CN106559035B - 太阳能电池阵列以及太阳能电池组件监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种太阳能电池阵列，包括：至少一个太阳能电池组件、监测通讯模块、中继模块、电池阵列正极和电池阵列负极；所述监测通讯模块与所述太阳能电池组件一一对应，所述监测通讯模块并联在各自对应的所述太阳能电池组件的正极和负极上，所述监测通讯模块与所述中继模块连接；所述太阳能电池组件，将太阳能转化成电能，并通过所述电池阵列正极和电池阵列负极输出；所述监测通讯模块，用于监测和采集所述太阳能电池组件的输出参数，并将采集到的所述太阳能电池组件的输出参数发送至所述中继模块；所述中继模块，向预设的服务器上传所述太阳能电池组件的输出参数。本申请提供的太阳能电池阵列结构简单、成本低、实用性强。

Description

太阳能电池阵列以及太阳能电池组件监测装置

本申请要求于2015年09月30日提交中国专利局、申请号为201510639627.6、发明名称为“太阳能电池阵列以及太阳能电池组件监测装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及太阳能电池技术领域，具体涉及太阳能电池阵列。

本申请另外涉及太阳能电池组件监测装置。

背景技术

太阳能以其具有无污染、清洁安全、普遍、可再生、可持续性等特点，已成为人类使用能源的重要组成部分，尤其是能源危机及传统能源对环境污染程度日趋严重，更加快了对太阳能探索的步伐，太阳能的利用显得意义重大，研究太阳能电池因此也成为科学研究的重要领域之一。

太阳能电池是一种新兴电池，利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体材料转变为电能，这种光电转换通常叫做光生伏打效应，因此太阳能电池又称为光伏电池。

太阳能电池组件是按照负载要求，将若干单体太阳能电池按性能等参数进行分类组合(串并联)生成，可独立作为电源使用的最小单元，比如由太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明背板、接线盒以及铝合金边框等构件封装后组成的太阳能电池组件。

太阳能电池阵列是为了满足高电压、大功率的需求，根据实际使用的负载要求将若干太阳能电池组件进行串并联，用特定机械方式加以固定组合，并配以半导体器件(如防反充二极管、旁路二极管)构成。

太阳能电池组件作为一种半导体器件，可靠性相对较高，但在实际应用中不可避免的会发生一些失效现象，如太阳能电池阵列中的一块太阳能电池组件失效，将导致整个太阳能电池阵列发电量的损失，严重时甚至会导致太阳能电池阵列失效及至发生火灾事故。因此，对太阳能电池阵列进行实时监测、及时发现故障是非常有必要的。

目前，针对上述问题采取的解决方案，是对若干太阳能电池组件组成的太阳能电池阵列进行输出监控，比如在采用组串式逆变器的光伏发电系统(如光伏电站)中，通过在逆变器内设置检测电路和通讯电路，通过检测电路采集太阳能电池阵列的输出参数，并且通过通讯电路将采集到的输出参数上传至服务器，服务器根据输出参数针对太阳能电池组件进行数据分析和故障排查，降低光伏发电系统的事故风险。

上述现有技术提供存在明显的缺陷。

上述现有技术的缺点在于：

上述现有技术通过在逆变器内设置检测电路和通讯电路采集和上传太阳能电池阵列的输出参数，通过对输出参数的分析能够实现太阳能电池阵列级别的定位，即定位到光伏发电系统中发生故障的具体太阳能电池阵列，在光伏发电系统的运行过程中起到了一定的作用，但是随着光伏发电系统的建设以及后期运维需求的发展，需要对光伏发电系统实现更精细的监控，如实现太阳能电池组件级别的监控，定位到光伏发电系统中具体发生故障的太阳能电池组件，上述现有技术无法满足，存在一定的缺陷，在实际应用中推广难度大，实用性较低。

发明内容

本申请提供太阳能电池阵列，以解决现有技术存在的实用性低、成本高和结构复杂的问题。

本申请另外提供太阳能电池组件监测装置。

本申请提供的太阳能电池阵列，包括：

至少一个太阳能电池组件、监测通讯模块、中继模块、电池阵列正极和电池阵列负极；

其中，所述监测通讯模块与所述太阳能电池组件一一对应，所述监测通讯模块并联在各自对应的所述太阳能电池组件的正极和负极上，所述监测通讯模块与所述中继模块连接；

若所述太阳能电池组件的个数为1，所述太阳能电池组件的正极和负极分别与所述电池阵列正极和所述电池阵列负极连接；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，所述太阳能电池组件之间采用串联的方式依次连接，前一太阳能电池组件的正极与后一太阳能电池组件的负极连接，居于首位的太阳能电池组件的负极与所述电池阵列负极连接，居于末位的太阳能电池组件的正极与所述电池阵列正极连接；

