太陽能輻射功率檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能輻射能量獲取設備，特別涉及一種太陽能輻射功率檢測系統。
【背景技術】
[0002]太陽能既是一次能源，又是可再生能源，在能源領域具有較強的競爭力；實際上，太陽能轉變成電能用于應用是利用太陽能源的一種較普遍的方式；太陽能電池板是一種太陽能能量轉換裝置，而轉換效率則需要計算，為了能夠使得獲取的電量能夠量化并為研究太陽能發(fā)電提供標準。
[0003]現有技術中，通過太陽能輻射計獲取瞬時輻射功率，但太陽能輻射是較長的過程，瞬時的輻射功率檢測并不具有實際的指導性。
[0004]因此，需要一種太陽能輻射功率檢測系統，能夠根據需要獲取設定取樣頻率的太陽能輻射功率，并且具有較高的準確程度，為計算發(fā)電效率提供理論依據，從而獲得太陽能發(fā)電的規(guī)律性，用于指導更有效的電能分配與輸送，對氣候的考察也有一定的作用。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提供一種太陽能輻射功率檢測系統，能夠根據需要獲取設定取樣頻率的太陽能輻射功率，并且具有較高的準確程度，為計算發(fā)電效率提供理論依據，從而獲得太陽能發(fā)電的規(guī)律性，用于指導更有效的電能分配與輸送，對氣候的考察也有一定的作用。
[0006]本實用新型的太陽能輻射功率檢測系統，包括:
[0007]輻射接收單元，利用太陽能輻射獲取電流參數；
[0008]時鐘電路，連接于中央處理單元，提供時鐘基準并設置采樣率；
[0009]中央處理單元，用于接收輻射接收單元的電流參數以及時鐘電路的采樣率參數并計算獲得太陽能輻射功率參數。
[0010]進一步，太陽能輻射功率檢測系統還包括:
[0011]儲存單元，用于儲存中央處理單元傳來的太陽能輻射功率參數和對應的時間參數；
[0012]進一步，太陽能輻射功率檢測系統還包括:
[0013]通信單元，將中央處理單元所接收的數據參數傳到上位機；
[0014]進一步，太陽能輻射功率檢測系統還包括:
[0015]輸入輸出單元，連接于中央處理單元用于輸入命令并輸出獲得的結果；
[0016]進一步，輻射接收單元包括:
[0017]輻射探頭，用于接收太陽輻射能量并轉換成電流參數；
[0018]電流檢測單元，用于接收輻射探頭傳來的電流參數并傳至中央處理單元；
[0019]進一步，所述時鐘電路為DS1302 ;
[0020]進一步，所述通信單元為RS232數據通信單元，所述上位機為計算機；儲存單元為FLASH存儲器；電流檢測單元為INA282電壓輸出電流并聯監(jiān)控器；
[0021 ] 進一步，所述輻射探頭為硅太陽能電池。
[0022]本實用新型的有益效果:本實用新型的太陽能輻射功率檢測系統，利用時鐘電路提供時鐘基準，可設置不同的采樣率，中央處理單元根據獲得電流與輻射功率成正比的原理將采得的數據轉換修正之后，獲得太陽能輻射功率，并且具有較高的準確程度，為計算發(fā)電效率提供理論依據，從而獲得太陽能發(fā)電的規(guī)律性，用于指導更有效的電能分配與輸送，對氣候的考察也有一定的作用。
【附圖說明】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
[0024]圖1為本實用新型系統原理圖。
【具體實施方式】
[0025]圖1為本實用新型系統原理圖；本實施例的太陽能輻射功率檢測系統，包括:
[0026]輻射接收單元，利用太陽能輻射獲取電流參數；利用現有的用于接收太陽能輻射并轉換成電流的發(fā)電部件均能實現本實用新型目的，普遍采用硅太陽能電池片，在此不再贅述；
[0027]時鐘電路，連接于中央處理單元，提供時鐘基準并設置采樣率；
[0028]中央處理單元，用于接收輻射接收單元的電流參數以及時鐘電路的采樣率參數并計算獲得太陽能福射功率參數；中央處理單元將獲得的電流參數進行處理，獲得功率參數，處理過程根據不同的太陽能輻射接收單元具有不同的處理方式，而這些處理方式為根據現有材料可以知道的，通過現有的程序和算法即可實現，在此不再贅述；獲得實時輻射功率和采樣率后通過現有的積分計算便得到總輻射量或單位時間的輻射功率。
[0029]本實施例中，太陽能輻射功率檢測系統還包括:
[0030]儲存單元，用于儲存中央處理單元傳來的太陽能輻射功率參數和對應的時間參數；利用時鐘電路提供時鐘基準，可設置不同的采樣率，中央處理單元將采得的數據轉換修正之后，將其值和對應的時間存于儲存單元中，防止通信失敗時的數據丟失并可隨時調取。[0031 ] 本實施例中，太陽能輻射功率檢測系統還包括:
[0032]通信單元，將中央處理單元所接收的數據參數傳到上位機；上位機將收到的數據和對應的時間存于EXCEL文件中以便其他分析使用，同時也將采得的數據以波形的方式在上位機屏幕上顯示出來，直觀地顯示輻射功率的變化趨勢。
[0033]本實施例中，太陽能輻射功率檢測系統還包括:
[0034]輸入輸出單元，連接于中央處理單元用于輸入命令并輸出獲得的結果；，結果根據不同設定內容會有所不同，輸入輸出單元一般包括輸入設備和輸出設備，包括鍵盤、觸摸屏、顯示屏等，顯示實時直觀、操作直接，具有較好的獨立使用性能。
[0035]本實施例中，輻射接收單元包括:
[0036]輻射探頭，用于接收太陽輻射能量并轉換成電流參數；
[0037]電流檢測單元，用于接收輻射探頭傳來的電流參數并傳至中央處理單元；電流檢測單元采用INA282，是電壓輸出電流并聯監(jiān)控器，此監(jiān)控器能夠測量共模電壓-14至+80V上的壓降，并且與電源電壓無關。并且此電流監(jiān)控器采用零飄移架構使得電流感測在整個分流器上的最大壓降低至10毫伏的滿量程。該電流監(jiān)控器由正2.7伏至正18伏單電源供電運行，最大電流為0.8毫安。它提供固定的50倍的增益，增益誤差最大值僅±1.4%，增益飄移低至0.005% /°C。
