將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統的製作方法

2023-05-26 09:58:21 1

將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型關於一種將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，主要令多數分別連接太陽能模塊的監測裝置以有線的方式共同連接一監測傳送裝置而構成一檢測群組，各檢測群組的監測傳送裝置又以無線的方式將電力檢測數據傳送至一資訊收集裝置，該資訊收集裝置將收集到的所有檢測數據提供給一太陽能監控系統進行分析監控，以判斷電力狀況；因此，當大量的太陽能模塊分別被串組成多數的檢測群組並進行檢測，且每一檢測群組所檢測的結果皆通過該資訊收集裝置傳送給太陽能監控系統，以群組化的方式可達到提升監控數量同時減少信號幹擾的目的。
【專利說明】將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統

【技術領域】
[0001]本實用新型是一種資訊監控系統，尤指一種應用於太陽能陣列並採用群組化資訊傳輸技術的混合傳輸監控系統。

【背景技術】
[0002]隨著科技的進步以及用電需求的增加，各國政府、企業均推行太陽能產業，以目前的現有技術而言，太陽能陣列必須具有相當大的面積才能有效地提升使用效率，當多數的太陽能電池被設置在平原、廣場、屋頂等大範圍的區域並相互連接時，便構成太陽能模塊，該太陽能電池組成模塊後再通過太陽能接線盒集中電力，將電力輸出至所要使用的電器或者用戶端，當使用的太陽能模塊數量規模越來越龐大而形成大量的陣列式太陽能模塊時，若其中一太陽能模塊故障或失效，將非常難以發現。
[0003]如臺灣發明公開第201212453號「太陽能電池模塊之嵌入式即時監控系統」(以下簡稱前案一)，主要目的使業者便於檢測太陽能電池模塊故障或失效以節省資源與成本，其主要由一太陽能電池模塊、一直交流轉換單元、一監測控制單元組成，該太陽能電池模塊用以接收太陽能並轉換為一直流電能，該直交流轉換單元與該太陽能電池模塊連接，並將該直流電能轉換為一交流電能，該監測控制單元分別與該太陽能電池模塊、該直交流轉換單元連接，並且分別統計該值交流轉換單元的交流電能、該太陽能電池模塊的直流電能，該監測控制單元又通過一網絡連線與外部的一遠端監測回報單元連結，以傳送該交流電能、直流電能的信息，通過該遠端監測回報單元計算該太陽能電池模塊的運作效能。
[0004]又如臺灣實用新型專利權第M450069號「太陽能資訊系統及其接線盒」(以下簡稱前案二)，主要目的在於當大量使用太陽能模塊時可快速知道或紀錄目前的運作狀態，以更有效的管理與維護太陽能模塊，其包括與太陽能模塊連接的一個以上接線盒以及通過網絡傳輸與電腦設備連接的一資訊收集器，該接線盒對太陽能模塊進行電力檢測、溫度檢測，以判斷其用電情形，檢測的結果除了在接線盒上直接顯示外，亦通過經由有線、無線或同時以有線無線的方式傳送至資訊收集器，該資訊收集器再傳送給監控中心的電腦設備，藉此使用者只需通過該電腦設備的顯示信息即可知道所有太陽能模塊的工作情形、紀錄、運行狀態及電力資訊，有異常時可發出通知，且快速指出故障位置。
[0005]由上述現有技術可知，當大量的太陽能模塊中的任一太陽能模塊故障或失效非常難以被發現，因此前案一利用監測控制單元將太陽能電池模塊的用電信息傳送給該遠端監測回報單元，再由該遠端監測回報單元計算該太陽能電池模塊的運作效能，並且前案二又進一步提出於大量使用太陽能模塊時可更有效的管理與維護太陽能模塊之技術，以通過網絡傳輸的方式令其資訊收集器將該接線盒所檢測到太陽能模塊狀態之結果傳送給監控中心的電腦設備；然而，當大量的太陽能模塊分別通過無線傳輸技術發送資訊時，因為無線傳輸技術的特性，在傳輸的過程之中會有互相被幹擾的現象，不僅影響到正在受監控之太陽能模塊的穩定性，更使得可監控太陽能模塊的數量、距離皆受到限制，亦造成增設太陽能模塊數量的需求受到影響，因此以目前的技術而言，確實有待進一步提出更佳解決方案的必要性。
實用新型內容
