本實用新型涉及通信裝置，更具體地說，涉及一種應用于光伏發電系統的智能通信擴展組件

背景技術：

光伏發電系統主要包括保護裝置和測控裝置，保護裝置實現對現場電氣量的監控和對故障態下實施保護動作，避免電力系統故障的進一步惡化。測控裝置主要是采集現場的電氣量數據，并將當前運行狀態上傳至后臺管理處，同時會接收后臺系統的控制命令，對某些終端用電設備進行控制操作。

不管是保護裝置還是測控裝置都不可避免的需要和下一級的終端裝置等進行數據通信，比如光伏現場的匯流箱、逆變器等等。實現與這些終端裝置的通信需要遵守不同的通信規約，比如modbus、101、103、104等電力系統常用規約。由于每個終端設備都有各自的通信規約，其內部的點表數據的格式也各不相同。因此，光伏發電系統的CPU板卡必須針對每種終端設備開發不同的解析程序。最終造成CPU板卡需要維護的軟件程序數量眾多，后續的現場調試、維護及軟件升級工作量巨大。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種應用于光伏發電系統的智能通信擴展組件，其技術方案如下：

一種應用于光伏發電系統的智能通信擴展組件，其包括中央處理器，與所述中央處理器連接的電源模塊、CAN通信模塊、以太網模塊、串口擴展模塊、4G通信模塊、信號指示模塊及擴展存儲模塊。

作為本實用新型的進一步改進，所述電源模塊的電源輸入端連接所述中央處理器的電源輸入端，所述電源模塊提供5～48V的直流電源輸入，以實現所述智能通信擴展組件的供電。

作為本實用新型的進一步改進，所述中央處理器包括有多個以太網接口及多個USART串行接口。

作為本實用新型的進一步改進，所述CAN通信模塊包括CAN控制器及CAN總線芯片，所述智能通信擴展組件的所述中央處理器通過所述CAN總線芯片與所述光伏發電系統的CPU板卡連接，以實現數據交互。

作為本實用新型的進一步改進，所述以太網模塊包括第一以太網模塊及第二以太網模塊，所述第一以太網模塊及所述第二以太網模塊分別與所述以太網接口連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述串口擴展模塊包括4片sc16is752串口芯片，每片所述sc16is752串口擴展芯片能夠擴展2路串行接口。

作為本實用新型的進一步改進，所述4G通信模塊通過無線網絡與外部終端設備連接，以實現所述中央處理器與外部終端設備的數據交互。

作為本實用新型的進一步改進，所述指示模塊包括若干個LED發光二極管。

作為本實用新型的進一步改進，所述擴展存儲模塊包括內存擴展模塊及閃存擴展模塊。

本實用新型可以插接在光伏發電系統機箱內部的總線板上，以實現光伏發電系統的通信功能擴展。其達到如下有益技術效果：光伏發電系統的CPU板卡無需針對每種終端設備開發不同的解析程序，其能夠適應不同的終端設備的通信規約，簡化了CPU板卡的通信軟件的設計復雜度，方便了后續的現場調試、軟件維護及軟件升級工作。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本實用新型的結構框圖；

圖2為一個具體實施例中本實用新型與光伏發電系統的裝配示意圖

圖3為本實用新型的配置流程圖。

具體實施方式

參見附圖1，在一個具體實施例中，本實用新型的應用于光伏發電系統的智能通信擴展組件包括中央處理器，與所述中央處理器連接的電源模塊、第一以太網模塊、第二以太網模塊、CAN通信模塊、串口擴展模塊、4G通信模塊、信號指示模塊、內存擴展模塊及閃存擴展模塊。本實用新型的智能通信擴展組件可以方便地插接至光伏發電系統機箱中的總線板卡，以實現光伏發電系統的通信功能擴展。

本實施例中，所述電源模塊支持5～48V的直流寬電源輸入，以實現電源供給。所述中央處理器為ATMEL公司生產的型號為9x35的CPU，其主頻為400MHZ。所述中央處理器設有1個10M以太網接口及1個100M以太網接口，其支持TCP/IP網絡通信協議，所述中央處理器通過上述兩個以太網口與支持TCP/IP網絡通信協議的外部終端設備實現數據交互。所述中央處理器還設有5個USART串行接口，其支持RS485通信協議，通過這些USART串行接口，所述中央處理器與支持RS485通信協議的外部終端設備實現數據交互。