所述太阳能电池组件，将太阳能转化成电能，并通过所述电池阵列正极和电池阵列负极输出；

所述监测通讯模块，用于监测和采集所述太阳能电池组件的输出参数，并将采集到的所述太阳能电池组件的输出参数发送至所述中继模块；

所述中继模块，向预设的服务器上传所述太阳能电池组件的输出参数。

可选的，所述监测通讯模块包括：

电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和通讯单元；

其中，所述电压采样单元并联在各自对应的所述太阳能电池组件的正极和负极上，所述电压采样单元的电压信号输出端与所述信号处理单元的信号输入端连接，所述信号处理单元的信号输出端与所述中央控制单元连接，所述中央控制单元与所述通讯单元的数据输入端连接，所述通讯单元的数据输出端与所述中继模块连接；

所述电压采样单元，用于采集各自对应的所述太阳能电池组件的电压参数；

所述信号处理单元，对采集到的所述太阳能电池组件的电压参数进行相应处理；

所述中央控制单元，实现对所述电压采样单元、所述信号处理单元和所述通讯单元的控制；

所述通讯单元，用于将处理之后的电压参数上传至所述中继模块。

可选的，所述信号处理单元包括模数转换器；

其中，所述模数转换器的信号输入端与所述电压采样单元的电压信号输出端连接，所述模数转换器的信号输出端与所述中央控制单元连接；

所述模数转换器，将采集到的所述太阳能电池组件的电压参数由模拟信号转换为数字信号。

可选的，所述太阳能电池阵列，包括：

直流供电单元、第一直流电源总线和第二直流电源总线；

其中，所述直流供电单元的正极与所述第一直流电源总线连接，所述直流供电单元的负极与所述第二直流电源总线连接；

所述第一直流电源总线与所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元的接电正极连接，所述第二直流电源总线与所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元的接电负极连接；

所述直流供电单元，通过所述第一直流电源总线和所述第二直流电源总线，为所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元进行供电。

可选的，所述太阳能电池阵列，包括：

直流供电单元；

其中，所述直流供电单元的正极分别与所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元的接电正极连接，所述直流供电单元的负极分别与所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元的接电负极连接；

所述直流供电单元，为所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元提供直流电源。

可选的，所述直流供电单元设置在所述中继模块上。

可选的，所述监测通讯模块设置程控开关，所述程控开关并联在所述监测通讯模块各自对应的所述太阳能电池组件上；

其中，所述程控开关的接电正极与所述太阳能电池组件的正极连接，所述程控开关的接电负极与所述太阳能电池组件的负极连接，所述程控开关的控制信号输入端与所述中央控制单元连接；

所述程控开关，用于控制所述太阳能电池组件工作状态，若所述程控开关断开，所述太阳能电池组件正常工作，若所述程控开关闭合，所述太阳能电池组件被短接，输出参数中的输出功率为0。

可选的，所述太阳能电池阵列，包括：

阵列终端模块；

所述阵列终端模块与所述太阳能电池组件连接；

所述阵列终端模块，用于协同太阳能电池阵列之间的连接。

可选的，所述阵列终端模块设置直流电源总线平衡电路；

所述直流电源总线平衡电路与所述第一直流电源总线和所述第二直流电源总线连接；

所述直流电源总线平衡电路，用于产生相同和相反信号，并将产生的信号送入所述第一直流电源总线和所述第二直流电源总线，保持所述第一直流电源总线和所述第二直流电源总线中直流电源电压的稳定。

可选的，所述太阳能电池阵列，包括：

通讯总线；

所述通讯总线与所述通讯单元和所述中继模块连接，所述通讯总线与所述通讯单元的数据输出端连接；

所述通讯总线，将所述通讯单元的数据输出端输出的电压参数送入所述中继模块。

可选的，所述阵列终端模块设置通讯总线平衡电路；

所述通讯总线平衡电路与所述通讯总线连接；

所述通讯总线平衡电路，用于产生相同和相反信号，并将产生的信号送入所述通讯总线，保持所述通讯总线中电压参数的稳定。

可选的，所述阵列终端模块设置阵列终端连接器件；

若所述太阳能电池组件的个数为1，所述太阳能电池组件的正极通过所述阵列终端连接器件与所述电池阵列正极连接，所述太阳能电池组件的正极与所述阵列终端连接器件的一端连接，所述阵列终端连接器件的另一端与所述电池阵列正极连接；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，居于末位的所述太阳能电池组件的正极通过所述阵列终端连接器件与所述电池阵列正极连接，居于末位的所述太阳能电池组件的正极与所述阵列终端连接器件的一端连接，所述阵列终端连接器件的另一端与所述电池阵列正极连接；

