專利名稱：一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流環(huán)通訊電路，特別是一種微型光伏并網(wǎng)逆變器及光伏數(shù)字匯流箱的通訊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)多個(gè)微型光伏并網(wǎng)逆變器或光伏數(shù)字匯流箱組成分布式發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)收集每個(gè)微型并網(wǎng)逆變器或光伏數(shù)字匯流箱的信息，以實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)控與管理。因此需要低成本、高效、高可靠性信息通信技術(shù)作為保證，目前可以利用通信技術(shù)包括RS232，電力線載波PLC等，RS232只能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一通訊，且在惡劣環(huán)境下易受干擾，只能短距離通訊。 PLC與市電電網(wǎng)相連，存在不安全因素，且擴(kuò)展性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種安全性能高且能實(shí)現(xiàn)一對(duì)多通訊的電流環(huán)通訊電路。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路包括一個(gè)主通訊單元和若干從通訊單元，所述主通訊單元包括發(fā)送端和接收端，所述發(fā)送端和接收端分別與發(fā)送光耦和接收光耦連接，所述發(fā)送端與發(fā)送光耦發(fā)光二極管的負(fù)極相連，所述接收端與接受光耦光敏三極管的發(fā)射極相連；所述發(fā)送光耦發(fā)光二極管的正極與電源相連，所述發(fā)送光耦光敏三極管的發(fā)射極與接受光耦發(fā)光二極管的正極相連，所述發(fā)送光耦光敏三極管的集電極與公共端相連；所述接受光耦發(fā)光二極管的負(fù)極與電流環(huán)有源端負(fù)極相連；所述接受光耦光敏三極管的集電極與電源相連，所述接受光耦光敏三極管的發(fā)射極接地；所述從通訊單元包括發(fā)送端和接收端，所述發(fā)送端和接收端分別與發(fā)送光耦和接受光耦連接，所述發(fā)送端與發(fā)送光耦發(fā)光二極管的負(fù)極相連，所述接收端與接受光耦光敏三極管的發(fā)射極相連；所述發(fā)送光耦發(fā)光二極管的正極與電源相連，所述發(fā)送光耦光敏三極管的發(fā)射極與公共端相連；所述接受光耦發(fā)光二極管負(fù)極通過二極管和分壓電阻的串聯(lián)電路與電流環(huán)有源端正極相連；所述接受光耦光敏三極管的發(fā)射極與電源相連，所述接受光耦光敏三極管的集電極接地。上述結(jié)構(gòu)采用了光耦進(jìn)行信號(hào)的傳遞，實(shí)現(xiàn)了主控通訊單元、通訊信號(hào)傳輸環(huán)路、 從控通訊單元之間的安全隔離，并提高了抗干擾能力，更重要的是，在信號(hào)進(jìn)行傳送時(shí)，通訊環(huán)路中始終有電流存在，成為準(zhǔn)電流環(huán)電路，從而使得抗干擾能力進(jìn)一步增強(qiáng)，并使電路的工作狀態(tài)更優(yōu)化。整個(gè)通訊裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明的主通訊單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的從通訊單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖中101為發(fā)送端，102為接收端，103為發(fā)送光耦，104為接收光耦，105為電阻， 106為電源，107為電阻，108為電阻，109為阻塞二極管，110為阻塞二極管，201為發(fā)送端，202為接收端，203為發(fā)送光耦，204為接收光耦，205為電阻，206為電源，207為電阻，208為電阻，209為電阻，210為電阻，211為二極管，212為阻塞二極管， 213為電容，214為穩(wěn)壓二極管，215為阻塞二極管
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路包括一個(gè)主通訊單元和若干從通訊單元，如圖1所示，所述主通訊單元包括發(fā)送端101和接收端102，所述發(fā)送端101和接收端102分別與發(fā)送光耦103和接收光耦104連接，所述發(fā)送端101與發(fā)送光耦103發(fā)光二極管的負(fù)極相連，所述接收端102與接受光耦104光敏三極管的發(fā)射極相連；所述發(fā)送光耦103發(fā)光二極管的正極與電源106相連，所述發(fā)送光耦103光敏三極管的發(fā)射極與接受光耦104發(fā)光二極管的正極相連，所述發(fā)送光耦103光敏三極管的集電極與公共端01相連；所述接受光耦104發(fā)光二極管的負(fù)極與電流環(huán)有源端負(fù)極02相連；所述接受光耦104 