所述CAN通信模塊包括型號為9x35的CAN控制器及型號為TJA1050的CAN總線芯片，本實用新型的所述中央處理器通過所述CAN總線芯片與光伏發電系統的CPU板卡連接，以實現兩者之間的數據交互。

所述內存擴展模塊為所述中央處理器提供存儲量為128M的擴展內存，所述閃存擴展模塊為所述中央處理器提供的存儲量為256M的擴展閃存，以提高所述中央處理器的數據存儲及數據處理能力，以進一步提高所述智能通信擴展組件的通信能力。

所述第一以太網模塊及所述第二以太網模塊各自包括與所述中央處理器的所述以太網接口連接的PHY芯片，以形成以太網收發電路。本實施例中，所選用的PHY芯片為T1公司生產的型號為DP838481的工業級PHY芯片，該芯片的溫度適應性很強，能夠適應極寒或極熱的工作環境。

所述串口擴展模塊包括4片型號為sc16is752的串口芯片，每片串口芯片可以擴展2路串口，每個串口的波特支持率達到38400bps。可見，本實施例中的串口擴展模塊能夠提供8個擴展串口，使得本實用新型的智能通信擴展組件能夠滿足多數光伏發電系統的串口通信需求。

所述4G通信模塊通過無線網絡與外部終端設備連接，以實現所述中央處理器與外部終端設備的數據交互。滿足了光伏發電系統的無線通信需要。

所述信號指示模塊包括若干個LED燈，用于顯示光伏發電系統當前的通信狀況。例如，當以太網通信或串口通信出現故障時，相應的LED燈會閃爍報警，便于維護人員及時進行檢修。

參見附圖2，其示出了在一個具體應用中，為了滿足光伏發電系統1的通信需要，其同時插接了4個本實用新型的智能通信擴展組件。本應用中的光伏發電系統1包括總線板及連接在總線板上的顯示面板、輸入面板、電源板卡、CPU板卡及通信板卡。

4個所述智能通信擴展組件分別插接在所述光伏發電系統1的總線板上，并通過各自的CAN模塊與所述光伏發電系統1的CPU板卡連接，以實現數據交互。

參見圖3，其示出了本實用新型提供的智能通信擴展組件的配置流程圖:

S1:根據光伏發電系統的通信需要，評估所需要的串口接口及以太網接口的需求量，以確定需要裝配的本實用新型的智能通信擴展組件的數量；

S2:將智能通信擴展組件接入光伏發電系統的總線板的指定插槽，并通過后臺操作系統激活該智能通信擴展組件；

S3:整理需要與光伏發電系統通信的外部終端設備的點數表信息，通過后臺操作系統配置點數表信息的地址信息及數據信息，以形成配置信息，并將配置信息傳送給光伏發電系統的CPU板卡；

S3:CPU板卡根據配置信息，指定通信規約給智能通信擴展組件的相應通信端口，并綁定點數表信息中的地址信息至相應通信端口，便于智能通信擴展組件讀取終端設備的點數表信息中的數據信息；

S5:智能通信擴展組件向CPU板卡發送確認信息，CPU板卡收到確認信息后確認綁定配置成功。

完成上述的配置流程后，本實用新型的智能通信擴展組件進入正常的通信工作模式。

通信過程中，智能通信擴展組件根據外部終端設備的配置信息，通過指定的通信端口讀取外部終端設備的數據信息，并將讀取的數據信息通過CAN模塊發送至光伏發電系統的CPU板卡，光伏發電系統的CPU板卡根據獲得的數據信息下發數據指令至智能通信擴展組件，智能通信擴展組件根據指定端口的通信規約將數據指令封裝成規約報文發送至外部終端設備，以實現數據通信。

可見，本實用新型提供了一種用于光伏發電系統的智能通信擴展模件，其可以插接在光伏發電系統機箱內部的總線板上，以實現光伏發電系統的通信功能擴展。其達到如下有益技術效果：光伏發電系統的CPU板卡無需針對每種終端設備開發不同的解析程序，其能夠適應不同的終端設備的通信規約，簡化了CPU板卡的通信軟件的設計復雜度，方便了后續的現場調試、維護及軟件升級。

上文對本實用新型進行了足夠詳細的具有一定特殊性的描述。所屬領域內的普通技術人員應該理解，實施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本實用新型的真實精神和范圍的前提下做出所有改變都應該屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型所要求保護的范圍是由所述的權利要求書進行限定的，而不是由實施例中的上述描述來限定的。