所述阵列终端连接器件，用于太阳能电池阵列之间的连接。

可选的，所述阵列终端连接器件包括用于直流连接的电连接器。

可选的，所述太阳能电池阵列，包括：

组件连接器件；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，前一太阳能电池组件的正极通过所述太阳能电池组件与后一太阳能电池组件的负极连接；

所述组件连接器件用于太阳能电池组件之间的连接。

可选的，所述组件连接器件包括用于直流连接的电连接器。

可选的，所述太阳能电池阵列，包括：

电流采样装置，所述电流采样装置与所述太阳能电池组件串联；

若所述太阳能电池组件的个数为1，所述电流采样装置串联在所述太阳能电池组件的正极与所述电池阵列正极之间；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，所述电流采样装置串联在居于末位的所述太阳能电池组件的正极与所述电池阵列正极之间；

所述电流采样装置，用于采集所述太阳能电池组件的电流参数。

可选的，所述电流采样装置设置在所述中继模块上。

可选的，所述电池阵列正极和所述电池阵列负极设置在所述中继模块上。

本申请还提供一种太阳能电池阵列监测装置，包括：

监测通讯模块、中继模块、第一接电端口和第二接电端口；

其中，所述监测通讯模块与所述中继模块连接，所述第一接电端口和所述第二接电端口与所述监测通讯模块连接；

所述监测通讯模块按照与太阳能电池组件一一对应的方式，通过所述第一接电端口和所述第二接电端口并联在各自对应的太阳能电池组件的正极和负极上；

所述监测通讯模块，用于监测和采集所述太阳能电池组件的输出参数，并将采集到的所述太阳能电池组件的输出参数送入所述中继模块；

所述中继模块，向预设的服务器上传所述太阳能电池组件的输出参数；

所述第一接电端口和所述第二接电端口，用于与所述太阳能电池组件连接。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请提供的太阳能电池阵列，包括：至少一个太阳能电池组件、监测通讯模块、中继模块、电池阵列正极和电池阵列负极；其中，所述监测通讯模块与所述太阳能电池组件一一对应，所述监测通讯模块并联在各自对应的所述太阳能电池组件的正极和负极上，所述监测通讯模块与所述中继模块连接；若所述太阳能电池组件的个数为1，所述太阳能电池组件的正极和负极分别与所述电池阵列正极和所述电池阵列负极连接；若所述太阳能电池组件的个数大于1，所述太阳能电池组件之间采用串联的方式依次连接，前一太阳能电池组件的正极与后一太阳能电池组件的负极连接，居于首位的太阳能电池组件的负极与所述电池阵列负极连接，居于末位的太阳能电池组件的正极与所述电池阵列正极连接；所述太阳能电池组件，将太阳能转化成电能，并通过所述电池阵列正极和电池阵列负极输出；所述监测通讯模块，用于监测和采集所述太阳能电池组件的输出参数，并将采集到的所述太阳能电池组件的输出参数发送至所述中继模块；所述中继模块，向预设的服务器上传所述太阳能电池组件的输出参数。

本申请提供的太阳能电池阵列，针对太阳能电池阵列中的太阳能电池组件，设置了与所述太阳能电池组件一一对应的监测通讯模块，由所述监测通讯模块采集所述太阳能电池组件的输出参数，所述中继模块将采集到的所述太阳能电池组件的输出参数上传至服务器，通过对所述太阳能电池组件的输出参数的分析，可定位到太阳能电池阵列中发生故障的具体太阳能电池组件，实现了太阳能电池阵列的精细化监测，降低了太阳能电池阵列发生故障的概率，实用性更强。

附图说明

附图1是本申请提供的第一种太阳能电池阵列的示意图；

附图2是本申请提供的第二种太阳能电池阵列的示意图；

附图3是本申请提供的第三种太阳能电池阵列的示意图；

附图4是本申请提供的第四种太阳能电池阵列的示意图；

附图5是本申请提供的第五种太阳能电池阵列的示意图；

附图6是本申请提供的一种太阳能电池阵列监测装置的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本申请提供太阳能电池阵列，本申请还提供太阳能电池组件监测装置，以下分别结合本申请提供的实施例的附图逐一进行详细说明。

本申请提供的所述太阳能电池阵列实施例如下：

参照附图1至附图5，其中，附图1示出了本申请提供的第一种太阳能电池阵列的示意图，附图2示出了本申请提供的第二种太阳能电池阵列的示意图，附图3示出了本申请提供的第三种太阳能电池阵列的示意图，附图4示出了本申请提供的第四种太阳能电池阵列的示意图，附图5示出了本申请提供的第五种太阳能电池阵列的示意图。