[0006]有鑑於上述現有技術的不足，本實用新型主要目的提供一種將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，主要對大量的太陽能模塊進行群組化，並針對每一群組進行檢測，再將檢測的結果集中傳輸並進行分析監控，以達到提升監控數量同時減少信號幹擾的目的。
[0007]為達成上述目的，本申請提供一種將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其包括多數監測裝置、一個以上的監測傳送裝置以及一資訊收集裝置；其中:
[0008]這些監測裝置分別包括:
[0009]—第一微控制單兀,具有多數信號輸入端、輸出端；
[0010]—第一電源檢測單兀，具有一電源檢測端、一信號輸出端，該電源檢測端用與一太陽能模塊連接，該信號輸出端與該第一微控制單元連接；
[0011]一第一通訊界面埠，設在該第一微控制單元的信號輸出端上，該第一通訊界面埠 ；
[0012]該監測傳送裝置包括:
[0013]—第二微控制單兀,具有多數信號輸入端、輸出端；
[0014]一第二電源檢測單元，具有一電源檢測端、一信號輸出端，該電源檢測端用與另一太陽能模塊連接，該信號輸出端與該第二微控制單元連接；
[0015]一第二通訊界面埠，設在該第二微控制單元的信號輸入端上；
[0016]一第一無線模塊，與該第二微控制單元的信號輸出端連接；
[0017]該資訊收集裝置包括:
[0018]—微處理單兀,具有一信號輸入端與一信號輸出端；
[0019]一第二無線模塊，與該微處理單元的信號輸入端連接；
[0020]一網絡模塊，與該微處理單元的信號輸出端連接。
[0021]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，上述監測裝置的第一通訊界面埠與其他至少一監測裝置的第一通訊界面埠連接；上述監測傳送裝置的第二通訊界面埠與上述至少一個監測裝置的第一通訊界面埠連接。
[0022]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其進一步包括一太陽能監控系統，該資訊收集裝置通過該網絡模塊與該太陽能監控系統連接。
[0023]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，該監測裝置進一步包括又一通訊界面埠，該通訊界面埠與該第一微控制單元電連接；該監測傳送裝置進一步包括另一通訊界面埠，該通訊界面埠與該第二微控制單元電連接。
[0024]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，該監測裝置的又一通訊界面埠指一電力線連接埠 ；該監測傳送裝置的另一通訊界面埠指一電力線連接埠。
[0025]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，該監測傳送裝置的電力線連接埠與該太陽能監控系統連接。
[0026]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，上述第一通訊界面埠 23為一 83232界面埠、一 1？8485界面埠或一界面埠，上述第二通訊界面埠 33為一 RS232界面埠、一 RS485界面埠或一 PLC界面埠。
[0027]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，上述第一無線模塊為一Zigbee模塊或一 Bluetooth模塊，上述第二無線模塊為一 Zigbee模塊或一 Bluetooth模塊坐寸。
[0028]上述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，該網絡模塊為一 WiFi模塊、一 GSM模塊、一 GPS模塊、一 GPRS模塊、一 LTE模塊或一乙太網絡模塊。
