[实用新型]一种抑制光伏组件热斑的故障处理装置

说明书

本实用新型提供一种抑制光伏组件热斑的故障处理装置，其特征在于应用一种均压电路实现对光伏组件之间的动态均压，从而解决因部分阴影遮挡而导致的组件由电源转化为负载而导致的热斑问题。所述装置系统包括均压电路、电流检测模块及控制器三个模块。其中均压电路包括均压电容C、滤波电感L和开关管Q₁、Q₂、Q₃和Q₄。组件轻微失配时，均压电路启动工作，实现组件与组件之间的动态均压，并通过滤波电感稳定输出电流，最终达到组件之间的功率平衡；组件之间严重失配时，开关管体二极管导通，故障组件被短路。本实用新型利用电容的充放电特性和开关管体二极管反向导通特性，实现了光伏组件阴影遮挡不同程度故障的处理与解决。

技术领域

本实用新型属于光伏发电技术领域，具体讲涉及一种抑制光伏组件热斑的故障处理装置。

背景技术

大量化石燃料的使用，不仅给全球大气造成了大量的污染，而且也是全球变暖的元凶之一。太阳能资源作为清洁能源之一，可以有效缓解化石燃料发电带来的危害。

光伏电池组件的发电会受到外界环境的干扰，具体而言主要为光强与环境温度的影响，光照强度降低、环境温度上升，都会导致组件输出电能降低。以光强因素为例，当组串中部分组件因受到遮挡而导致光照减少后，其输出将大大降低，当遮挡达到一定程度时，组件对外输出电压为负，即该组件由电源变为负载，最终导致该组件发热形成热斑，严重时可能烧毁该组件。

目前常用的抑制光伏组件产生热斑的装置一般为在光伏组件两端并联二极管，当故障组件因受遮挡或内部参数发生改变而导致其产生负压达到二极管阈值电压时，反向并联的二极管导通，将受遮挡组件短路，从而切断故障。旁路二极管大大减少了光伏组件热斑发生的可能性，与此同时，引入旁路二极管会导致以下缺陷：组件在受到微小故障时往往无法触发旁路二极管，导致这类故障无法切除，长时间也会造成热斑。

旁路二极管虽然一定程度上解决了阴影遮挡而造成的组件之间失配问题，但无法对所有因组件失配导致的故障现象做出反应与处理。本实用新型提出的抑制光伏组件热斑的故障处理装置，可在组件之间轻微失配时将正常光伏组件与受阴影遮挡影响的光伏组件的输出电压均衡化，达到防止受阴影遮挡影响的光伏组件变为负载而产生热斑的目的，相比于传统的旁路二极管保护法，其可以针对故障组件之间的轻微电流失配做出故障处理，从而能够更加全面地解除因阴影遮挡而导致的组件热斑故障问题。

发明内容

为了克服目前采用旁路二极管抑制组件热斑问题的不足，本发明提出了一种新型抑制光伏组件热斑的故障处理装置，其核心为一种均压电路，通过对均压电路的控制，实现对各种可能导致组件产生热斑因素的抑制。

按此目的提出的一种抑制光伏组件热斑的故障处理装置，拟采用以下技术方案：

一种抑制光伏组件热斑的故障处理装置，其特征在于利用一种均压电路实现对受阴影遮挡光伏组件的功率平衡和故障解列；所述抑制光伏组件热斑的故障处理装置包括均压电路、控制器和电流检测装置三个部分；

所述均压电路包括：均压电容C、滤波电感L、开关管Q₁、Q₂、Q₃和Q₄；

所述开关管Q₁、Q₂、Q₃和Q₄均采用N沟道MOSFET，每个开关管内本身并联有体二极管;

均压电路的连接方式如下：