如附图1所示，本实施例提供的太阳能电池阵列，包括：

太阳能电池组件110、监测通讯模块120、中继模块130、电池阵列正极140和电池阵列负极150。

所述太阳能电池组件110将太阳能转化成电能，并通过所述电池阵列正极140和电池阵列负极150输出，所述太阳能电池组件110包括至少一个太阳能电池组件：太阳能电池组件1、太阳能电池组件2、······、太阳能电池组件n(n>＝1)。

所述监测通讯模块120用于监测并采集所述太阳能电池组件110的输出参数，所述监测通讯模块120与所述太阳能电池组件110一一对应，相应的，所述监测通讯模块120包括至少一个监测通讯模块，监测通讯模块1、监测通讯模块2、······、监测通讯模块n(n>＝1)。

所述监测通讯模块120在采集到所述太阳能电池组件110的输出参数之后，将采集到的所述太阳能电池组件110的输出参数发送至所述中继模块130。

如附图1所示，所述监测通讯模块120并联在各自对应的所述太阳能电池组件110的正极和负极上，比如与太阳能电池组件1对应的监测通讯模块(太阳能电池组件1下方的监测通讯模块)并联在太阳能电池组件1的正极和负极上。

若所述太阳能电池组件110的个数为1，即太阳能电池阵列中只有一个太阳能电池组件，则所述太阳能电池组件110的正极和负极分别与所述电池阵列正极140和所述电池阵列负极150连接；

若所述太阳能电池组件110的个数大于1，即太阳能电池阵列中有多个太阳能电池组件，如附图1所示，所述太阳能电池组件110之间采用串联的方式依次连接，前一太阳能电池组件的正极与后一太阳能电池组件的负极连接，居于首位的太阳能电池组件(即太阳能电池组件1)的负极与所述电池阵列负极150连接，居于末位的太阳能电池组件(即太阳能电池组件n)的正极与所述电池阵列正极140连接。

所述中继模块130与所述监测通讯模块120连接，向预设的服务器上传所述太阳能电池组件110的输出参数。所述太阳能电池组件110的输出参数上传至所述服务器之后，通过对所述太阳能电池组件110输出参数的分析，可定位到太阳能电池阵列中发生故障的具体太阳能电池组件110，实现了太阳能电池组件级别的监测和定位，对太阳能电池阵列监测更加精细化，降低了太阳能电池阵列发生故障的概率。

如附图1所示，所述监测通讯模块120包括：电压采样单元121、信号处理单元122、中央控制单元123和通讯单元124。

其中，所述电压采样单元121并联在各自对应的所述太阳能电池组件110的正极和负极上，用于采集各自对应的所述太阳能电池组件110的电压参数；所述电压采样单元121的电压信号输出端与所述信号处理单元122的信号输入端连接，所述信号处理单元122对采集到的所述太阳能电池组件110的电压参数进行相应处理；所述信号处理单元122的信号输出端与所述中央控制单元123连接，所述中央控制单元123与所述通讯单元124的数据输入端连接，所述通讯单元124的数据输出端与所述中继模块连接，将所述信号处理单元122处理之后的电压参数传入所述中继模块130。

所述中央控制单元123，实现对所述电压采样单元121、所述信号处理单元122和所述通讯单元124的控制。

在具体实施时，所述电压采样单元121可采用直流电压采样电路实现，通过直流电压采样电路采集所述太阳能电池组件110输出的电压参数，比如基于低成本的电子器件构建的直流电压采样电路，降低了太阳能电池阵列中部署所述监测通讯模块120的成本。此外，所述电压采样单元121还可以采用其他方式实现，比如采用电压采样器，在此不做限定。

此外，在具体实施时，所述通讯单元124与所述中继模块130之间的通讯可采用有线通讯方式，比如采用RS485、RS422等低成本的通讯技术实现。

所述中继模块130用于将采集到的所述电压参数上传至所述服务器，在具体实施时，所述中继模块130可基于无线通信方式将所述电压参数上传至所述服务器，比如基于蜂窝移动网络、WIFI(Wireless Fidelity)或者ZigBee等无线通讯技术；此外，也可以基于有线通讯方式实现，比如数据电缆、光纤等有线通讯方式，在此不做限定。

所述电压采样单元121采集到所述太阳能电池组件110的电压参数之后，将所述太阳能电池组件110的电压参数传入所述信号处理单元122，此处，所述太阳能电池组件110的电压参数是连续的模拟信号，为了便于所述太阳能电池组件110的电压参数在上传至所述服务器之后的数据分析处理，优选的，所述信号处理单元122包括模数转换器，所述模数转换器用于将采集到的所述太阳能电池组件110的电压参数由连续的模拟信号转换为间断的数字信号。所述模数转换器的信号输入端与所述电压采样单元121的电压信号输出端连接，所述模数转换器的信号输出端与所述中央控制单元123连接。

