CN105763157A - 一种光伏组件的掉电检测及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件的掉电检测及控制装置，包括光伏组件、电流采集电路、控制电路、逆变电路及输出电路，还包括掉电检测电路、定位电路、显示电路，所述电流采集电路对光伏组件转换所得电流进行采集；所述掉电检测电路，用于对电流采集电路采集的电流进行掉电检测获得检测结果；所述定位电路，用于定位获得坐标数据；所述控制电路，用于根据检测结果和坐标数据进行分析，及生成控制信号；所述显示电路，用于根据控制信号将控制电路的分析结果显示；所述逆变电路，用于根据控制信号将电流采集电路所采集的电流进行转换成交流电；所述输出电路，用于将逆变电路所得交流电输出。本发明具备自动化掉电功能，提高光伏组件在电能转换中的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏组件的掉电检测及控制装置，属于光伏发电的技术领域。
背景技术
目前，光伏发电是最具发展前景的发电技术，且光伏发电的竞争力不断提高。光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。
与常规发电技术相比，光伏发电没有中间转换过程，发电形式极为简洁，发电过程不消耗资源，不排放温室气体、废气和废水，环境友好；没有机械旋转部件，不存在机械磨损，无噪声，发电不用冷却水；发电设备既能在无水的荒漠地带安装，也可安装在城市的屋顶和墙面，不单独占地，模块化结构，规模大小随意，运行维护和管理简单，可实现无人值守，维护成本极低。
尽管如此，但光伏发电过程中光伏组件的使用仍然存在不足。如申请号：201380060351.5申请日：2013-09-27的文件中，公开了“一种光伏组件，其包括柔性光伏模块、柔性后阻挡层以及导电的第一柔性母线和第二柔性母线。柔性光伏模块包括相对的前外表面、后外表面以及在前外表面上的第一电触点和第二电触点。光伏模块适于响应入射在前外表面上的光而在第一电触点和第二电触点之间产生电势差。柔性后阻挡层设置在光伏模块的后外表面上。导电的第一柔性母线和第二柔性母线分别电耦接至第一电触点和第二电触点，并且第一柔性母线和第二柔性母线卷绕柔性光伏模块并延伸通过后阻挡层”。
而在申请号：201220321110.4申请日：2012-07-04的文件中，公开了“一种光伏组件，包括光伏玻璃、接线盒和电池片；所述光伏玻璃的内部设有一容置所述电池片的腔体，所述电池片固定于所述腔体内，所述光伏玻璃的一侧内凹形成U型凹槽，所述接线盒嵌装于所述U型凹槽，且所述接线盒的电源接入端与所述电池片正负极电连接，所述接线盒的电源接出端通过导线外接负载，本实用新型中采用的内藏于光伏玻璃中的接线盒的安全性能好，便于搬运，还能节省安装材料；整个光伏组件的电气性能稳定，安装空间合理，安装成本低，实用性强，具有广阔的市场价值”。
尽管上述文献对光伏组件做出改进，但在采集过程中仍然存在不足。现有的光伏组件只能实现太阳能的采集和转换成电能的过程，而在该过程中，对于光伏组件是否掉电无法进行检测，无法及时查看光伏组件的工作过程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种光伏组件的掉电检测及控制装置，解决现有的光伏组件只能实现太阳能的采集和转换成电能的过程，而对于光伏组件是否掉电无法进行检测的问题。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种光伏组件的掉电检测及控制装置，包括光伏组件、电流采集电路、控制电路、逆变电路及输出电路，还包括掉电检测电路、定位电路、显示电路，所述电流采集电路对光伏组件转换所得电流进行采集；所述掉电检测电路，用于对电流采集电路采集的电流进行掉电检测获得检测结果；所述定位电路，用于对各光伏组件的位置进行定位获得坐标数据；所述控制电路，用于根据检测结果和坐标数据进行分析，及生成控制信号；所述显示电路，用于根据控制信号将控制电路的分析结果显示；所述逆变电路，用于根据控制信号将电流采集电路所采集的电流进行转换成交流电；所述输出电路，用于将逆变电路所得交流电输出。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述掉电检测电路包括第一至第三电阻、第一及第二电容、三极管，其中电流采集电路的输出端与第一和第二电阻相连后接地；所述第一电容并联于第二电阻；所述三极管的基极连接在第一和第二电阻之间，且三极管的发射级接地，该三极管的集电极与第三电阻连接后接入供电端；且所述三极管的集电极还与第二电容的一端、电压输出端连接；所述第二电容的另一端接地。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述掉电检测电路还包括第三电容，所述第三电容连接三极管的发射级后接地。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述显示电路采用LED显示屏。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述逆变电路采用ST1500-112型逆变器。
本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：