光敏三極管的集電極與電源106相連，所述接受光耦104光敏三極管的發(fā)射極接地；所述從通訊單元包括發(fā)送端201和接收端202，所述發(fā)送端201和接收端202分別與發(fā)送光耦203和接受光耦204連接，所述發(fā)送端201與發(fā)送光耦203發(fā)光二極管的負(fù)極相連，所述接收端202與接受光耦204光敏三極管的發(fā)射極相連；所述發(fā)送光耦203發(fā)光二極管的正極與電源206相連，所述發(fā)送光耦203光敏三極管的發(fā)射極與公共端01相連； 所述接受光耦204發(fā)光二極管負(fù)極通過二極管211和分壓電阻210的串聯(lián)電路與電流環(huán)有源端正極03相連；所述接受光耦204光敏三極管的發(fā)射極與電源206相連，所述接受光耦 204光敏三極管的集電極接地。所述主通訊單元為無源端，所述從通訊單元為有源端。所述從通訊單元二極管211負(fù)極與電流環(huán)有源端負(fù)極02之間連接有穩(wěn)壓管214， 所述穩(wěn)壓管214兩端并聯(lián)有電容213。當(dāng)有源端輸入為交流電，電容213起支撐作用，將經(jīng)整流器211后波濾為穩(wěn)定的直流；當(dāng)有源端輸入為直流電時(shí)，電容容量可選小，使經(jīng)分壓電阻210分壓后電壓紋波更小，穩(wěn)壓管214的作用是穩(wěn)定該點(diǎn)電壓，使通訊更加可靠。所述從通訊單元的分壓電阻210的選取與有源端的供電有關(guān)，為保證可靠性與精度，可使用多個(gè)電阻串聯(lián)，阻值大小與整個(gè)串聯(lián)回路的電流有關(guān)，應(yīng)保證光藕203與204可靠導(dǎo)通。所述從通訊單元電流環(huán)有遠(yuǎn)端負(fù)極02與公共端01之間連接有阻塞二極管212，起到放反接和保護(hù)的作用。所述從通訊單元接收光耦204發(fā)光二極管的正負(fù)極之間連接有電阻209 ；所述從通訊單元接收光耦204光敏三極管的集電極與地之間連接有電阻207 ；所述從通訊單元發(fā)送光耦203發(fā)光二極管的負(fù)極與發(fā)送端201之間連接有連接有電阻205。電阻205，207， 209起到限流保護(hù)的作用，一方面可以保證光耦的可靠導(dǎo)通，另一方面限制通訊回路的通態(tài)電流。
所述從通訊單元發(fā)送光耦203光敏三極管與公共端01之間連接有電路208與阻塞二極管215的串聯(lián)電路，主要是起到防反接和保護(hù)的作用。所述主通訊單元發(fā)送光耦103光敏三接管的集電極與公共端01之間連接有電阻 108 ；所述主通訊單元發(fā)送光耦103發(fā)光二極管的負(fù)極與發(fā)送端101之間連接有電阻105 ； 所述主通訊單元接收光耦104光敏三極管發(fā)射極與地之間連接有電阻107。電阻105，107， 108 一樣用來起限流保護(hù)的作用，一方面可以保證光耦的可靠導(dǎo)通，另一方面限制通訊回路的通態(tài)電流。所述主通訊單元公共端01與電流環(huán)有源端負(fù)極02之間連接有阻塞二極管110 ； 所述主通訊單元接收光耦104發(fā)光二極管負(fù)極與電流環(huán)有源端負(fù)極02之間連接有阻塞二極管109。阻塞二極管109，110起到防反接與保護(hù)的作用。所述電流環(huán)有源端為交流電網(wǎng)，在電流環(huán)有源端為交流電網(wǎng)的電路中，二極管211 的作用是整流。所述電流環(huán)有源端為直流母線，在電流環(huán)有源端為直流母線的電路中，二極管211 的作用是防反接。整個(gè)電路的通訊原理如下主通訊單元首先控制接收端102端口電平為低，通過發(fā)送端101向從通訊單元發(fā)送數(shù)據(jù)，從而建立通訊關(guān)系。當(dāng)通訊停止時(shí)，發(fā)送端101 —直處于高電平，此時(shí)通訊環(huán)路無電流流過；當(dāng)主控通訊單元發(fā)送端101發(fā)送信號(hào)時(shí)，從控制單元發(fā)送端201 —直為低電平，此時(shí)形成準(zhǔn)電流環(huán)路并實(shí)現(xiàn)了從控通訊單元接收端202的信號(hào)接收；當(dāng)主通訊單元發(fā)送端201 —直維持低電平，從控通訊單元發(fā)送端101發(fā)送信號(hào)時(shí)， 此時(shí)形成了準(zhǔn)電流環(huán)路并實(shí)現(xiàn)了主通訊單元接收端102的信號(hào)接收，從而實(shí)現(xiàn)了半雙工通訊。
權(quán)利要求