在上述附图1所示的太阳能电池阵列的基础之上，为了降低所述监测通讯模块120的功率损耗，以及提高所述监测通讯模块120工作的可靠性，从而提高太阳能电池阵列的工作效率和工作的可靠性，优选的，采用统一直流电源总线供电模式为所述监测通讯模块120提供稳定可靠的直流电源，如附图2所示，太阳能电池阵列设置直流供电单元210、第一直流电源总线220和第二直流电源总线230，统一向所述监测通讯模块120提供稳定且可靠的直流电源。

如附图2所示，所述直流供电单元210的正极与所述第一直流电源总线220连接，所述直流供电单元210的负极与所述第二直流电源总线230连接，为所述电压采样单元121、信号处理单元122、中央控制单元123和所述通讯单元124提供通通以的直流电源。

所述第一直流电源总线220与所述电压采样单元121、信号处理单元122、中央控制单元123和所述通讯单元124的接电正极连接；

所述第二直流电源总线230与所述电压采样单元121、信号处理单元122、中央控制单元123和所述通讯单元124的接电负极连接。

优选的，所述直流供电单元210设置在所述中继模块130上。

通过在太阳能电池阵列设置所述直流供电单元210、第一直流电源总线220和第二直流电源总线230，提高了太阳能电池阵列的工作效率和工作的稳定性。

在具体实施时，还可以采用其他方式实现，比如直接通过所述直流供电单元210向所述电压采样单元121、信号处理单元122、中央控制单元123和所述通讯单元124提供直流电源，所述直流供电单元210的正极分别与所述电压采样单元121、信号处理单元122、中央控制单元123和所述通讯单元124的接电正极连接，所述直流供电单元210的负极分别与所述电压采样单元121、信号处理单元122、中央控制单元123和所述通讯单元124的接电负极连接，同样可以提高太阳能电池阵列的工作效率和工作的稳定性，在此不做限定。

所述电压采样单元121采集到的所述太阳能电池组件110的电压参数上传至所述服务器之后，根据所述太阳能电池组件110的电压参数，能够确定太阳能电池阵列中发生故障的一个或者多个太阳能电池组件，在紧急情况下，需要及时针对发生故障的太阳能电池组件进行相应处理，比如短接，避免影响到太阳能电池阵列中其他正常工作的太阳能电池组件，如果处理不及时，甚至可能导致太阳能电池阵列发生故障，如附图3所示，所述监测通讯模块120设置程控开关310，所述程控开关310能够远程控制所述太阳能电池组件110的工作模式，有利于紧急情况下安全的进行故障处理。

如附图3所示，所述程控开关310并联在所述监测通讯模块120各自对应的所述太阳能电池组件110上，用于控制所述太阳能电池组件110的工作状态，当所述程控开关310断开时，所述太阳能电池组件110正常工作；当所述程控开关310闭合时，所述太阳能电池组件110被短接，输出参数中的输出功率为0。

所述程控开关310的接电正极与所述太阳能电池组件110的正极连接，所述程控开关310的接电负极与所述太阳能电池组件110的负极连接，所述程控开关310的控制信号输入端与所述中央控制单元123连接。

此外，在具体实施时，还可以在上述附图1所示的太阳能电池阵列中设置所述程控开关310，而不设置上述附图2所示的所述直流供电单元210、第一直流电源总线220和第二直流电源总线230，在此不做限定。

为了方便太阳能电池阵列之间的连接，提高太阳能电池阵列的布设速度，太阳能电池阵列设置阵列终端模块410，协同太阳能电池阵列之间的连接，如附图4所示，太阳能电池阵列中位于末端的太阳能电池组件(即太阳能电池组件n)与所述阵列终端模块410连接。

在上述附图2所示的太阳能电池阵列设置所述直流供电单元210、第一直流电源总线220和第二直流电源总线230的基础之上，为了保证所述直流供电单元210提供的直流电源的稳定性和完整性，如附图4所示，所述阵列终端模块410设置直流电源总线平衡电路411，所述直流电源总线平衡电路411用于产生相同和相反信号，并将产生的信号送入所述第一直流电源总线220和所述第二直流电源总线230，保持所述第一直流电源总线220和所述第二直流电源总线230中直流电压的稳定。

如附图4所示，所述直流电源总线平衡电路411与所述第一直流电源总线220和所述第二直流电源总线230连接。

此外，为了确保所述通讯单元214输出的所述电压参数的完整性和稳定性，如附图4所示，太阳能电池阵列设置通讯总线420和通讯总线平衡电路412；所述通讯总线420用于将所述通讯单元124输出的电压参数送入所述中继模块130；所述通讯总线平衡电路412用于产生相同和相反信号，并将产生的信号送入所述通讯总线420，保持所述通讯总线420中电压参数的稳定。

