，將通信信息發(fā)送給系統(tǒng)中各個(gè)逆變器O)；所述逆變器(2) 可以通過所述交流總線(9)接收并返回通信信息給所述智能電表(3)；所述智能電表(3) 將采集到的系統(tǒng)信息，包括系統(tǒng)中各個(gè)逆變器⑶的信息，以及智能電表⑶所測(cè)量到的電能等其它信息，通過互聯(lián)網(wǎng)(6)發(fā)送給web服務(wù)器(5)；遠(yuǎn)程客戶(8)可以用通過所述互聯(lián)網(wǎng)(6)訪問到所述web服務(wù)器(5)，進(jìn)而觀察到所述智能電表(3)所采集到的系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息或者歷史信息。圖2所示為本實(shí)用新型的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)示意圖，由計(jì)量模塊(31)、微處理器(32)、 上行通信模塊(3 ，電間控制(34)，人機(jī)接口模塊(3 ，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(36)，下行通信模塊 (37)以及電源模塊構(gòu)成(38)。所述計(jì)量模塊(31)用于測(cè)量太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的交流總線 (9)的信息，包括電壓，電流，發(fā)電量等；所述微處理器(32)對(duì)整個(gè)智能電表設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制， 計(jì)量，通信等功能；所述電閘控制(34)可以在必要的時(shí)候關(guān)斷太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的交流總線 (9)與外部電網(wǎng)(4)之間的物理連接，保障在維修時(shí)候的安全；所述人機(jī)接口模塊(35)由顯示器(351)和輸入設(shè)備(35 構(gòu)成，用戶可以通過輸入設(shè)備(35 對(duì)微處理器(3 輸入命令，微處理器(3 可以在顯示器(351)上顯示測(cè)量信息及監(jiān)控到的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器(2)的狀態(tài)；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(36)用于存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)的智能電表所測(cè)量到的系統(tǒng)信息，記錄系統(tǒng)異常情況等；所述下行通信模塊(37)是由載波通信接口(371)構(gòu)成，通過電力線載波通信方式與系統(tǒng)中的所有逆變器進(jìn)行通信；具體實(shí)現(xiàn)是用高頻的載波信號(hào)疊加到交流總線(9)上，通過復(fù)用交流總線(9)來實(shí)現(xiàn)智能電表(3)與逆變器(2)之間的通信， 節(jié)省通信線路，簡(jiǎn)化系統(tǒng)安裝；所述上行通信模塊(33)用于實(shí)現(xiàn)智能電表(3)設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)(6)的連接，具體實(shí)現(xiàn)可以通過GPRS無線傳輸模塊(331)，以太網(wǎng)接口(332)，WIFI 通信(33 或者其它一些接入方式；所述電源模塊(38)是用于產(chǎn)生直流電源供設(shè)備使用。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的智能電表，其特征在于所述太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中包括多個(gè)太陽(yáng)能電池板(1)，每個(gè)太陽(yáng)能電池板(1)使用一個(gè)逆變器O)以將所述太陽(yáng)能電池板⑴的直流電轉(zhuǎn)化成交流電，并入電網(wǎng)⑷；所述智能電表⑶用于計(jì)量系統(tǒng)電量，并將通信信號(hào)以高頻方式疊加到交流總線(9)上，用于和各個(gè)逆變器(2)進(jìn)行通信，檢測(cè)各個(gè)逆變器( 的工作狀態(tài)及相應(yīng)的控制；所述智能電表C3)可以通過互聯(lián)網(wǎng)(6) 將采集到的系統(tǒng)信息送到web服務(wù)器(5)中存儲(chǔ)；遠(yuǎn)程客戶(8)可以通過互聯(lián)網(wǎng)(6)訪問到web服務(wù)器(5)，以實(shí)時(shí)訪問到智能電表(3)及系統(tǒng)中各個(gè)逆變器O)的數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于所述智能電表(3)還可以通過互聯(lián)網(wǎng)(6)和web服務(wù)器( 進(jìn)行通信，將系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表，其特征在于所述智能電表(3)由計(jì)量模塊(31)、 微處理器(32)、上行通信模塊(3 ，電間控制(34)，人機(jī)接口模塊(35)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 (36)，下行通信模塊(37)以及電源模塊(38)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電表(3)，其特征在于所述下行通信模塊(37)通過電力線載波通信方式與系統(tǒng)中的所有逆變器進(jìn)行通信；具體實(shí)現(xiàn)是用高頻的載波信號(hào)疊加到交流總線(9)上，通過復(fù)用交流總線(9)來實(shí)現(xiàn)智能電表(3)與逆變器(2)之間的通信，無需額外的通信線路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電表(3)，其特征在于所述上行通信模塊(33)用于實(shí)現(xiàn)智能電表(3)設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)(6)的連接，具體實(shí)現(xiàn)可以通過GPRS無線傳輸模塊 (331)，以太網(wǎng)接口 (332)或 WIFI 通信(333)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于太陽(yáng)能分布式并網(wǎng)逆變器的智能電表，該智能電表可以對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行電能計(jì)量，并以電力線載波通信方式，通過復(fù)用交流總線來和系統(tǒng)中的各個(gè)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行通信，以獲取各個(gè)逆變器的工作狀態(tài)，并可以進(jìn)行控制；該智能電表還可以通過GPRS，以太網(wǎng)，WIFI等方式接入到互聯(lián)網(wǎng)中，并將智能電表及系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器；用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問到服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及查詢歷史數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01R11/00GK202330487SQ20112033488
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者吳春華, 陳占軍, 陳聰, 黃建明 申請(qǐng)人:上海巖芯電子科技有限公司, 上海英孚特電子技術(shù)有限公司