CN107846038A - 一种光伏接线装置、功率优化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏接线装置、功率优化系统及方法，该装置包括：接线盒模块(61)和功率优化模块(62)；其中，所述接线盒模块(61)与所述功率优化模块(62)，被设置为一体结构，用于对串联的两块以上光伏组件进行功率优化处理。本发明的方案，可以克服现有技术中监测精度低、成本高和维护难度大等缺陷，实现监测精度高、成本低和维护难度小的有益效果。

Description

一种光伏接线装置、功率优化系统及方法

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏接线装置、功率优化系统及方法，尤其涉及一种带功率优化功能的光伏组件及其工程排布方式、以及对应的功率优化方法。

背景技术

单体太阳电池不能直接做电源使用，作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分，其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

目前光伏工程中统一使用一种光伏组件的模式进行功率优化，从组件功率监测优化的角度来说监测精度很低；若要完成对组件功率的精细追踪及优化，则需每块组件均要对应有接线盒和功率优化器功能，这样成本势必增加。

可见，从节约整个光伏工程的成本和对组件功率监测优化的角度来说，有必要研究一种既能保障组件功率的精细监测优化功能又能保证光伏项目整体成本降低的器件。

现有技术中，存在监测精度低、成本高和维护难度大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种光伏接线装置、功率优化系统及方法，以解决现有技术中光伏工程中统一使用一种光伏组件的模式进行功率优化导致监测精度低的问题，达到监测精度高的效果。

本发明提供一种光伏接线装置，包括：接线盒模块和功率优化模块；其中，所述接线盒模块与所述功率优化模块，被设置为一体结构，用于对串联的两块以上光伏组件进行功率优化处理。

可选地，所述一体结构，具体包括：在所述功率优化模块所属的功率优化器结构中，集成设置有所述接线盒模块；或者，在所述接线盒模块所属的接线盒结构中，集成设置有所述功率优化模块；或者，在所述接线盒模块和所述功率优化模块之外的其它结构中，集成设置有所述接线盒模块和所述功率优化模块。

可选地，其中，所述接线盒模块，包括：用于光伏组件的任一接线盒；和/或，所述功率优化模块，包括：用于光伏组件的任一功率优化器。

可选地，所述功率优化器，包括：一拖一式功率优化器、一拖二式功率优化器、一拖多式功率优化器中的至少之一。

可选地，还包括：输入端口和输出端口；其中，所述输入端口和所述输出端口，分别与所述一体结构适配设置。

可选地，其中，所述输入端口的数量，为一组以上；一组所述输入端口，包括：输入端口正极接线端子和输入端口负极接线端子；和/或，所述输出端口的数量，为一组以上；一组所述输出端口，包括：输出端口正极接线端子和输出端口负极接线端子。

可选地，还包括：壳体；所述壳体，用于容置所述接线盒模块和所述功率优化模块；其中，当该装置还包括输入端口和输出端口时，所述输入端口和所述输出端口，分别适配设置于所述壳体的外部。

与上述装置相匹配，本发明另一方面提供一种光伏组件的功率优化系统，包括：用于光伏组件的接线盒；还包括：以上所述的光伏接线装置；其中，一个所述接线盒，与待进行功率优化的一块以上光伏组件中的一块光伏组件适配设置；一个所述光伏接线装置，与所述一块以上光伏组件中的另一块光伏组件适配设置；在所述一块以上光伏组件中，带有所述光伏接线装置的几块光伏组件，与带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，穿插串联设置，以实现对所述一块以上光伏组件的功率优化处理。

可选地，所述穿插串联设置，包括：一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与N块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的N块光伏组件的功率优化处理；和/或，另一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与另M块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的另M块光伏组件的功率优化处理；其中，M、N均为自然数。

可选地，其中，N的取值为2或3；和/或，所述功率优化处理，包括：功率监测、功率追踪中的至少之一。

可选地，还包括：控制装置、切换装置中的至少之一；其中，所述控制装置，与所述光伏组件、所述接线盒、所述光伏接线装置中的至少之一适配设置，用于对所述一块以上光伏组件的功率优化处理进行控制；和/或，所述切换装置，适配设置于带有所述光伏接线装置的几块光伏组件、以及带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，用于控制所述串联的接通或断开、和/或切换所述穿插串联的设置方式。

与上述系统相匹配，本发明再一方面提供一种光伏组件的功率优化方法，包括：与以上所述的光伏组件的功率优化系统相匹配，使带有所述光伏接线装置的几块光伏组件，与带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，穿插串联设置，以实现对所述一块以上光伏组件的功率优化处理。

可选地，所述穿插串联设置，包括：使一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与N块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的N块光伏组件的功率优化处理；和/或，使另一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与另M块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的另M块光伏组件的功率优化处理。

