本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏組件用接線盒及其檢測裝置及方法、以及功率檢測裝置。

背景技術(shù)：

太陽能作為一種干凈的可再生新能源，越來越受到人們青睞。光伏組件是能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)換為電能的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件，其使用壽命直接關(guān)系到太陽能發(fā)電系統(tǒng)的功效。現(xiàn)有光伏組件的設(shè)計(jì)使用壽命雖然為20-30年，但在實(shí)際使用過程中往往受到外部使用環(huán)境的影響，導(dǎo)致組件功率大幅降低，部分組件甚至出現(xiàn)玻璃炸裂、背板燒穿的現(xiàn)象。造成以上情況發(fā)生的主要原因是電位誘發(fā)衰減(PID，Potential Induced Degradation)效應(yīng)及熱斑效應(yīng)，兩者不僅會使組件功率大幅降低，甚至導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。

在常規(guī)光伏電站系統(tǒng)中，對于異常組件往往缺乏有效的檢測分析手段，只能通過簡單的肉眼觀察來粗略判斷。部分由PID效應(yīng)引起的組件或者是熱斑效應(yīng)不是很嚴(yán)重的組件外觀根本辨別不出，從而無法簡單有效的找出組件陣列中異常的組件。如果想深入測試組件是否異常，往往需要借助昂貴的專業(yè)設(shè)備，操作較為繁瑣，技術(shù)要求高，在實(shí)際應(yīng)用中很不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種光伏組件用接線盒及其檢測裝置及方法、以及功率檢測裝置，能夠方便的檢測光伏組件異常情況。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種光伏組件用接線盒，包括：盒體、位于盒體內(nèi)的連接部以及信號引出部；所述連接部與光伏組件的光伏線電連接，以將光伏組件產(chǎn)生電壓輸出到外部線路；以及所述信號引出部包括與所述連接部電連接的引出端，從而能夠利用該引出端獲得所述光伏組件生成的電壓作為測量電壓。

進(jìn)一步地，所述的接線盒還包括：設(shè)置在盒體內(nèi)的二極管。

進(jìn)一步地，所述接線盒內(nèi)部灌封以形成灌封區(qū)。

進(jìn)一步地，所述信號引出部進(jìn)一步包括插座結(jié)構(gòu)，用于固定所述引出端，以便從該引出端獲得所述測量電壓。

進(jìn)一步地，所述插座結(jié)構(gòu)包括固定底座以及測試插座；所述引出端插入固定底座的插槽固定；以及所述測試插座形成為內(nèi)插式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述插座結(jié)構(gòu)的頂部形成電壓測量端，并在該電壓測量端上設(shè)置密封元件。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種檢測裝置，用于測量上述任一項(xiàng)所述的接線盒的電壓來判斷光伏組件的異常，包括：測量端以及判斷單元；所述測量端與所述接線盒的信號引出部電連接，以獲得接線盒內(nèi)的待測量的測量電壓；以及判斷單元，用于根據(jù)測量端獲得的測量電壓和理想電壓來判斷光伏組件是否出現(xiàn)異常。

進(jìn)一步地，所述的檢測裝置，進(jìn)一步包括：結(jié)果輸出部，用于輸出測量及判斷結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述的裝置，進(jìn)一步包括：設(shè)定部，用于對待測量的光伏組件的數(shù)量進(jìn)行設(shè)定。

進(jìn)一步地，所述結(jié)果輸出部包括一顯示單元，用于將獲得的所述測量電壓顯示在該顯示單元上。

進(jìn)一步地，該顯示單元包括多個(gè)電壓顯示窗和組件數(shù)量顯示窗；多個(gè)電壓顯示窗中包括測量結(jié)果顯示窗；組件數(shù)量顯示窗顯示當(dāng)前光伏組件中的光伏陣列的數(shù)量n。

進(jìn)一步地，所述判斷單元包括計(jì)算模塊，用于根據(jù)理想電壓和測量電壓計(jì)算偏差率；以及判斷模塊，根據(jù)該偏差率判斷光伏組件是否異常。

進(jìn)一步地，設(shè)光伏組件包括n個(gè)電壓為U₁到U_n的光伏組件陣列，串聯(lián)后總的電壓為U；設(shè)U_i為實(shí)際測試值、U`_i為理論電壓；則計(jì)算模塊進(jìn)行如下計(jì)算：

