專利名稱：一種太陽電池組件監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種太陽電池組件監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
目前，新能源發(fā)電應(yīng)用在逐漸推廣發(fā)展，光伏發(fā)電作為新能源發(fā)電應(yīng)用的一個重要方式得到迅速發(fā)展。在大型的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽電池組件數(shù)量龐大，太陽電池組件工作狀態(tài)檢測及維護成為一項繁重的工作，工作狀態(tài)檢測及維護耗時多，工作繁瑣，浪費了大量的人力資源。
發(fā)明內(nèi)容針對以上問題，本實用新型在于提供一種適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽電池組件監(jiān)測裝置，該裝置能夠?qū)崟r監(jiān)控太陽電池組件的工作狀態(tài)，快速的找到故障，便于及時維護，節(jié)約了大量的人力資源。為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種太陽電池組件監(jiān)測裝置，主要由太陽電池組件、旁路二極管、一臺主機、多臺從機組成。其中主機與從機運用無線通訊相連；太陽電池組件與旁路二極管并聯(lián)連接，該太陽電池組件與從機相連。無線通訊傳輸頻段為433MHz的信息。當(dāng)太陽電池組件正常工作時，作為一個電源在電路中存在，旁路二極管由于正極電壓低于負(fù)極電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)，旁路二極管端電壓方向與太陽電池組件電壓方向一致，旁路二極管壓降真有效值等于太陽電池組件電壓真有效值。當(dāng)太陽電池組件被遮擋或自身出現(xiàn)故障時，該太陽電池組件由一個電源變?yōu)橐粋€負(fù)載，旁路二極管端電壓方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，旁路二極管導(dǎo)通，此時旁路二 極管壓降真有效值也就是該旁路二極管導(dǎo)通時的正向壓降真有效值。從機由電源模塊、檢測控制模塊、433MHz無線模塊組成，從機正常工作所需電能由太陽電池組件提供。每臺從機設(shè)有唯一編碼，編碼存儲于控制檢測模塊中，從機的檢測控制模塊對旁路二極管端電壓進行采樣，同時收集旁路二極管端電壓采樣結(jié)果；并比較電壓方向和真有效值大小，從而判斷出太陽電池組件工作狀態(tài)；并將判斷結(jié)果及從機編碼通過433MHz無線模塊在裝置內(nèi)部傳輸,傳輸至主機。主機由電源模塊、控制模塊、433MHz無線模塊、RS485通訊模塊組成，電源模塊向控制模塊、433MHz無線模塊、RS485通訊模塊提供電能。433MHz無線模塊接收從機發(fā)出的信息。在同一個主機無線范圍內(nèi)的從機編碼唯一，主機可從接收的信息中讀取從機編碼及太陽電池組件工作狀態(tài)，進而快速查找出異常工作狀態(tài)下的太陽電池組件。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1為本實用新型中太陽電池組件檢測原理示意圖，其中:1是被遮擋前或發(fā)生故障前的太陽電池組件；2是被遮擋后或發(fā)生故障后的太陽電池組件；3是太陽電池組串電流流動方向；4是被遮擋前或發(fā)生故障前的太陽電池組件內(nèi)太陽電池；5是被遮擋后或發(fā)生故障后的太陽電池組件內(nèi)太陽電池；6是旁路二極管；7是旁路二極管正極；8是旁路二極管負(fù)極；9是太陽電池組件負(fù)極；10是太陽電池組件正極。圖2為本實用新型裝置示意圖，其中:1是太陽電池組件；2是從機內(nèi)的電源模塊；3是從機內(nèi)的檢測控制模塊；4是從機內(nèi)的433MHz無線模塊；5是從機；6是主機內(nèi)的433MHz無線模塊；7是主機內(nèi)的電源模塊；8是主機內(nèi)的控制模塊；9是主機內(nèi)的RS485通訊模塊；10是主機；11是433MHz無線通訊。
具體實施方式
如附圖1所示，以太陽電池組件負(fù)極9電壓為參考點電壓，用UO表示，太陽電池組件正極10電壓用Ul表示，旁路二極管正極7電壓等于太陽電池組件負(fù)極9電壓U0，旁路二極管負(fù)極8電壓等于太陽電池組件正極10電壓U1。被遮擋前或發(fā)生故障前的太陽電池組件I正常工作情況下，是一個電源，太陽電池組件正極10電壓Ul大于太陽電池組件負(fù)極9電壓U0，因此旁路二極管負(fù)極8電壓Ul大于旁路二極管正極7電壓，旁路二極管6截止。若太陽電池組件電壓為Ue，此時(Ul-UO) >0，且 IUl-UO I = IUe I。被遮擋后或發(fā)生故障后的太陽電池組件2無法正常工作，成為電路中一個負(fù)載，太陽電池組件正極10電壓Ul小于太陽電池組件負(fù)極9電壓UO，因此旁路二極管8負(fù)極電壓Ul小于旁路二極管正極7電壓，旁路二極管6導(dǎo)通。