可选地，还包括：对所述一块以上光伏组件的功率优化处理进行控制；和/或，控制所述串联的接通或断开、和/或切换所述穿插串联的设置方式。

本发明的方案，通过将组件的接线盒功能与功率优化器集中于一个器件之中，且该功率优化的模块的性能参数能达到两块组件的功率优化要求，能保障组件功率的精细监测优化功能。

进一步，本发明的方案，通过使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用(例如：参见图5所示的例子)，能实现对串联两块组件的功率监测，降低故障组件的排除难度(相对在负载端增加功率优化模块的方式来说)，相应的成本远比每块组件均进行功率监测的成本低(即解决了每块组件均要有接线盒和功率优化器导致成本高的问题)。

进一步，本发明的方案，通过使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用，既能实现对光伏工程中组件功率的精细化监测，大大降低故障组件的排除难度，也相应降低整个光伏工程中组件实现功率精细化监测的成本。

由此，本发明的方案，通过设置带有功率优化功能的接线盒，可以满足光伏工程中两块组件串联的功率监测及追踪；解决现有技术中光伏工程中统一使用一种光伏组件的模式进行功率优化导致监测精度低的问题，从而，克服现有技术中监测精度低、成本高和维护难度大的缺陷，实现监测精度高、成本低和维护难度小的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1(a)为本发明中一拖一功率优化器的一实施例的结构示意图；

图1(b)为本发明中一拖二功率优化器的一实施例的结构示意图；

图2(a)为本发明中光伏组件接线盒与一拖一型的功率优化器连接的一实施例的结构示意图；

图2(b)为本发明中光伏组件接线盒与一拖一型的功率优化器连接的另一实施例的结构示意图；

图2(c)为本发明中光伏组件接线盒与一拖二型的功率优化器连接的一实施例的结构示意图；

图2(d)为本发明中光伏组件接线盒与一拖二型的功率优化器连接的另一实施例的结构示意图；

图3(a)为本发明中光伏阵列与负载端功率优化模块(即负载端功率优化器)连接的一实施例的结构示意图；

图3(b)为本发明中光伏阵列与负载端功率优化模块(即负载端功率优化器)连接的另一实施例的结构示意图；

图4为本发明的光伏接线装置的一实施例的结构示意图；

图5(a)为本发明的光伏组件的功率优化系统的一实施例的结构示意图；

图5(b)为本发明的光伏组件的功率优化系统的另一实施例的结构示意图(即带有功率优化功能的接线盒的光伏组件与带有普通接线盒的光伏组件穿插串联的结构示意图)。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-光伏阵列；11-第一光伏组件；12-第二光伏组件；21-第一单体式接线盒(普通接线盒)；22-第二单体式接线盒(普通接线盒)；31-第一一拖一式功率优化器；32-第二一拖一式功率优化器；4-一拖二式功率优化器；5-负载端功率优化器；6-集成式接线盒；13-普通光伏组件(带有普通接线盒的光伏组件)；14-带有功率优化功能的接线盒的光伏组件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一个例子中，光伏组件功率优化的途径，主要通过在每款光伏组件接线盒上接入带有MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)技术的功率优化器，或者在机载DC/DC部分带功率追踪优化功能。功率优化器不仅实现对组件的功率追踪及优化，还可以对组件是否故障进行判断。就市场上存在的功率优化器来说有一拖一、一拖二类型的，能实现对每一块光伏组件功率的精细检测优化和故障诊断。但是对于光伏工程来说，每块光伏组件上增加一个功率优化器，成本增加较大，投资回报周期长。其中，一拖一功率优化器，可以参见图1(a)所示的例子；一拖二功率优化器，可以参见图1(b)所示的例子。

可选地，光伏组件实现功率监测优化的方式可以包括：光伏组件接线盒与一拖一型的功率优化器连接，如图2(a)和图2(b)所示，可实现对每块组件的功率监测及优化，成本高。

例如：在图2(a)和图2(b)中，光伏阵列1可以包括第一光伏组件11和第二光伏组件12。其中，通过将第一光伏组件11分别与第一单体式接线盒21和第一一拖一式功率优化器31适配设置，实现对第一光伏组件11的功率监测及优化。通过将第二光伏组件12分别与第二单体式接线盒22和第二一拖一式功率优化器32适配设置，实现对第二光伏组件12的功率监测及优化。

可选地，光伏组件实现功率监测优化的方式可以包括：光伏组件接线盒与一拖二型的功率优化器连接，如图2(c)和图2(d)所示，也可实现对每块组件的功率监测及优化，成本较方式一略低。

例如：在图2(c)和图2(d)中，通过将带有第一单体式接线盒21的第一光伏组件11、以及带有第二单体式接线盒22的第二光伏组件12，分别与一拖二式功率优化器4适配设置，可以实现对第一光伏组件11和第二光伏组件12的功率监测及优化。