[0029]利用上述構造，這些監測裝置的第一電源檢測單元分別與一太陽能模塊連接，用以分別監控各個太陽能模塊的電力資訊，如太陽能模塊有輸出斷路的情形、或是電源無電壓的情形發生，可由這些監測裝置的第一電源檢測單元得知，並分別通知第一微控制單元，而由各個第一微控制單元通過其第一通訊界面埠送出，由於這些監測裝置與其他監測裝置的第一通訊界面埠可利用有線的方式連接，且其中至少一監測裝置的第一通訊界面埠又以有線的方式與該監測傳送裝置的第二通訊界面埠連接，因此通過上述有線方式的傳輸技術使得信號可以穩定的傳輸，並以前述方式構成一可穩定傳輸信號的檢測群組，該檢測群組可任意擴充其使用的監測裝置的數量，更通過該監測傳送裝置之第一無線模塊，將檢測群組所收集的檢測數據傳送至該資訊收集裝置的第二無線模塊；藉此，業者可擴充大量的太陽能模塊並且組成陣列形式，當利用本實用新型對於大規模太陽能模塊進行大範圍的檢測時，即可通過多數的檢測群組以前述有線/無線混合的傳輸方式，產生具有穩定、高效率傳輸檢測數據、電力信號的效果，並令每一檢測群組將檢測的檢測數據結果通過該資訊收集裝置傳送給外部的後臺監控分析單位，以此群組化的方式能達到提升監控數量同時減少信號幹擾的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型之將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統應用狀態示意圖；
[0031]圖2為本實用新型一較佳實施例之監測裝置的電路方塊圖；
[0032]圖3為本實用新型一較佳實施例之監測傳送裝置的電路方塊圖；
[0033]圖4為本實用新型一較佳實施例之資訊收集裝置的電路方塊圖。
[0034]其中，附圖標記:
[0035]10太陽能模塊20，20』監測裝置
[0036]21微控制單元22第一電源檢測單元
[0037]23第一通訊界面埠24電力線連接埠
[0038]30監測傳送裝置
[0039]31第二微控制單元32第二電源檢測單元
[0040]33第二通訊界面埠34第一無線模塊
[0041]35電力線連接埠40資訊收集裝置
[0042]41微處理單元42第二無線模塊
[0043]43網絡模塊50太陽能監控系統

【具體實施方式】
[0044]關於本實用新型將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其一具體較佳實施例如圖1所示，包含有多數太陽能的監測裝置20、一個以上太陽能的監測傳送裝置30以及一資訊收集裝置40。
[0045]這些監測裝置20、監測傳送裝置30分別和一個以上的太陽能模塊10連接並進行電力檢測，又這些監測裝置20可通過有線通信、電力線網絡分別與其他監測裝置20以及監測傳送裝置30串聯連接構成一檢測群組，當大量的太陽能模塊10構成一呈陣列形式的大規模太陽能模塊，且每一監測傳送裝置30對應多數監測裝置20，因此該大規模太陽能模塊便具有多數的檢測群組，而每一個檢測群組的監測傳送裝置30又分別以無線傳輸的方式將太陽能模塊10的檢測數據傳送至該資訊收集裝置40，該資訊收集裝置40將收集到的所有檢測數據進一步的提供給後臺一太陽能監控系統50進行分析監控，通過該太陽能監控系統50即可分析所有太陽能模塊10的工作情形、紀錄運行狀態及電力資訊，有異常時可發出通知，快速指出故障位置。
[0046]關於上述監測裝置20，如圖2所示，其中該監測裝置20包括一第一微控制單元21、一第一電源檢測單元22以及一第一通訊界面埠 23 ；
[0047]該第一微控制單元21具有多數信號輸入端、輸出端，用以連接並監控該太陽能模塊10的電力信號，該第一電源檢測單元22具有一電源檢測端、一信號輸出端，該電源檢測端與太陽能模塊10連接，並將檢測到的電力信號通過其信號輸出端傳送至該第一微控制單元21，該第一通訊界面埠 23設在該第一微控制單元21的信號輸出端上，並接收由該第一微控制單元21所輸出的檢測信號，該第一通訊界面埠 23與其他至少一監測裝置20』的第一通訊界面埠 23連接，通過第一通訊界面埠 23將所有的檢測信號傳送至該監測傳送裝置30。
[0048]再者，本實施例中該監測裝置20不僅包括上述的第一通訊界面埠 23，該監測裝置20更進一步的包括一不同於第一通訊界面埠 23之連接界面的又一通訊界面埠，該通訊界面埠與該第一微控制單元21電連接，並用以傳輸電力信號，本實施例中，該通訊界面埠指一電力線連接埠 24，令同一檢測群組中的各個監測裝置20的電力線連接埠 24成串接，例如一第一監測裝置20的電力線連接埠 24與一第二監測裝置20』的電力線連接埠 24連接，而第二監測裝置20』的電力線連接埠 24再與另一監測裝置的電力線連接埠連接，依此類推的構成串聯連接的形式。