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，包括一個(gè)主通訊單元和若干從通訊單元，其特征在于所述主通訊單元包括發(fā)送端(101)和接收端(102)，所述發(fā)送端(101)和接收端(102) 分別與發(fā)送光耦(10 和接收光耦(104)連接，所述發(fā)送端(101)與發(fā)送光耦(10 發(fā)光二極管的負(fù)極相連，所述接收端(10 與接受光耦(104)光敏三極管的發(fā)射極相連；所述發(fā)送光耦(10 發(fā)光二極管的正極與電源(106)相連，所述發(fā)送光耦(10 光敏三極管的發(fā)射極與接受光耦(104)發(fā)光二極管的正極相連，所述發(fā)送光耦(10 光敏三極管的集電極與公共端(01)相連；所述接受光耦(104)發(fā)光二極管的負(fù)極與電流環(huán)有源端負(fù)極(02)相連；所述接受光耦(104)光敏三極管的集電極與電源(106)相連，所述接受光耦(104)光敏三極管的發(fā)射極接地；所述從通訊單元包括發(fā)送端(201)和接收端002)，所述發(fā)送端(201)和接收端(202) 分別與發(fā)送光耦(20 和接受光耦(204)連接，所述發(fā)送端O01)與發(fā)送光耦(20 發(fā)光二極管的負(fù)極相連，所述接收端(20 與接受光耦(204)光敏三極管的發(fā)射極相連；所述發(fā)送光耦(20 發(fā)光二極管的正極與電源(206)相連，所述發(fā)送光耦(20 光敏三極管的發(fā)射極與公共端(01)相連；所述接收光耦(204)發(fā)光二極管負(fù)極通過二極管(211)和分壓電阻(210)的串聯(lián)電路與電流環(huán)有源端正極(0 相連；所述接受光耦(204)光敏三極管的發(fā)射極與電源(206)相連，所述接受光耦(204)光敏三極管的集電極接地。
2.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述主通訊單元為無源端，所述從通訊單元為有源端。
3.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述從通訊單元二極管011)負(fù)極與電流環(huán)有源端負(fù)極(0 之間連接有穩(wěn)壓管014)，所述穩(wěn)壓管 (214)兩端并聯(lián)有電容013)。
4.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述從通訊單元電流環(huán)有源端負(fù)極(0 與公共端(01)之間連接有阻塞二極管012)。
5.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述從通訊單元接收光耦(204)發(fā)光二極管的正負(fù)極之間連接有電阻O09)；所述從通訊單元接收光耦(204)光敏三極管的集電極與地之間連接有電阻O07)；所述從通訊單元發(fā)送光耦(203) 發(fā)光二極管的負(fù)極與發(fā)送端(201)之間連接有連接有電阻005)。
6.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述從通訊單元發(fā)送光耦(203)光敏三極管與公共端(01)之間連接有電阻(208)與阻塞二極管(215) 的串聯(lián)電路。
7.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述主通訊單元發(fā)送光耦(10 光敏三接管的集電極與公共端(01)之間連接有電阻(108)；所述主通訊單元發(fā)送光耦(10 發(fā)光二極管的負(fù)極與發(fā)送端(101)之間連接有電阻(105)；所述主通訊單元接收光耦(104)光敏三極管發(fā)射極與地之間連接有電阻(107)。
8.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述主通訊單元公共端(01)與電流環(huán)有源端負(fù)極(0 之間連接有阻塞二極管(110)；所述主通訊單元接收光耦(104)發(fā)光二極管負(fù)極與電流環(huán)有源端負(fù)極(0 之間連接有阻塞二極管 (109)。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于 所述電流環(huán)有源端為交流電網(wǎng)。
10.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路，其特征在于所述電流環(huán)有源端為直流母線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的電流環(huán)通訊電路。本發(fā)明涉及一種電流環(huán)通訊電路，特別是一種微型光伏并網(wǎng)逆變器及光伏數(shù)字匯流箱的通訊系統(tǒng)，整個(gè)通訊由近似對(duì)稱的主通訊單元和從通訊單元，以及一個(gè)通訊連線構(gòu)成。電路硬件格式采用UART通訊方式，通過控制電路中的電流有無來傳遞信號(hào)，并規(guī)定以環(huán)路中有電流的狀態(tài)為1，即發(fā)送端口為低電平，接受端為高電平；以環(huán)路中無電流的狀態(tài)為0，即發(fā)送端口為高電平，接受端為低電平。采用上述結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的通訊，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04B10/00GK102281083SQ20111021163
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者伍春生, 朱建方, 王秋明 申請(qǐng)人:江蘇浩峰汽車附件有限公司