在另一个例子中，在光伏负载端增加功率优化模块，该种优化器只能对整体的光伏组件或者一个阵列(例如：20块左右组件的阵列)的光伏组件进行功率追踪优化，这种功率监测相对一对一的监测就相对粗糙很多，而且并没有降低排除组件故障的困难，因为只能判定该阵列中的组件出现故障，并不明确其中哪块出现问题，后续还需人工对该阵列(例如：20块左右组件的阵列)中的每块组件进行检验才能排除故障组件，即组件的故障排除速度没有得到提高。该种功率优化及追踪的方式相对每块组件配备功率优化器的成本要低很多，但是不能实现对每块组件功率的精细追踪优化，且对组件的故障排除没有很明显的作用。

可选地，光伏组件实现功率监测优化的方式可以包括：光伏阵列(20块左右的光伏组件串联)与负载端功率优化模块连接，如图3(a)和图3(b)所示，只能实现对光伏阵列的功率粗糙监测及优化。

例如：在图3(a)和图3(b)中，光伏阵列1中的每个光伏组件(例如：第一光伏组件11、第二光伏组件12等)，分别带有单体式接线盒(例如：第一光伏组件11带有第一单体式接线盒21，第二光伏组件12带有第二单体式接线盒22等)，并分别适配设置于负载端功率优化器5，可以实现对光伏阵列整体的功率粗糙监测及优化。

在又一个例子中，光伏组件功率优化所需的功率优化器，都是基于每块组件均安装接线盒的基础上使用，即需要与光伏组件的接线盒连接起来，虽然市面上有“智能接线盒”即组件接线盒与功率优化器功能于一体的器件，且该器件的性能参数仅允许一块光伏组件的接入，这就更加决定了在光伏工程中，若要完成对组件功率的精细追踪及优化，实现对组件故障的快速排除，需每块组件均要对应有接线盒和功率优化器功能，这样成本势必增加。

根据本发明的实施例，提供了一种光伏接线装置，如图4所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该光伏接线装置，如图4、图5(a)和图5(b)所示的集成式接线盒6，可以包括：接线盒模块61和功率优化模块62。

其中，所述接线盒模块61与所述功率优化模块62，被设置为一体结构(例如：集成式设置为一体结构)，可以用于对串联的两块以上光伏组件进行功率优化处理。

例如：将组件的接线盒功能与功率优化器集中于一个器件之中，且该功率优化的模块的性能参数能达到两块组件的功率优化要求。

例如：集光伏组件接线盒功能和功率优化功能于一体的“带有功率优化功能的接线盒”(如图4)，光伏组件生产中直接安装该“带有功率优化功能的接线盒”替代普通接线盒，且该“带有功率优化功能的接线盒”的性能参数可以满足两块组件串联的功率监测，实现光伏工程中组件功率的精细化监测及追踪。

例如：一种集光伏组件接线盒功能和功率优化功能于一体的“带有功率优化功能的接线盒”(如图4)，光伏组件生产中直接安装该“带有功率优化功能的接线盒”替代普通接线盒。

例如：图4中的输入端口为接一块普通接线盒组件，接线盒模块是和装带有功率优化功能的接线盒的组件(即光伏组件)引出线端口，功率优化器模块是对两块组件同时监控，并保证两块组件的功率最优。功率优化器模块和线盒模块是集成在一起，各司其职互不干扰。如果功率优化器模块如果坏了，组件是还能正常工作，只是没有了功率跟踪优化功能；如果接线盒模块坏了，组件就不能正常的工作。

由此，通过将接线盒功能与功率优化器集中于一个器件之中，可以实现接线盒功能和功率优化功能，能够用于光伏组件的功率优化处理，且结构简单、成本低。

可选地，所述接线盒模块61，可以包括：可以用于光伏组件的任一接线盒(例如：第一单体式接线盒21、第二单体式接线盒等普通接线盒)。

可选地，所述功率优化模块62，可以包括：可以用于光伏组件的任一功率优化器。

由此，通过接线盒实现接线盒功能、通过功率优化器实现功率优化功能，使得对光伏组件的功率优化可靠、安全。

更可选地，所述功率优化器，可以包括：一拖一式功率优化器(例如：第一一拖一式功率优化器31、第二一拖一式功率优化器32等)、一拖二式功率优化器(例如：一拖二式功率优化器4)、一拖多式功率优化器(例如：负载端功率优化器5)中的至少之一。

