[实用新型]光伏组件故障监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及故障监测领域，具体而言，涉及一种光伏组件故障监测装置。

背景技术

一个标准光伏组件通常由60个光伏电池片组成，如图1所示，每个光伏电池片相当于一个独立的输出电源，其IV(电流-电压)特性曲线如图2所示。所有60个电池片串联起来对外输出，输出电流约为10～15A，输出电压约为30～40V。当一块光伏电池片发生故障时，该电池片的电流大大降低，就会出现如图2中第II象限的情况，成为一个压降很大的负载，压降可达30V，大压降会导致电池片迅速升温引发火灾。

现有技术中，为了防止电池片出现故障带来的安全隐患，通常在若干个电池片，例如，如图1中所示，在20个电池片中并联一个二极管，如果这20个电池片中的任意一片电池片故障，二极管可以将这20个电池片全部短路。这种方式一定程度上避免了热斑效应，降低了故障对于发电的损失，但是电站的巡视人员并无法在现场或者从后台数据发现有组件发生故障，也无法确定是哪个组件发生了故障，故障将持续存在，不仅影响了整个光伏组的功率，使之偏离最大功率点，而且具有非常危险的安全隐患。

针对相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光伏组件故障监测装置，以解决相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光伏组件故障检测装置。该装置包括：电压传感器，与光伏组件相连接，用于监测光伏组件的端电压并根据端电压生成模拟电压信号；处理器，与电压传感器相连接，用于根据模拟电压信号判断光伏组件是否故障。

进一步地，该装置还包括：数据传输模块，与电压传感器和处理器相连接，用于将模拟电压信号传输至处理器。

进一步地，电压传感器包括：降压器，与光伏组件相连接，用于对端电压进行降压，得到第一电压；分档电路，与降压器和处理器相连接，用于根据第一电压的电压值所处的电压值范围确定第一电压的档位。

进一步地，分档电路包括：多个档位回路，其中，每个档位回路均与降压器和处理器相连接。

进一步地，多个档位回路包括目标档位回路，目标档位回路中串联有发光二极管或发光三极管。

进一步地，分档电路包括：第一电阻，第一端与降压器的正输出端相连接；第一二极管，负极与第一电阻的第二端相连接，正极与降压器的负输出端相连接；第二二极管，正极与第一电阻的第一端相连接；第二电阻，第一端与第二二极管的负极相连接；第三电阻，第一端与第二二极管的负极相连接；第四电阻，第一端与第二电阻的第二端相连接；第一三极管，基极与第二电阻的第二端相连接，集电极与第三电阻的第二端相连接；第五电阻，第一端与第一三极管的发射极相连接，第二端与第四电阻的第二端相连接。

进一步地，分档电路还包括：第三二极管，正极与第一三极管的集电极相连接；第六电阻，第一端与第二二极管的负极相连接；第二三极管，基极与第三二极管的负极相连接，集电极与第六电阻的第二端相连接；第七电阻，第一端与第二三极管的发射极相连接，第二端与第四电阻的第二端相连接。

进一步地，分档电路还包括：第一发光管，负极与第一电阻的第二端相连接，正极与第一二极管的负极相连接；第二发光管，正极与第二三极管的发射极相连接，负极与第七电阻的第一端相连接。

进一步地，电压传感器还包括：滤波电路，连接在降压器与分档电路之间，用于对第一电压进行滤波。

进一步地，滤波电路包括：第八电阻，串联在降压器的正输出端与分档电路之间；电容，与分档电路并联。

本实用新型通过监测光伏组件的端电压并根据端电压生成模拟电压信号；根据模拟电压信号判断光伏组件是否故障，解决了相关技术中无法判断光伏组件是否故障的问题，进而达到了准确地监测光伏组件是否故障的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种标准光伏组件的示意图；

图2是光伏电池片的IV特性曲线的示意图；

图3是根据本实用新型第一实施例的光伏组件故障监测装置的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的在不同光照度下的光伏电池片的IV特性曲线的示意图；

图5是根据本实用新型实施例的光伏组件中一组电池片被二极管短路的IV曲线示意图；