多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明給出了一種多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)，包括：測(cè)試模塊，用于測(cè)試太陽能電池的屬性指標(biāo)，且可以接收主控制模塊的指令；傳輸模塊，用于將多組測(cè)試模塊的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸至主控制模塊；主控制模塊，用于控制測(cè)試模塊的工作，并處理測(cè)試模塊得到的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)；傳輸模塊又包括識(shí)別模塊和通信模塊。傳輸模塊的識(shí)別模塊不斷檢測(cè)是否有主控制模塊向測(cè)試模塊發(fā)送消息，主控制模塊可向測(cè)試模塊發(fā)送消息請(qǐng)求，每個(gè)測(cè)試模塊都有自己的物理地址編號(hào)，通過通信模塊的Modbus/TCP協(xié)議數(shù)據(jù)幀指令可以實(shí)現(xiàn)主控制模塊和測(cè)試模塊之間的設(shè)備參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換，并將設(shè)備參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過顯示模塊顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池組件的遠(yuǎn)程測(cè)試結(jié)果的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
【專利說明】多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種太陽能電池測(cè)試的系統(tǒng)，特別是一種多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著太陽能電池的廣泛使用，無論在研究領(lǐng)域還是應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)太陽能電池組件 工作性能和工作效率的實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量和監(jiān)控，成為電池組件研究和應(yīng)用的重要手段，也是 使用者最為迫切的需求。
[0003] 目前的太陽能電池測(cè)試技術(shù)都是基于獨(dú)立的測(cè)試設(shè)備對(duì)電池組件進(jìn)行伏安特性 曲線或者發(fā)電量等性能指標(biāo)的測(cè)試，由測(cè)試者操作測(cè)試設(shè)備在本地進(jìn)行太陽能電池的伏安 特性曲線等指標(biāo)的測(cè)試；但是由于太陽能電池組件通常工作于室外，外部環(huán)境多變，而且太 陽能電池組件測(cè)試設(shè)備是基于本地的測(cè)試控制通信協(xié)議，對(duì)電池組件的測(cè)試監(jiān)控以及數(shù)據(jù) 記錄的存儲(chǔ)等都是在測(cè)試設(shè)備本機(jī)內(nèi)完成，這使得其較難適應(yīng)長(zhǎng)期連續(xù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控要求， 同時(shí)一臺(tái)獨(dú)立的太陽能電池測(cè)試設(shè)備只能連接測(cè)試一組太陽能電池組件，無法同時(shí)監(jiān)測(cè)多 組太陽能電池組件。
[0004] Modbus通信協(xié)議是Modicon PLC所制定的資料交換通信接口標(biāo)準(zhǔn)，是一種應(yīng)用 于工業(yè)控制領(lǐng)域中自控設(shè)備之間進(jìn)行通信的協(xié)議；Modbus/TCP通信協(xié)議是基于Ethernet 網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，運(yùn)行在TCP/IP上的Modbus報(bào)文傳輸協(xié)議，它覆蓋了使用TCP/IP協(xié)議的 "Intranet"和"Internet"環(huán)境中Modbus報(bào)義的用途，是廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的主流 通信協(xié)議；但是在太陽能電池測(cè)試領(lǐng)域的控制系統(tǒng)中尚沒有使用此通信協(xié)議的技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可 以控制和監(jiān)控多組太陽能電池組件測(cè)試設(shè)備。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)，包括：
[0007] 測(cè)試模塊，用于測(cè)試太陽能電池的屬性指標(biāo)，且可以接收主控制模塊的指令，測(cè)試 模塊具有唯一的物理地址；
[0008] 傳輸模塊，用于將多組測(cè)試模塊的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸至主控制模塊；
[0009] 主控制模塊，用于控制測(cè)試模塊的工作，并處理測(cè)試模塊得到的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)；
[0010] 顯示模塊，用于顯示經(jīng)過運(yùn)算模塊處理后的多組測(cè)試模塊測(cè)試實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備參 數(shù)；
[0011] 其中，傳輸模塊又包括：
[0012] 識(shí)別模塊，分別對(duì)應(yīng)測(cè)試模塊的物理地址檢測(cè)是否有主控制模塊發(fā)送的指令；
[0013] 通信模塊，通過Modbus/TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)幀指令實(shí)現(xiàn)顯示模塊和測(cè)試模塊之間的 設(shè)備參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換。
[0014] 采用這樣的結(jié)構(gòu)后，傳輸模塊的識(shí)別模塊不斷檢測(cè)是否有主控制模塊向測(cè)試模塊 發(fā)送消息，主控制模塊可向測(cè)試模塊發(fā)送消息請(qǐng)求，每個(gè)測(cè)試模塊都有自己的物理地址編 號(hào)，識(shí)別配對(duì)完成后，通過通信模塊的Modbus/TCP協(xié)議數(shù)據(jù)幀指令可以實(shí)現(xiàn)主控制模塊和 測(cè)試模塊之間的設(shè)備參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換，并將設(shè)備參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過顯示模塊顯 示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池組件的遠(yuǎn)程測(cè)試結(jié)果的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0015] 多個(gè)測(cè)試模塊通過設(shè)置不同的物理地址可以同時(shí)通過Modbus/TCP協(xié)議與一個(gè)主 控制模塊進(jìn)行連接通信，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)太陽能電池組件的組網(wǎng)測(cè)試。
[0016] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，測(cè)試模塊為支持Modbus/TCP協(xié)議的太陽能電池伏安特性測(cè) 試設(shè)備或者為支持Modbus/TCP協(xié)議的太陽能電池發(fā)電量測(cè)試設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本系統(tǒng)實(shí)施例的支持Modbus/TCP協(xié)議的太陽能電池測(cè)試技術(shù)的組網(wǎng)應(yīng)用 示意圖。
[0018] 圖2為本系統(tǒng)實(shí)施例的Modbus/TCP數(shù)據(jù)幀格式示意圖。