如附图4所示，所述通讯总线420与所述通讯单元124和所述中继模块130连接，所述通讯总线420与所述通讯单元124的数据输出端连接，所述通讯总线平衡电路142与所述通讯总线420连接。

优选的，为了进一步提高太阳能电池阵列的布设速度，方便太阳能电池阵列之间的连接，如附图4所示，在所述阵列终端模块410设置阵列终端连接器件413，用于太阳能电池阵列之间的连接。

若所述太阳能电池组件110的个数为1，即太阳能电池阵列中只有一个太阳能电池组件，所述太阳能电池组件110的正极通过所述阵列终端连接器件413与所述电池阵列正极140连接。具体的，所述太阳能电池组件110的正极与所述阵列终端连接器件413的一端连接，所述阵列终端连接器件413的另一端与所述电池阵列正极140连接；

若所述太阳能电池组件110的个数大于1，即太阳能电池阵列中有多个太阳能电池组件，居于末位的所述太阳能电池组件(即太阳能电池组件n)的正极通过所述阵列终端连接器件413与所述电池阵列正极140连接。具体的，居于末位的所述太阳能电池组件(即太阳能电池组件n)的正极与所述阵列终端连接器件413的一端连接，所述阵列终端连接器件413的另一端与所述电池阵列正极140连接。

在具体实施时，所述阵列终端连接器件413可采用用于直流连接的电连接器，比如接线端子或者可插拔式接线器等，在此不做限定。

当太阳能电池阵列中的太阳能电池组件110的个数较多时，在布设所述太阳能电池组件110时，很可能由于单个太阳能电池组件的布设出错、导致太阳能电池阵列的不可用或者废弃，为了方便所述太阳能电池组件110之间的连接，增加布设太阳能电池阵列中所述太阳能电池组件110的灵活性，降低布设所述太阳能电池组件110的成本，太阳能电池阵列设置组件连接器件430，用于所述太阳能电池组件110之间的连接。

如附图4所示，前一太阳能电池组件的正极通过所述太阳能电池组件通过所述组件连接器件430与后一太阳能电池组件的负极连接。

在具体实施时，所述组件连接器件430可采用用于直流连接的电连接器，比如接线端子或者可插拔式接线器等，在此不做限定。

如附图5所示，太阳能电池阵列设置电流采样装置510，用于采集所述太阳能电池组件110的电流参数，所述电流采样装置510与所述太阳能电池组件110串联。

若所述太阳能电池组件110的个数为1，即太阳能电池阵列中只有一个太阳能电池组件，所述电流采样装置510串联在所述太阳能电池组件110的正极与所述电池阵列正极140之间；

若所述太阳能电池组件110的个数大于1，即太阳能电池阵列中有多个太阳能电池组件，所述电流采样装置510串联在居于末位的所述太阳能电池组件(即太阳能电池组件n)的正极与所述电池阵列正极140之间。

在具体实施时，所述电流采样装置510可设置在所述中继模块130上，此外，所述电池阵列正极140和所述电池阵列负极150也可以设置在所述中继模块130上，如附图5所示，方便太阳能电池阵列中各部分的模块化，简化太阳能电池阵列的结构，降低太阳能电池阵列的布设成本。

此外，本申请提供的所述太阳能电池阵列，实现了所述太阳能电池组件110的输出参数的分离监测，通过所述电压采样单元121监测并采集所述太阳能电池组件110的电压参数，通过所述电流采样装置510监测并采集所述太阳能电池组件110的电流参数，简化了所述监测通讯模块120的结构，同时也简化了太阳能电池阵列的结构，实现成本低。

本申请提供的所述太阳能电池阵列监测装置实施例如下：

参照附图6，其示出了本实施例提供的一种太阳能电池阵列监测装置的示意图。

本申请提供的太阳能电池阵列监测装置包括：

监测通讯模块610、中继模块620、第一接电端口630和第二接电端口640；

其中，所述监测通讯模块610与所述中继模块连接620，所述第一接电端口630和所述第二接电端口640与所述监测通讯模块610连接；

所述监测通讯模块610按照与太阳能电池组件一一对应的方式，通过所述第一接电端口630和所述第二接电端口640并联在各自对应的所述太阳能电池组件的正极和负极上；

所述监测通讯模块610，用于监测和采集所述太阳能电池组件的输出参数，并将采集到的所述太阳能电池组件的输出参数送入所述中继模块620；

所述中继模块620，向预设的服务器上传所述太阳能电池组件的输出参数；

所述第一接电端口630和所述第二接电端口640，用于与所述太阳能电池组件连接。

在具体实施时，所述第一接电端口630和所述第二接电端口640与所述太阳能电池组件的连接，采用可插拔式连接，增强布设太阳能电池阵列的灵活性，此外，也可以采用其他连接方式，在此不做限定。

