基于STM32的中小功率逆变器无线监控设备设计

摘要

所谓的太阳能光伏发电是指太阳能电池板将太阳的光能直接转换为电能。在科技的不断进步和日趋完善中，太阳能光伏发电的前景也将会越来月得到世人的重视。在太阳能光伏产业突飞猛进的同时，作为光伏产业的核心光伏逆变器市场也得到了蓬勃发展，相应的光伏逆变器的监控和附件技术也同时开始兴起，经过多年发展光伏逆变器的监控技术由最初的技术人员用于数据分析到现在的用户对光伏逆变器的重要体验，现在光伏逆变器的监控设备也成为用户使用逆变器不可或缺的一部分。
　　 当前光伏逆变器的监控主要采用有线485接口、CAN(Controller Area Network)接口、GPRS(Gerneral Packer Radio Service)、Internet,这些接口主要用于电站所使用的大功率逆变器的通信，接口的使用需要布屏蔽线或者本身的接口设备的费用就相当高。在家庭或小型电站用的小功率逆变器就不再适用，本文将介绍一种小功率逆变器无线监控的设备，用于填补小功率逆变器监控市场的空白和降低监控成本。
　　 具体来说本文的主要工作如下：
　　 (1)从国际、国内市场的需求分析入手介绍了以STM32L为基础的无线监控系统的整体方案设计，并且详细介绍了各个功能模块的设计原理以及硬件和软件的设计实现。
　　 (2)从协议分析入手，实现无线网络的自动组网功能。在ModBus协议中实现无线组网的功能。
　　 (3)为方便用户对数据读取，将设备中的用于存储数据的8Mflash虚拟化成U盘，同时在系统中加入了EFSL(Embedded File System Location)的文件系统，使得程序编写更加简单数据管理更加方便。
　　 (4)利用U盘实现IAP(In-Application Programming)功能，
　　 (5)从硬件和软件设计两方面对系统进行了低功耗设计，使得系统能在两节5#电池供电情况下持续有效工作3个月
　　 (6)在系统中集成了电池充电电路，同时加入了具有避免对非充电电池充电的防呆设计。
　　 (7)加入了240*160像素的LCD，将底层数据已可视化的形式呈现给用户，增加用户体验。
　　 (8)最后对系统进行了各种严格的功能和性能测试，并完成产品测试报告的编写。