U`_i＝U/n；

U`<sub>i-1</sub>＝U`_i-2＝U`<sub>i-3</sub>＝U`_i/3＝U/(3*n)；

α＝((U_i/U`_i)-1)*100％；

其中，當(dāng)偏差率α的值超過預(yù)定范圍時(shí)，則判斷單元判斷光伏組件出現(xiàn)異常。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種檢測方法，通過對上述任一項(xiàng)所述的接線盒的電壓進(jìn)行測量來判斷光伏組件的異常，包括：測量電壓獲取步驟、以及判斷步驟；

所述測量電壓獲取步驟，通過與所述接線盒的信號引出部電連接來獲得接線盒內(nèi)的待測量的測量電壓；以及所述判斷步驟，根據(jù)獲得的測量電壓和理想電壓來判斷光伏組件是否出現(xiàn)異常。

進(jìn)一步地，所述的檢測方法，進(jìn)一步包括：結(jié)果輸出步驟，用于輸出測量及判斷結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述判斷步驟進(jìn)一步包括：根據(jù)理想電壓和測量電壓計(jì)算偏差率；以及根據(jù)該偏差率判斷光伏組件是否異常。

進(jìn)一步地，設(shè)光伏組件包括n個(gè)電壓為U₁到U_n的光伏組件陣列，串聯(lián)后總的電壓為U；設(shè)U_i為實(shí)際測試值、U`_i為理論電壓；則判斷步驟中進(jìn)行如下計(jì)算：

U`_i＝U/n；

U`<sub>i-1</sub>＝U`_i-2＝U`<sub>i-3</sub>＝U`_i/3＝U/(3*n)；

α＝(U_i/U`_i-1)*100％；

其中，當(dāng)偏差率α的值超過預(yù)定范圍時(shí)，則判斷單元判斷光伏組件出現(xiàn)異常。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種功率檢測裝置，包括：如上述任一項(xiàng)所述的檢測裝置，以及電流測量元件。其中，該電流測量元件為電流鉗。

根據(jù)本發(fā)明的方案，通過將接線盒中的接線部引出以獲得其上的電壓，并進(jìn)一步將其與理想電壓比較，從而判斷光伏組件是否出現(xiàn)異常。根據(jù)本發(fā)明的上述方案，無需專業(yè)設(shè)備，同時(shí)也不需要對光伏系統(tǒng)斷電或調(diào)整電氣線路即可測試找出異常組件。此外，測試操作完全不影響光伏電站系統(tǒng)的正常工作，適合各種規(guī)模大小的電站系統(tǒng)中組件的檢測。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施的接線盒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的接線盒的信號引出部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的接線盒檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明檢測原理的示意圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的接線盒檢測方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

眾所周知，接線盒是光伏組件的重要組成部分，其主要作用是將光伏組件中的太陽能電池產(chǎn)生的電力輸出到外部線路上。根據(jù)本發(fā)明的方案，提供一種光伏組件的接線盒，使得光伏組件在正常工作狀態(tài)下也能測量其電壓大小，并相應(yīng)地提供一種接線盒電壓檢測裝置，從而能夠根據(jù)測量到的電壓大小來判斷光伏組件的工作是否出現(xiàn)異常。

以下首先結(jié)合圖1說明根據(jù)本發(fā)明的所述光伏組件的接線盒的結(jié)構(gòu)。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的所述光伏組件的接線盒結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述接線盒包括盒體1、位于盒體1內(nèi)的連接部2以及信號引出部3。所述連接部2，例如為導(dǎo)電銅片，其與光伏組件的光伏線W電連接，例如利用匯流帶焊接部，以將光伏組件產(chǎn)生電力輸出到外部線路。所述信號引出部3包括與所述連接部2利用導(dǎo)線31電連接的引出端32，從而能夠利用該引出端32測量所述光伏組件生成的電壓。其中，例如通過將所述導(dǎo)線31分別焊接在連接部2(例如，導(dǎo)電銅片)和所述引出端32上而實(shí)現(xiàn)所述導(dǎo)電銅片與引出端32的電連接。優(yōu)選地，所述接線盒還包括有設(shè)置在盒體1內(nèi)的二極管4，例如為用于防止電路反向饋電的防反二極管等。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述接線盒內(nèi)部利用例如灌封膠灌封，以形成灌封區(qū)。