本发明所提供的一种光伏组件的掉电检测及控制装置，通过对电流采集电路采集的电流进行掉电检测，在电流正常时，掉电检测电路输出低电平信号的检测结果，而控制电路此时只需控制将电流输入逆变电路进行逆变转换，经输出电路输出。而在掉电检测电路输出低高平信号的检测结果，表明电流存在异常，而控制电路对当前采集的光伏组件位置进行定位，使得显示电路可以及时显示出异常和定位的数据。由此，利用自动化掉电检测电路，提高光伏组件在电能转换中的作用，提高检测效果。可解决现有的光伏组件只能实现太阳能的采集和转换成电能的过程，而对于光伏组件是否掉电无法进行检测的问题。
附图说明
图1为本发明的光伏组件的掉电检测及控制装置的模块示意图。
图2为本发明中掉电检测电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。
如图1所示，本发明设计了一种光伏组件的掉电检测及控制装置，包括光伏组件、电流采集电路、控制电路、逆变电路及输出电路，在此基础上，装置还包括掉电检测电路、定位电路、显示电路，所述电流采集电路的输入端连接光伏组件，电流采集电路的输出端连接掉电检测电路的输入端；所述掉电检测电路的输出端及定位电路的输出端分别连接控制电路的输入端；所述控制电路的输出端与显示电路的输入端、逆变电路的输入端分别相连；所述逆变电路的输出端与输出电路的输入端相连。
该装置的原理是，由电流采集电路对光伏组件转换所得电流进行采集，所述掉电检测电路对电流采集电路采集的电流进行掉电检测获得检测结果；所述定位电路，用于对各光伏组件的位置进行定位获得坐标数据；所述控制电路，用于根据检测结果和坐标数据进行分析，及生成控制信号；所述显示电路，用于根据控制信号将控制电路的分析结果显示；所述逆变电路，用于根据控制信号将电流采集电路所采集的电流进行转换成交流电；所述输出电路，用于将逆变电路所得交流电输出。
由此，在电流正常时，掉电检测电路输出低电平信号的检测结果，而控制电路此时只需控制将电流输入逆变电路进行逆变转换，经输出电路输出。而在掉电检测电路输出低高平信号的检测结果，表明电流存在异常，而控制电路对当前采集的光伏组件位置进行定位，使得显示电路可以及时显示出异常和定位的数据。
在此基础上，所述掉电检测电路的电路结构如图2所示，包括第一至第三电阻、第一及第二电容、三极管Q，其中电流采集电路的输出端与第一和第二电阻相连后接地；所述第一电容C1并联于第二电阻R2；所述三极管Q的基极连接在第一和第二电阻之间，且三极管Q的发射级接地GND，该三极管Q的集电极与第三电阻连接后接入供电端VCC；且所述三极管Q的集电极还与第二电容C2的一端、电压输出端Vout连接；所述第二电容C2的另一端接地。使得电流采集电路的输出电流经第一电阻R1和第二电阻R2分压后，输入三极管Q；当三极管Q导通时，电压输出端Vout输出低电平，表面光伏组件处于工作状态，反之则表明光伏组件工作异常。
以及，所述掉电检测电路还可以包括第三电容C3，所述第三电容C3连接三极管Q的发射级后接地GND。利用第三电容C3实现储能。
对于装置来说，所述显示电路采用LED显示屏。利用LED显示屏节约能耗，降低成本，且可以好好地对检测结果显示。以及，所述逆变电路采用ST1500-112型逆变器，输入输出完全隔离设计，具备高效率设计，适应于容性、感性负载，可以很好地用于本发明的滤波过程。
综上，本发明所提供的一种光伏组件的掉电检测及控制装置，利用自动化掉电检测电路，提高光伏组件在电能转换中的作用，提高检测效果。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种光伏组件的掉电检测及控制装置，包括光伏组件、电流采集电路、控制电路、逆变电路及输出电路，其特征在于，还包括掉电检测电路、定位电路、显示电路，所述电流采集电路对光伏组件转换所得电流进行采集；所述掉电检测电路，用于对电流采集电路采集的电流进行掉电检测获得检测结果；所述定位电路，用于对各光伏组件的位置进行定位获得坐标数据；所述控制电路，用于根据检测结果和坐标数据进行分析，及生成控制信号；所述显示电路，用于根据控制信号将控制电路的分析结果显示；所述逆变电路，用于根据控制信号将电流采集电路所采集的电流进行转换成交流电；所述输出电路，用于将逆变电路所得交流电输出。
2.根据权利要求1所述光伏组件的掉电检测及控制装置，其特征在于：所述掉电检测电路包括第一至第三电阻、第一及第二电容、三极管，其中电流采集电路的输出端与第一和第二电阻相连后接地；所述第一电容并联于第二电阻；所述三极管的基极连接在第一和第二电阻之间，且三极管的发射级接地，该三极管的集电极与第三电阻连接后接入供电端；且所述三极管的集电极还与第二电容的一端、电压输出端连接；所述第二电容的另一端接地。
3.根据权利要求2所述光伏组件的掉电检测及控制装置，其特征在于：所述掉电检测电路还包括第三电容，所述第三电容连接三极管的发射级后接地。
4.根据权利要求1所述光伏组件的掉电检测及控制装置，其特征在于：所述显示电路采用LED显示屏。
5.根据权利要求1所述光伏组件的掉电检测及控制装置，其特征在于：所述逆变电路采用ST1500-112型逆变器。
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