[0019] 圖3為本系統(tǒng)實(shí)施例的軟件架構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 如圖1所示
[0021] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0022] 將支持Modbus/TCP協(xié)議的太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備作為測(cè)試模塊（Modbus SLAVE設(shè)備），每個(gè)太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備都有自己的物理地址編號(hào)，并且太陽能電 池伏安特性測(cè)試設(shè)備不斷檢測(cè)是否有主設(shè)備發(fā)送消息。
[0023] 利用PC設(shè)備連接太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備充當(dāng)本多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控 系統(tǒng)的傳輸模塊、主控制模塊（Modbus MASTER設(shè)備）和顯不模塊（顯不屏），利用傳輸模塊 的識(shí)別模塊使主控制模塊可向太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備發(fā)送消息請(qǐng)求，再利用傳輸模 塊的通信模塊通過Modbus/TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)幀指令可以實(shí)現(xiàn)主控制模塊和太陽能電池伏安 特性測(cè)試設(shè)備之間的設(shè)備參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換，并將太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備測(cè)得 太陽能電池的設(shè)備參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過顯示模塊顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池組件的遠(yuǎn)程 測(cè)試結(jié)果的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0024] 多個(gè)太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備通過不同的物理地址，可以使主控制模塊和不 同的太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備進(jìn)行連接通信，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)太陽能電池組件的 組網(wǎng)測(cè)試的監(jiān)測(cè)。
[0025] 本發(fā)明所要解決的是利用Modbus/TCP的通信協(xié)議，通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)太 陽能電池組件進(jìn)行測(cè)試和數(shù)據(jù)信息的通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池組件的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)測(cè)試和監(jiān) 控；同時(shí)利用此通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)Modbus/TCP Master設(shè)備和Modbus/TCP Slave設(shè)備之間的組 網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多組太陽能電池組件進(jìn)行組網(wǎng)測(cè)試。
[0026] 測(cè)試模塊還可以是支持Modbus/TCP協(xié)議的太陽能電池發(fā)電量測(cè)試設(shè)備或其他支 持Modbus/TCP協(xié)議的太陽能電池測(cè)試設(shè)備。
[0027] 另外；
[0028] 軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以采用客戶機(jī)/服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，利用Windowssocket 建立TCP/IP連接，遠(yuǎn)程PC端設(shè)備作為客戶端，太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備作為服務(wù)端， 太陽能電池測(cè)試設(shè)備處于服務(wù)狀態(tài)時(shí)，遠(yuǎn)程PC端設(shè)備隨時(shí)隨地可以進(jìn)行連接監(jiān)測(cè)，利用 Windows socket建立TCP/IP連接的步驟是：
[0029] 服務(wù)器端（太陽能電池測(cè)試設(shè)備）：（1)創(chuàng)建套接字；（2)將套接字綁定到設(shè)定的 本地地址和端口上；（3)等待客戶端請(qǐng)求連接；(4)建立連接后，循環(huán)等待客戶端的請(qǐng)求并 響應(yīng)請(qǐng)求；(5)關(guān)閉套接字。
[0030] 客戶端（遠(yuǎn)程PC設(shè)備）：（1)創(chuàng)建套接字；（2)向服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求；（3)和服 務(wù)器端進(jìn)行通信；(4)關(guān)閉套接字。
[0031] 為了滿足不同太陽能組件的各種測(cè)試需求，本發(fā)明設(shè)計(jì)了符合Modbus/TCP協(xié)議 的綜合測(cè)試協(xié)議流指令，利用一組ADU的解析實(shí)現(xiàn)對(duì)不同太陽能組件的各種測(cè)試需求；以 下是綜合測(cè)試協(xié)議流指令的說明：
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)，其特征包括： 測(cè)試模塊，用于測(cè)試太陽能電池的屬性指標(biāo)，且可W接收主控制模塊的指令，測(cè)試模塊 具有唯一的物理地址； 傳輸模塊，用于將多組測(cè)試模塊的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸至主控制模塊； 主控制模塊，用于控制測(cè)試模塊的工作，并處理測(cè)試模塊得到的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)； 顯示模塊，用于顯示經(jīng)過運(yùn)算模塊處理后的多組測(cè)試模塊測(cè)試實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備參數(shù)； 其中，傳輸模塊又包括： 識(shí)別模塊，分別對(duì)應(yīng)測(cè)試模塊的物理地址檢測(cè)是否有主控制模塊發(fā)送的指令； 通信模塊，通過Mo化us/TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)峽指令實(shí)現(xiàn)顯示模塊和測(cè)試模塊之間的設(shè)備 參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組太陽能電池測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是： 所述的測(cè)試模塊為支持Mo化us/TCP協(xié)議的太陽能電池伏安特性測(cè)試設(shè)備或者為支持 Mo化us/TCP協(xié)議的太陽能電池發(fā)電量測(cè)試設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK104460638SQ201410828335
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】毛翌春, 朱炬, 朱文星, 王傳才 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所