結(jié)合圖2(a)、2(b)描述所述信號引出部3。圖2(a)、2(b)示出了根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的所述信號引出部3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(a)為從平行于紙面方向的方向看所述信號引出部3的視圖；圖2(b)為從垂直于紙面方向的方向看所述信號引出部3的視圖。如圖2(a)、2(b)所示，所述信號引出部3進(jìn)一步包括插座結(jié)構(gòu)33、34，用于固定所述引出端32以便于測量所述電壓，例如，如圖2(b)所示，在插座結(jié)構(gòu)的頂端形成電壓測量端35。如圖2(a)和2(b)所示，所述插座結(jié)構(gòu)33、34優(yōu)選包括固定底座33以及測試插座34。所述引出端32插入固定底座33的插槽331固定，固定底座33為例如塑料結(jié)構(gòu)，并優(yōu)選與接線盒的盒體1形成一體成型。所述測試插座34形成為內(nèi)插式結(jié)構(gòu)，只有使用細(xì)長尖端柱狀物體采購接觸到所述引出端32。利用灌封膠灌封覆蓋如圖2(a)所示的灌封覆蓋線37以下的引出端32、固定底座33、測試插座34、插槽331等位置。此外，優(yōu)選地，在電壓測量端35上設(shè)置密封元件36，例如為橡膠密封墊，用于防止水汽進(jìn)入插槽331。進(jìn)一步地，在密封元件的外圍，還設(shè)置有接線盒的后蓋板，因此整個(gè)接線盒的電氣安全可以得到保證。以上插座結(jié)構(gòu)為由固定底座33和測試插座34兩部分形成，然而其僅為示例性的，也可以將兩者形成為一體結(jié)構(gòu)。此外，插座結(jié)構(gòu)僅需保證能夠與固定底座配合連接即可。

以下結(jié)合圖3、4描述本發(fā)明的接線盒檢測裝置，用于測量上述接線盒的電壓來判斷光伏組件的異常。圖3示出了該檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，所述檢測裝置包括測量端5以及判斷單元6。測量端5與所述接線盒的信號引出部3電連接，以獲得接線盒內(nèi)的待測量的測量電壓。判斷單元6用于根據(jù)測量端5獲得的測量電壓和理想電壓來判斷光伏組件是否出現(xiàn)異常。優(yōu)選地，所述檢測裝置還包括結(jié)果輸出部7，用于輸出測量及判斷結(jié)果。以及進(jìn)一步優(yōu)選地，所述檢測裝置還包括設(shè)定部8，用對于待測量的光伏組件的數(shù)量進(jìn)行設(shè)定。

在圖3所示的實(shí)施例中，所述測量端5、結(jié)果輸出部7以及設(shè)定部8均設(shè)置在檢測裝置的顯示面板P上。所述測量端5例如為一連接有測量探針的端子，能夠?qū)⑺鎏结槻迦胨鲂盘栆霾?的插槽331以能接觸到所述引出端32，從而獲得所述測量電壓。所述結(jié)果輸出部7例如包括一顯示單元，用于將獲得的所述測量電壓顯示在該顯示單元上。該顯示單元優(yōu)選包括多個(gè)電壓顯示窗和組件數(shù)量顯示窗。多個(gè)電壓顯示窗中包括測量結(jié)果顯示窗Pm，如圖3左下角虛線內(nèi)的放大圖所示，該測量結(jié)果顯示窗Pm每個(gè)顯示3個(gè)數(shù)值：所述測量電壓U_i、理論電壓U`_i以及偏差率α(若為負(fù)值則帶“-”號)。組件數(shù)量顯示窗顯示當(dāng)前光伏組件中的光伏陣列的數(shù)量n。設(shè)定部8，例如為設(shè)置按鈕，用于設(shè)置相應(yīng)的所述光伏陣列的數(shù)量n。

以下結(jié)合圖3、4進(jìn)一步說明判斷單元6的操作。如圖4所示，設(shè)光伏組件包括n個(gè)電壓為U₁到U_n的光伏組件陣列，串聯(lián)后總的電壓為U。如上文所述，設(shè)U_i為實(shí)際測試值、U`<sub>i</sub>為理論值，U`_i-1、U`<sub>i-2</sub>以及U`_i-3分別為U`<sub>i</sub>的一個(gè)分部，U`_i-1、U`<sub>i-2</sub>以及U`_i-3串聯(lián)起來，三者之和為U`<sub>i</sub>。其中，U`_i的來源為光伏組件的逆變器發(fā)電數(shù)據(jù)，所述檢測裝置需要與逆變器能夠?qū)崟r(shí)通信,例如通過數(shù)據(jù)傳輸模塊或通過聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享等，以便在接收到逆變器的發(fā)電數(shù)據(jù)后對Ui的實(shí)際測量值進(jìn)行分析和判斷。具體地，設(shè)光伏組件的逆變器反饋光伏組件的各陣列的發(fā)電總電壓為U，所述檢測裝置上設(shè)置的光伏組件陣列的數(shù)量為n，則判斷單元進(jìn)行如下計(jì)算：

