智能光伏汇流采集装置详解

0 引言

　　伴随着世界人口的不断增长和城市化进程的不断推进，化石能源日趋枯竭，燃烧化
石燃料所导致的环境污染日趋严重。从而使太阳能这种清洁能源备受关注，太阳能是一
种低密度的平面能源，需要数量巨大的太阳能电池板阵列进行串并联组合来达到所需功
率，为了减少电池组件与逆变器之间的连接线和方便日后维护，同时减少投资成本，需
要在直流侧配置光伏阵列防雷汇流箱、直流柜、逆变器、按分段连接、逐级汇流的方式进行
一次和二次汇流。

　　本文介绍一种基于

PIC24FJ64 的智能光伏 AGF 系列汇流采集装置，本装置使用霍

尔传感器隔离测量来自光伏电池阵列的电流，同时可以测量其输出电压，监测汇流箱内
部的防雷器和直流断路器的工作状态、配有温度、风速，辐照等传感器输入接口，带有接
点输出，用于驱动外部执行机构。本装置通过

RS485 总线与上位机通讯，用于接收计算

机指令，上传检测到的光伏电池阵列、汇流箱组件和外部环境状态。本装置最多可监测
16 路光伏电池组输出电流，并可以根据输入电压计算分相和合相功率。本装置带有 LED
数码显示器和设定拨码，用于查看数据和设定本装置的通讯地址、数据格式、波特率等参
数。

  1 电路设计原理 PIC24FJ64 是 MicroChip 公司的一种改进的哈佛架构的高速 16 位低

功耗单片机，在

32M 时钟频率时系统性能可达 16MIPS，17 位 x 17 位单周期硬件乘法

器，最大可内带

64k 的 FlashROM，8k 系统 SRAM，2 个模块，2 个 UART 模块、允许对

许多外部

I/O 口功能进行重新定义，增加了系统设计的灵活性。电路框图见图 1

1.1 电流输入
模块

   

   
　　电流输入
模块分成两个
8 路模块，最
多可以输入

16

路的电池串列，
电流采样使用
霍尔传感器实
现对光伏电流
的隔离型测量，
霍尔效应是指
的是当有一半