[发明专利]已安装光伏串、子串及模块的有源和无源监视系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2010年8月24日递交的在先专利申请No.12/862742的部分后续申请。

技术领域

本申请涉及用于测试和监视PV设施的特性与性能的装置与方法。

背景技术

光伏（PV）设施的输出取决于维护好构成该设施的PV模块的健康。多种因素影响PV模块的健康。这些因素包括渗透、污染、遮蔽、电离辐射、互连完整性、静电放电、温差应力、涂层老化、偷窃、旁路二极管故障和制造差异。

PV设施监视提供与设施健康有关的信息，进而支持其维护与修理。传统上监视PV串的有源输出电流的方法提供了有关串级别健康状况的有用信息，但是不能区分是电气问题还是照明问题，不能测量子串和模块级别的健康状况，并且不能测量旁路二极管的健康状况。

与传统方法不同，本发明提供了一种用于监视构成PV设施的PV串的有源（active）特性和无源（passive）特性两者的系统和方法，从而更好地区分由照明问题引起的健康问题和由电力问题引起的健康问题。与传统方法不同，本发明还提供了一种用于监视子串和模块健康的系统与方法，从而更好地隔离有健康问题的位置。

此前用于监视PV串和旁路二极管的系统与方法要求安装昂贵的设备或昂贵的配线。与此前的系统与方法不同的是，本发明能够以较低的设备成本和配线成本监视子串和旁路二极管。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括一个或多个单元的系统，能够监视并报告构成PV设施的串、子串和模块的有源和无源电学特性。

本发明的另一目的是提供一种通过监视PV设施的串、子串和模块的有源和无源特性来确定并报告PV设施健康状况的方法。

本发明的另一目的是提供一种用于改变PV设施的拓扑结构的系统与方法。

附图说明

图1示出了本发明的PV电路监视单元的第一实施例。

图2示出了本发明的PV电路监视单元的第二实施例。

图3示出了本发明的PV多电路监视单元的实施例。

图4示出了本发明的PV合路器监视单元的实施例。

图5示出了图1的测试模块的实施例。

图6示出了图2-3的测试模块的实施例。

图7示出了本发明集成到PV接线盒中的PV串联监视单元的第一实施例。

图8示出了本发明集成到PV接线盒中的PV串联监视单元的第二实施例。

图9示出了本发明的PV串联监视单元的第三实施例。

图10示出了本发明集成到PV接线盒中的PV串联监视单元的第四实施例。

图11示出了本发明集成到PV接线盒中的PV并联监视单元的实施例。

图12示出了本发明包括一个电路监视单元的示意性PV设施。

图13示出了本发明包括一个电路监视单元和多个串联监视单元的第一示意性PV设施。

图14示出了本发明包括一个电路监视单元和多个串联监视单元的第二示意性PV设施。

图15示出了本发明包括一个多电路监视单元和多个串联监视单元的示意性PV设施。

图16示出了本发明包括一个电路监视单元、两个合路器监视单元和多个串联监视单元的示意性PV设施。

图17示出了本发明包括电路监视单元和两个并联监视单元的示意性PV设施。

图18示出了示意性PV模块的示意性IV曲线和示意性电路模块。

具体实施方式

本发明的监视系统包括本发明公开的一个或多个现场监视单元，并且可选地包括本领域公知的联网和通用计算资源。