U`_i＝U/n；

U`<sub>i-1</sub>＝U`_i-2＝U`<sub>i-3</sub>＝U`_i/3＝U/(3*n)；

α＝(U_i/U`_i-1)*100％。

其中，偏差率α的值可根據(jù)組件異常的嚴(yán)重性來定義，例如：若認(rèn)為α超過±10％即表示光伏組件出現(xiàn)異常，則在實(shí)際測量過程中，對于α超過±10％的組件，則判斷裝置判斷光伏組件為異常的光伏組件。如上文所述，當(dāng)判斷單元6判斷光伏組件出現(xiàn)異常時(shí)，可對該光伏組件斷電，并將組件拆卸下來進(jìn)一步深入測試來校準(zhǔn)α與組件異常嚴(yán)重性的匹配度，后續(xù)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一功率檢測裝置，包括所述檢測裝置以及電流測量元件，例如電流鉗。從而根據(jù)所述電流鉗和測量電壓獲得測量功率，以便在針對單個(gè)陣列組件功率全體下降的情況，可以對陣列先進(jìn)行整體性能分析。其中，電流鉗作為一種測量電流大小的工具，所謂的“鉗”實(shí)際為一個(gè)圓圈，讓電線穿過這個(gè)圓圈就能測電線中電流的大小。所述電流鉗可以在不拆開線路的情況下，直接把電線夾入電流鉗的圓圈中即可以測出電流大小。通常情況下，所述檢測裝置和逆變器實(shí)時(shí)通信，可以獲得電壓、電流以及功率等數(shù)據(jù)，然而，采用所述電流鉗可以使實(shí)際的檢測過程更加直觀，同時(shí)對逆變器的反饋數(shù)據(jù)也可加以核對、驗(yàn)證。

以下對本發(fā)明的接線盒電壓檢測方法進(jìn)行描述。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明所述的檢測方法的流程圖。如圖5所示，所述方法包括：測量電壓獲取步驟S1、以及判斷步驟S2。測量電壓獲取步驟S1中，通過與所述接線盒的信號引出部3電連接來獲得接線盒內(nèi)的待測量的測量電壓。判斷步驟S2，根據(jù)獲得的測量電壓和理想電壓來判斷光伏組件是否出現(xiàn)異常。優(yōu)選地，所述檢測方法還包括結(jié)果輸出步驟S3，用于輸出測量及判斷結(jié)果。

具體的計(jì)算及判斷方法如上文所述，設(shè)光伏組件包括n個(gè)電壓為U₁到U_n的光伏組件陣列，串聯(lián)后總的電壓為U。如上文所述，設(shè)U_i為實(shí)際測試值、U`<sub>i</sub>為理論值。其中，U`_i的來源為光伏組件的逆變器發(fā)電數(shù)據(jù)。具體地，設(shè)光伏組件的逆變器反饋光伏組件的各陣列的發(fā)電總電壓為U，設(shè)所設(shè)置的光伏組件中陣列的數(shù)量為n，則判斷步驟中進(jìn)行如下計(jì)算：

U`_i＝U/n；

U`<sub>i-1</sub>＝U`_i-2＝U`<sub>i-3</sub>＝U`_i/3＝U/(3*n)；

α＝(U_i/U`_i-1)*100％。

其中，α的值可根據(jù)組件異常的嚴(yán)重性來定義，例如：若認(rèn)為α超過±10％即表示光伏組件出現(xiàn)異常，則在實(shí)際測量過程中，對于α超過±10％的組件，則判斷步驟中判斷光伏組件為異常的光伏組件。如上文所述，當(dāng)判斷光伏組件出現(xiàn)異常時(shí)，可對該光伏組件斷電，并將組件拆卸下來進(jìn)一步深入測試來校準(zhǔn)α與組件異常嚴(yán)重性的匹配度，后續(xù)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。

以上對本發(fā)明的光伏組件用接線盒及其電壓檢測裝置及方法進(jìn)行了描述。根據(jù)本發(fā)明的方案，通過將接線盒中的接線部引出以獲得其上的電壓，并進(jìn)一步將其與理想電壓比較，從而判斷光伏組件是否出現(xiàn)異常。根據(jù)本發(fā)明的上述方案，無需專業(yè)設(shè)備，同時(shí)也不需要對光伏系統(tǒng)斷電或調(diào)整電氣線路即可測試找出異常組件。此外，測試操作完全不影響光伏電站系統(tǒng)的正常工作，適合各種規(guī)模大小的電站系統(tǒng)中組件的檢測。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。