[0049]本實施例中，該第一微控制單元21可以由一編號為1^1 IX的集成電路所構成，該第一電源檢測單兀22可以由一編號為八03713的集成電路所構成。
[0050]請參考圖3所示，該監測傳送裝置30包括一第二微控制單元31、一第二電源檢測單元32、一第二通訊界面埠 33以及一第一無線模塊34 ；
[0051]該第二微控制單元31具有多數信號輸入端、輸出端，用以連接並監控太陽能模塊10的電力信號，該第二電源檢測單元32具有一電源檢測端、一信號輸出端，該電源檢測端與太陽能模塊10連接，並將檢測到的電力信號通過其信號輸出端傳送至該第二微控制單元31，該第二通訊界面埠 33設在該第二微控制單元31的信號輸入端上，並接收由該第二微控制單元31所輸出的檢測信號，該第二通訊界面埠 33與上述至少一個監測裝置20的第一通訊界面埠 23連接，並收集上述同一檢測群組中的各個監測裝置20的檢測信號，再通過該第一無線模塊34與該第二微控制單元31的信號輸出端連接，並由該第一無線模塊34通過一無線協定將所有檢測信號傳送給該資訊收集裝置40 ；本實施例中該第二微控制單元31可以由一編號為的集成電路所構成，該第二電源檢測單元32，可以由一編號為八(:3713的集成電路所構成。
[0052]於本實施例中該監測傳送裝置30不僅包括上述的第二通訊界面埠 33，該監測傳送裝置30更進一步的包括一不同於第二通訊界面埠 33之連接界面的另一通訊界面埠，該通訊界面埠用以傳輸電力信號並與該第二微控制單元31電連接，本實施例中，該通訊界面埠指一電力線連接埠 35，該電力線連接埠 35又與上述檢測群組中的其中至少一監測裝置20的電力線連接埠 24構成串接，並且該監測傳送裝置30的電力線連接埠 35又進一步與後臺的太陽能監控系統50連接，以電力線的方式將電力信號傳送給太陽能監控系統50進行分析監控。
[0053]本實施例中，上述第一通訊界面埠 23可為一 83232界面埠、一 83485界面埠或一界面埠等；上述第二通訊界面埠 33可為一卩3232界面埠、一卩3485界面埠或一界面埠等；該第一無線模塊34可為一 21^66模塊或一 811161:001:11模塊等，且於本實施例中該第一無線模塊34可以分別由一編號為1X2530的集成電路或一編號為邛5168的集成電路所構成。
[0054]該資訊收集裝置40用以接收該監測傳送裝置30所傳送的檢測信號，請參考圖4所示，其中該資訊收集裝置40包括一微處理單元41、一第二無線模塊42以及一網絡模塊43，該微處理單兀41具有一信號輸入端與一信號輸出端，該第二無線模塊42與該微處理單元41的信號輸入端連接，該網絡模塊43與該微處理單元41的信號輸出端連接；該第二無線模塊42通過該無線協定與該監測傳送裝置30的第一無線模塊34連結以接收所有檢測信號，該第二無線模塊42又將檢測信號傳送給該微處理單元41，並通過該網絡模塊43與後臺的太陽能監控系統50連接，將收集到的檢測資訊傳送至太陽能監控系統50進行分析監控，該網絡模塊43更可通過區域網絡(1他〉、無線區域網絡(11他〉、廣域網絡(1他)將檢測資訊傳送至該太陽能監控系統50，該太陽能監控系統50再提供終端使用者管理或查詢所有太陽能模塊10的發電資訊。
[0055]本實施例中，該微處理單元41可以由一編號為131^(:1857的集成電路所構成，該第二無線模塊42可為一 21^66模塊或一 811161:001:11模塊等，且該第二無線模塊42可以分別由一編號為1X2530的集成電路、一編號為見5168的集成電路、一編號為1^89110-^-11-24-02的集成電路或一編號為「狀4350的集成電路所構成，該網絡模塊43可為一模塊、一 681 模塊、一 6？8 模塊、一模塊、一 1X2101-111 ^0111^1011)模塊或一乙太網絡模塊等，且該網絡模塊43可以分別由一編號為0？83848了的集成電路或一編號為1？323750？1？的集成電路所構成。