可选的，所述监测通讯模块610包括：

电压采样单元611、信号处理单元612、中央控制单元613和通讯单元614；

其中，所述电压采样单元611并联在各自对应的太阳能电池组件的正极和负极上，所述电压采样单元611的电压信号输出端与所述信号处理单元612的信号输入端连接，所述信号处理单元612的信号输出端与所述中央控制单元613连接，所述中央控制单元613与所述通讯单元614的数据输入端连接，所述通讯单元614的数据输出端与所述中继模块620连接；

所述电压采样单元611，用于采集各自对应的太阳能电池组件的电压参数；

所述信号处理单元612，对采集到的所述太阳能电池组件的电压参数进行相应处理；

所述中央控制单元613，实现对所述电压采样单元611、所述信号处理单元612和所述通讯单元614的控制；

所述通讯单元614，将处理之后的电压参数上传至所述中继模块620。

可选的，所述信号处理单元612包括模数转换器；

其中，所述模数转换器的信号输入端与所述电压采样单元611的电压信号输出端连接，所述模数转换器的信号输出端与所述中央控制单元613连接；

所述模数转换器，将采集到的所述太阳能电池组件的电压参数由模拟信号转换为数字信号。

可选的，所述太阳能电池阵列监测装置，包括：

直流供电单元621、第一直流电源总线650和第二直流电源总线660；

其中，所述直流供电单元621的正极与所述第一直流电源总线650连接，所述直流供电单元621的负极与所述第二直流电源总线660连接；

所述第一直流电源总线650与所述电压采样单元611、信号处理单元612、中央控制单元613和所述通讯单元614的接电正极连接；

所述第二直流电源总线660与所述电压采样单元611、信号处理单元612、中央控制单元613和所述通讯单元614的接电负极连接。

所述直流供电单元621，通过所述第一直流电源总线650和所述第二直流电源总线660，为所述电压采样单元611、信号处理单元612、中央控制单元613和所述通讯单元614进行供电。

可选的，所述太阳能电池阵列监测装置，包括：

直流供电单元621；

其中，所述直流供电单元621的正极分别与所述电压采样单元611、信号处理单元612、中央控制单元613和所述通讯单元614的接电正极连接，所述直流供电单元621的负极分别与所述电压采样单元611、信号处理单元612、中央控制单元613和所述通讯单元614的接电负极连接；

所述直流供电单元621，为所述电压采样单元611、信号处理单元612、中央控制单元613和所述通讯单元614提供直流电源。

可选的，所述直流供电单元621设置在所述中继模块620上。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (16)

1.一种太阳能电池阵列，其特征在于，包括：

至少一个太阳能电池组件、监测通讯模块、中继模块、电池阵列正极、电池阵列负极、直流供电单元、第一直流电源总线和第二直流电源总线；

其中，所述监测通讯模块与所述太阳能电池组件一一对应，所述监测通讯模块并联在各自对应的所述太阳能电池组件的正极和负极上，所述监测通讯模块与所述中继模块连接；

若所述太阳能电池组件的个数为1，所述太阳能电池组件的正极和负极分别与所述电池阵列正极和所述电池阵列负极连接；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，所述太阳能电池组件之间采用串联的方式依次连接，前一太阳能电池组件的正极与后一太阳能电池组件的负极连接，居于首位的太阳能电池组件的负极与所述电池阵列负极连接，居于末位的太阳能电池组件的正极与所述电池阵列正极连接；

所述太阳能电池组件，将太阳能转化成电能，并通过所述电池阵列正极和电池阵列负极输出；

所述监测通讯模块包括电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和通讯单元，所述电压采样单元采用直流电压采样电路实现，在所述中央控制单元的控制下通过所述电压采样单元监测和采集所述太阳能电池组件的电压参数，并由所述通讯单元将所述信号处理单元处理后电压参数发送至所述中继模块；

所述直流供电单元，通过所述第一直流电源总线和所述第二直流电源总线，为所述电压采样单元、所述信号处理单元、所述中央控制单元和所述通讯单元进行供电；

所述中继模块设置有用于采集所述太阳能电池组件的电流参数的电流采样装置，所述电流采样装置与所述太阳能电池组件串联，并由所述中继模块向预设的服务器上传所述太阳能电池组件的电压参数和电流参数。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述电压采样单元并联在各自对应的所述太阳能电池组件的正极和负极上，所述电压采样单元的电压信号输出端与所述信号处理单元的信号输入端连接，所述信号处理单元的信号输出端与所述中央控制单元连接，所述中央控制单元与所述通讯单元的数据输入端连接，所述通讯单元的数据输出端与所述中继模块连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述信号处理单元包括模数转换器；

