[发明专利]一种光伏阵列故障检测设备和方法

权利要求书

1.一种光伏阵列故障检测设备，其特征在于，对光伏阵列中的每一个光伏组件(20)均安装一个检测设备(7)，每个检测设备之间通过设备正接口(16)和设备负接口(17)进行电气连接，整个阵列的多个检测设备(7)通过无线链路组成ZigBee自组网(4)，检测设备(7)在通信功能上设定为终端节点(1)、路由节点(2)和协调器(3)；终端节点(1)与相邻的路由节点(2)通信，将自身所采集的数据无线传输至路由节点(2)；路由节点(2)与相邻的路由节点通信，整合自身和周围终端节点(1)所采集的数据无线传输给相邻的路由节点(2)，若距离协调器(3)足够近，则将数据无线传输给协调器(3)；协调器(3)通过总线与透传模块(5)的输入端相连；透传模块(5)的输入端和接受端通过大功率无线链路相连，透传模块的接收端通过总线与终端机(6)相连；协调器(3)负责整合整个ZigBee自组网(4)的所有数据通过透传模块(5)传输给上位机(6)；上位机(6)负责处理数据、故障检测和数据存储。

2.根据权利要求1所述的一种光伏阵列故障检测设备，其特征在于，检测设备(7)包括控制器(8)、光照温度传感器(9)、电压传感器(10)、电流传感器(11)、继电模块(12)、电容(13)、第一开关(14)、第二开关(15)、设备正接口(16)、设备负接口(17)、电源正接口(18)、电源正接口(19)；

所述光照温度传感器(9)由光照强度传感器和温度传感器组成；所述电流传感器(11)的正端与电源正接口(18)的输出端相连，电流传感器(11)的负端与继电模块(12)的V1口相连；所述电压传感器(10)的正端与电流传感器(11)的负端相连，电压传感器(10)的负端与继电模块(12)的V2口相连；所述继电模块(12)的v2口还与电源负接口(19)的输出端相连，继电模块(12)的V1口还与设备正接口(16)相连，继电模块(12)的S1口与设备负接口(17)相连；

所述电压传感器(10)和电流传感器(11)分别采集光伏组件(20)的输出电压和电流，数据输出端与控制器(8)的输入端相连；光照温度传感器(9)的数据输出端与控制器(8)的输入端相连；开关(14)、开关(15)、继电模块(12)的控制端与控制器(8)的输出端相连，由控制器(8)控制他们动作；

设备正接口(16)与相邻设备的设备负接口(17)相连，设备负接口(17)与相邻设备的设备正接口(16)相连；电源正接口(18)与光伏组件(20)的正极相连；电源负接口(19)与光伏组件(20)的负极相连；所述第一开关(14)的输入端与电流传感器(11)的输出端相连，所述第一开关(14)的输出端与开关(15)和电容(13)的输入端相连；第二开关(15)和电容(13)的输出端与电源负接口(19)相连。

3.根据权利要求2所述的一种光伏阵列故障检测设备，其特征在于，电压传感器(10)和电流传感器(11)采用霍尔元器件；光照温度传感器(9)采集垂直于光伏组件斜面的光照强度和光伏组件背板的温度；电容(13)采用1000uF的电容器；控制器(8)采用满足ZigBee无线通信协议的cc2530模块，该模块集成了USB-串口模块。