若太陽電池組件電壓為Ud，此時(Ul-UO)〈0，且 Ul-UO I = |Ud|。通過對旁路二極管負(fù)極8與旁路二極管正極7的電壓進行采樣檢測，可以判斷出太陽電池組件狀態(tài)。如附圖2所示，太陽電池組件監(jiān)測系統(tǒng)由一臺主機10和多臺從機5組成。從機5由電源模塊2、檢測控制模塊3、433MHz無線模塊4組成。電源模塊2從被監(jiān)測太陽電池組件I獲取電能，并提供給檢測控制模塊3和433MHz無線模塊4。電源模塊2內(nèi)有大容量電容，以確保在被監(jiān)測太陽電池組件I發(fā)生故障時，檢測控制模塊3能夠繼續(xù)運行一段時間并將包含故障的信息通過433MHz無線模塊4發(fā)出。從機5的檢測控制模塊3，負(fù)責(zé)對被監(jiān)測太陽電池組件I旁路二極管電壓進行檢測，并控制433MHz無線模塊4的信息發(fā)送。檢測控制模塊3內(nèi)的檢測電路工作原理是通過電阻分壓的方式，將旁路二極管端電壓分壓到AD采樣電路允許輸入電壓范圍內(nèi)，經(jīng)運放電路跟隨后，再經(jīng)AD采樣并在單片機程序內(nèi)還原為實際電壓值，通過對該電壓的方向和真有效值判斷旁路二極管的導(dǎo)通狀態(tài)，進而判斷太陽電池組件的狀態(tài)。從機5具有編碼，該編碼存儲在檢測控制模塊3內(nèi)的EEPROM中，編碼范圍從0x00000000到Oxffffffff，應(yīng)用在同一主機無線信號覆蓋范圍內(nèi)的從機編碼無重復(fù)，從機4通過433MHz無線通訊11發(fā)送出的信息，都包含該從機的編碼信息。主機10由電源模塊6、控制模塊8、433MHz無線模塊7、RS485通訊模塊9組成。電源模塊6從市電或其他穩(wěn)定電源獲取電能，并提供給控制模塊8、433MHz無線模塊7、RS485通訊模塊9使用。[0021 ] 主機10的控制模塊8內(nèi)EEPROM中存儲有被該主機所管理的所有從機編碼，該主機只負(fù)責(zé)收集已存儲編碼的從機經(jīng)433MHz無線通訊11所發(fā)出的信息并整理后經(jīng)過RS485通訊模塊9傳輸給系統(tǒng) 外設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種太陽電池組件監(jiān)測裝置，主要由太陽電池組件、旁路二極管、主機、從機組成，其特征在于:所述主機與從機運用無線通訊相連；所述太陽電池組件與旁路二極管并聯(lián)連接，該太陽電池組件與從機相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽電池組件監(jiān)測裝置，其特征在于:無線通訊傳輸頻段為433MHz的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽電池組件監(jiān)測裝置，其特征在于:所述從機由電源模塊、檢測控制模塊、433MHz無線模塊組成，從機正常工作所需電能由太陽電池組件提供；所述電源模塊向檢測控制模塊、433MHz無線模塊提供電能；所述433MHz無線模塊傳送頻段為433MHz的信息至主機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽電池組件監(jiān)測裝置，其特征在于:所述從機設(shè)有唯一編碼，該編碼存儲于檢測控制模塊中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽電池組件監(jiān)測裝置，其特征在于:所述主機由電源模塊、控制模塊、433MHz無線模塊、RS485通訊模塊組成；所述電源模塊向控制模塊、433MHz無線模塊、RS485通訊模塊提供電能；所述433MHz無線模塊接收從機發(fā)出的頻段為433MHz的信 息。
專利摘要一種適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽電池組件監(jiān)測裝置，主要由太陽電池組件、旁路二極管、一臺主機、多臺從機組成。其中主機與從機運用無線通訊相連，無線通訊傳輸頻段為433MHz的信息；太陽電池組件與旁路二極管并聯(lián)連接；太陽電池組件與從機相連。通過從機對旁路二極管端電壓進行采樣與收集，并比較電壓方向和真有效值大小，從而判斷出太陽電池組件工作狀態(tài)是否正常，快速的找到故障，便于及時維護。該裝置能夠快速實時監(jiān)控太陽電池組件的工作狀態(tài)，維護簡單，節(jié)約了大量的人力資源。
文檔編號G01R31/26GK203101580SQ201320101488
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者李晟, 肖慧明, 何強, 藍楊, 熊露丹 申請人:珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司, 珠海興業(yè)新能源科技有限公司, 湖南興業(yè)太陽能科技有限公司