其中，所述模数转换器的信号输入端与所述电压采样单元的电压信号输出端连接，所述模数转换器的信号输出端与所述中央控制单元连接；

所述模数转换器，将采集到的所述太阳能电池组件的电压参数由模拟信号转换为数字信号。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述直流供电单元的正极与所述第一直流电源总线连接，所述直流供电单元的负极与所述第二直流电源总线连接；

所述第一直流电源总线与所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元的接电正极连接，所述第二直流电源总线与所述电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和所述通讯单元的接电负极连接。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述直流供电单元设置在所述中继模块上。

6.根据权利要求2或4所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述监测通讯模块设置程控开关，所述程控开关并联在所述监测通讯模块各自对应的所述太阳能电池组件上；

其中，所述程控开关的接电正极与所述太阳能电池组件的正极连接，所述程控开关的接电负极与所述太阳能电池组件的负极连接，所述程控开关的控制信号输入端与所述中央控制单元连接；

所述程控开关，用于控制所述太阳能电池组件工作状态，若所述程控开关断开，所述太阳能电池组件正常工作，若所述程控开关闭合，所述太阳能电池组件被短接，电压参数对应的输出功率为0。

7.根据权利要求4所述的太阳能电池阵列，其特征在于，包括：

阵列终端模块；

所述阵列终端模块与所述太阳能电池组件连接；

所述阵列终端模块，用于协同太阳能电池阵列之间的连接。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池阵列，其特征在于，包括：

通讯总线；

所述通讯总线与所述通讯单元和所述中继模块连接，所述通讯总线与所述通讯单元的数据输出端连接；

所述通讯总线，将所述通讯单元的数据输出端输出的电压参数送入所述中继模块。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述阵列终端模块设置通讯总线平衡电路；

所述通讯总线平衡电路与所述通讯总线连接；

所述通讯总线平衡电路，用于产生相同和相反信号，并将产生的信号送入所述通讯总线，保持所述通讯总线中电压参数的稳定。

10.根据权利要求7所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述阵列终端模块设置阵列终端连接器件；

若所述太阳能电池组件的个数为1，所述太阳能电池组件的正极通过所述阵列终端连接器件与所述电池阵列正极连接，所述太阳能电池组件的正极与所述阵列终端连接器件的一端连接，所述阵列终端连接器件的另一端与所述电池阵列正极连接；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，居于末位的所述太阳能电池组件的正极通过所述阵列终端连接器件与所述电池阵列正极连接，居于末位的所述太阳能电池组件的正极与所述阵列终端连接器件的一端连接，所述阵列终端连接器件的另一端与所述电池阵列正极连接；

所述阵列终端连接器件，用于太阳能电池阵列之间的连接。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述阵列终端连接器件包括用于直流连接的电连接器。

12.根据权利要求10所述的太阳能电池阵列，其特征在于，包括：

组件连接器件；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，前一太阳能电池组件的正极通过所述组件连接器件与后一太阳能电池组件的负极连接；

所述组件连接器件用于太阳能电池组件之间的连接。

13.根据权利要求12所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述组件连接器件包括用于直流连接的电连接器。

14.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其特征在于，若所述太阳能电池组件的个数为1，所述电流采样装置串联在所述太阳能电池组件的正极与所述电池阵列正极之间；

若所述太阳能电池组件的个数大于1，所述电流采样装置串联在居于末位的所述太阳能电池组件的正极与所述电池阵列正极之间。

15.根据权利要求14所述的太阳能电池阵列，其特征在于，所述电池阵列正极和所述电池阵列负极设置在所述中继模块上。

16.一种太阳能电池阵列监测装置，其特征在于，包括：

监测通讯模块、中继模块、第一接电端口、第二接电端口、直流供电单元、第一直流电源总线和第二直流电源总线；

其中，所述监测通讯模块与所述中继模块连接，所述第一接电端口和所述第二接电端口与所述监测通讯模块连接；

所述监测通讯模块按照与太阳能电池组件一一对应的方式，通过所述第一接电端口和所述第二接电端口并联在各自对应的太阳能电池组件的正极和负极上；

所述监测通讯模块包括电压采样单元、信号处理单元、中央控制单元和通讯单元，在所述中央控制单元的控制下通过所述电压采样单元监测和采集所述太阳能电池组件的电压参数，并由所述通讯单元将所述信号处理单元处理后电压参数发送至所述中继模块；

所述直流供电单元，通过所述第一直流电源总线和所述第二直流电源总线，为所述电压采样单元、所述信号处理单元、所述中央控制单元和所述通讯单元进行供电；

所述中继模块设置有用于采集所述太阳能电池组件的电流参数的电流采样装置，所述电流采样装置与所述太阳能电池组件串联，并由所述中继模块向预设的服务器上传所述太阳能电池组件的电压参数和电流参数；

所述第一接电端口和所述第二接电端口，用于与所述太阳能电池组件连接。