[0056]綜上所述，本實用新型主要通過多數檢測群組以同時檢測並監控大量的太陽能模塊10用電情況，而檢測群組中的多數監測裝置20分別監控各個太陽能模塊10的電力資訊，如太陽能模塊10有輸出斷路的情形、或是電源無電壓的情形發生，可由這些監測裝置20的第一電源檢測單元22得知，並分別通知第一微控制單元21，而由各個第一微控制單元21通過其第一通訊界面埠 23送出，由於這些監測裝置20與其他監測裝置20』的第一通訊界面埠 23可利用有線的方式連接，如圖1所示，且其中至少一監測裝置20的第一通訊界面埠 23又以有線的方式與該監測傳送裝置30的第二通訊界面埠 33連接，達到穩定傳輸信號的效果，並且該檢測群組可任意擴充太陽能模塊10與監測裝置20的數量，再利用該監測傳送裝置30將檢測群組所收集的檢測數據傳送至該資訊收集裝置40，當業者欲對多數太陽能模塊10進行大範圍的檢測時，只要通過檢測群組之有線/無線混合的傳輸方式，便可達到具有穩定、高效率傳輸電力信號的效果，並以此群組化的方式能達到提升監控數量同時減少信號幹擾的目的。
【權利要求】
1.一種將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，其包括多數監測裝置、一個以上的監測傳送裝置以及一資訊收集裝置；其中: 這些監測裝置分別包括: 一第一微控制單元，具有多數信號輸入端、輸出端； 一第一電源檢測單元，具有一電源檢測端、一信號輸出端，該電源檢測端用與一太陽能模塊連接，該信號輸出端與該第一微控制單元連接； 一第一通訊界面埠，設在該第一微控制單元的信號輸出端上，該第一通訊界面端Π ； 該監測傳送裝置包括: 一第二微控制單元，具有多數信號輸入端、輸出端； 一第二電源檢測單元，具有一電源檢測端、一信號輸出端，該電源檢測端用與另一太陽能模塊連接，該信號輸出端與該第二微控制單元連接； 一第二通訊界面埠，設在該第二微控制單元的信號輸入端上； 一第一無線模塊，與該第二微控制單元的信號輸出端連接； 該資訊收集裝置包括: 一微處理單兀，具有一信號輸入端與一信號輸出端； 一第二無線模塊，與該微處理單元的信號輸入端連接； 一網絡模塊，與該微處理單元的信號輸出端連接。
2.如權利要求1所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，上述監測裝置的第一通訊界面埠與其他至少一監測裝置的第一通訊界面埠連接；上述監測傳送裝置的第二通訊界面埠與上述至少一個監測裝置的第一通訊界面埠連接。
3.如權利要求2所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，其進一步包括一太陽能監控系統，該資訊收集裝置通過該網絡模塊與該太陽能監控系統連接。
4.如權利要求3所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，該監測裝置進一步包括又一通訊界面埠，該通訊界面埠與該第一微控制單元電連接；該監測傳送裝置進一步包括另一通訊界面埠，該通訊界面埠與該第二微控制單元電連接。
5.如權利要求4所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，該監測裝置的又一通訊界面埠指一電力線連接埠 ；該監測傳送裝置的另一通訊界面埠指一電力線連接埠。
6.如權利要求5所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，該監測傳送裝置的電力線連接埠與該太陽能監控系統連接。
7.如權利要求6所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，上述第一通訊界面埠 23為一 RS232界面埠、一 RS485界面埠或一 PLC界面埠，上述第二通訊界面埠 33為一 RS232界面埠、一 RS485界面埠或一 PLC界面埠。
8.如權利要求7所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，上述第一無線模塊為一 Zigbee模塊或一 Bluetooth模塊,上述第二無線模塊為一 Zigbee模塊或一 Bluetooth模塊等。
9.如權利要求8所述的將太陽能模塊資訊群組化的混合傳輸監控系統，其特徵在於，該網絡模塊為一 WiFi模塊、一 GSM模塊、一 GPS模塊、一 GPRS模塊、一 LTE模塊或一乙太網絡模塊。
【文檔編號】H02S50/00GK204119163SQ201420583842
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】陳奕達, 劉以義, 林裕惟, 陳世穎, 汪大成 申請人:信邦電子股份有限公司