[0038]本實施例中，所述時鐘電路為DS1302 ;為高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V?5.5V;采用三線接口與中央處理單元進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數據；DS1302內部有一個31X8的用于臨時性存放數據的RAM寄存器；增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進行涓細電流充電的能力。
[0039]本實施例中，所述通信單元為RS232數據通信單元，RS232數據通信單元主要由三部分組成:PL2303通信轉換電路、通信協議和命令格式。
[0040]內置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調制解調器控制信號的UART，只需外接幾只電容就可實現USB信號與RS232信號的轉換，能夠方便嵌入到各種設備；該器件作為USB/RS232雙向轉換器，一方面從主機接收USB數據并將其轉換為RS232信息流格式發(fā)送給外設；另一方面從RS232外設接收數據轉換為USB數據格式傳送回主機；
[0041]PL2303的高兼容驅動可在大多操作系統上模擬成傳統COM端口，并允許基于COM端口應用可方便地轉換成USB接口應用，通訊波特率高達6Mb/s。在工作模式和休眠模式時都具有功耗低，是嵌入式系統手持設備的理想選擇。該器件具有以下特征:完全兼容USB1.1協議；可調節(jié)的3?5V輸出電壓，滿足3V、3.3V和5V不同應用需求；支持完整的RS232接口，可編程設置的波特率:75b/s?6Mb/s，并為外部串行接口提供電源；512字節(jié)可調的雙向數據緩存；支持默認的ROM和外部FLASH存儲設備配置信息，具有I2C總線接口，支持從外部 MODEM 信號遠程喚醒；支持 Windows98，Windows2000, WindowsXP, WindowsVista, Windows7等操作系統；28引腳的SOIC封裝；
[0042]所述上位機為計算機；儲存單元為FLASH存儲器。
[0043]本實施例中，所述輻射探頭為硅太陽能電池；利用太陽能電池片的輸出電流與受光輻射功率成正比的原理，將適當面積的太陽能電池片進行功率標定，通過電流檢測技術測量太陽能電池片的輸出電流，經微處理器轉換和修正后即可得到當前太陽的輻射功率；而這些過程，均為現有的功率標定、轉換和修正過程，通過現有程序即可實現，在此不再贅述。
[0044]本實用新型，能準確測量太陽的輻射功率，在得知太陽能電池陣列的有效面積后即可準確計算出應該產生的電量是多少，再與電能表測得的電量進行比對，即可計算出發(fā)電的效率，分析效率降低的原因指導提高效率的有效途徑。有了長期的測量結果和數據，可統計出一定的規(guī)律從而指導更有效的電能分配與輸送，對當地氣候的考察也有一定的指導意義。
[0045]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:包括: 輻射接收單元，利用太陽能輻射獲取電流參數； 時鐘電路，連接于中央處理單元，提供時鐘基準并設置采樣率； 中央處理單元，用于接收輻射接收單元的電流參數以及時鐘電路的采樣率參數并計算獲得太陽能輻射功率參數。2.根據權利要求1所述的太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:太陽能輻射功率檢測系統還包括: 儲存單元，用于儲存中央處理單元傳來的太陽能輻射功率參數和對應的時間參數。3.根據權利要求2所述的太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:太陽能輻射功率檢測系統還包括: 通信單元，將中央處理單元所接收的數據參數傳到上位機。4.根據權利要求3所述的太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:太陽能輻射功率檢測系統還包括: 輸入輸出單元，連接于中央處理單元用于輸入命令并輸出獲得的結果。5.根據權利要求1所述的太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:輻射接收單元包括: 輻射探頭，用于接收太陽輻射能量并轉換成電流參數； 電流檢測單元，用于接收輻射探頭傳來的電流參數并傳至中央處理單元。6.根據權利要求5所述的太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:所述時鐘電路為DS1302o7.根據權利要求6所述的太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:所述通信單元為RS232數據通信單元，所述上位機為計算機；儲存單元為FLASH存儲器；電流檢測單元為INA282電壓輸出電流并聯監(jiān)控器。8.根據權利要求5所述的太陽能輻射功率檢測系統，其特征在于:所述輻射探頭為硅太陽能電池。
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能輻射功率檢測系統，包括輻射接收單元、時鐘電路和中央處理單元；本實用新型利用時鐘電路提供時鐘基準，可設置不同的采樣率，中央處理單元根據獲得電流與輻射功率成正比的原理將采得的數據轉換修正之后，獲得太陽能輻射功率，并且具有較高的準確程度，為計算發(fā)電效率提供理論依據，從而獲得太陽能發(fā)電的規(guī)律性，用于指導更有效的電能分配與輸送，對氣候的考察也有一定的作用。
【IPC分類】G01J1/42
【公開號】CN204758123
【申請?zhí)枴緾N201520072228
【發(fā)明人】聶緒超, 魏新, 鄭家勇, 苑進社, 高向明
【申請人】重慶師范大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年2月2日