例如：功率优化模块，可以选用光伏优化器。

由此，通过多种形式的功率优化器，有利于实现多种形式的光伏接线装置，进而提升功率优化的灵活性和便捷性。

在一个可选例子中，所述一体结构，具体可以包括：在所述功率优化模块62所属的功率优化器结构中，集成设置有所述接线盒模块61。

在一个可选例子中，所述一体结构，具体还可以包括：在所述接线盒模块61所属的接线盒结构中，集成设置有所述功率优化模块62。

例如：带有功率优化功能的接线盒，即将接线盒中元器件与功率优化模块集中在一起，元件之间无其它连接。

在一个可选例子中，所述一体结构，具体还可以包括：在所述接线盒模块61和所述功率优化模块62之外的其它结构中，集成设置有所述接线盒模块61和所述功率优化模块62。

由此，通过接线盒模块与功率优化模块的多种一体式设置方式，可以提升对光伏接线装置设置的灵活性和便捷性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：输入端口63和输出端口64。

其中，所述输入端口63和所述输出端口64，分别与所述一体结构适配设置。

例如：所述输入端口63，分别与所述接线盒模块61与所述功率优化模块62适配设置。所述输出端口64，也分别与所述接线盒模块61与所述功率优化模块62适配设置。

由此，通过与接线盒模块与功率优化模块的一体结构适配设置的输入端口和输出端口，使得光伏接线装置的使用更加方便。

在一个可选例子中，所述输入端口63的数量，为一组以上。一组所述输入端口63，可以包括：输入端口正极接线端子和输入端口负极接线端子。

在一个可选例子中，所述输出端口64的数量，为一组以上。一组所述输出端口64，可以包括：输出端口正极接线端子和输出端口负极接线端子。

由此，通过多种形式的输入端口和输出端口，可以提升对光伏接线装置使用的灵活性和便捷性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：壳体。

在一个可选例子中，所述壳体，可以用于容置所述接线盒模块61和所述功率优化模块62。

例如：所述壳体，可以用于为所述接线盒模块61和所述功率优化模块62提供容置空间。

由此，通过壳体的适配设置，可以容置并保护接线盒模块和功率优化模块，还有利于提升接线盒模块和功率优化模块运行的可靠性。

可选地，当该装置还可以包括输入端口63和输出端口64时，所述输入端口63和所述输出端口64，分别适配设置于所述壳体的外部。

由此，通过将输入端口和输出端口与壳体适配设置，使得光伏接线装置的结构更加紧凑，使用也更加方便，且可靠性高。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过将组件的接线盒功能与功率优化器集中于一个器件之中，且该功率优化的模块的性能参数能达到两块组件的功率优化要求，能保障组件功率的精细监测优化功能。

根据本发明的实施例，还提供了对应于光伏接线装置的一种光伏组件的功率优化系统。参见图5(a)和图5(b)所示本发明的系统的一实施例的结构示意图。该光伏组件的功率优化系统可以包括：可以用于光伏组件的接线盒；还可以包括：以上所述的光伏接线装置。

其中，一个所述接线盒，与待进行功率优化的一块以上光伏组件中的一块光伏组件适配设置。一个所述光伏接线装置，与所述一块以上光伏组件中的另一块光伏组件适配设置。在所述一块以上光伏组件中，带有所述光伏接线装置的几块光伏组件，与带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，穿插串联设置，以实现对所述一块以上光伏组件的功率优化处理。

例如：使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用，可以参见图5(a)和图5(b)所示的例子。

例如：工程中组件排布连接时将安装“带有功率优化功能的接线盒”组件与装有“普通接线盒”的光伏组件穿插串联，两种组件的功率优化结构及连接方式，如图5(a)和图5(b)所示。这种安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件与普通接线盒的组件穿插串联，该功率优化功能可以实现对两块串联组件的功率监测及优化，能对组件进行精细化的功率监测，同时可以监测到串联两块组件的故障，人工排除故障组件的难度较低。且这样即实现了组件功率的精细化监测也降低了成本。

例如：组件的串联穿插排布使用方式，可以参见图5(a)和图5(b)所示的例子。

其中，使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用，能实现对串联两块组件的功率监测如图5(b)所示，在图5(b)中，可以包括：普通光伏组件(带有普通接线盒的光伏组件)13和带有功率优化功能的接线盒的光伏组件14。将普通光伏组件13、带有功率优化功能的接线盒的光伏组件14连接起来形成一个单元，然后再和其他的一样的单元相连接，如此一来，降低故障组件的排除难度(相对在负载端增加功率优化模块的方式来说)，相应的成本远比每块组件均进行功率监测的成本低。

由此，通过带有普通接线盒的光伏组件与带有光伏接线装置的光伏组件的穿插串联设置，能实现至少对串联两块组件的功率监测，降低故障组件的排除难度，相应的成本远比每块组件均进行功率监测的成本低。

在一个可选例子中，所述穿插串联设置，可以包括：一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与N块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的N块光伏组件(即所述N块带有所述接线盒的光伏组件)的功率优化处理。其中，M、N均为自然数。

例如：安装“带功率优化功能的接线盒”组件，可以串联1个、2个或N个装有“普通接线盒”的组件，这样此组件的功率优化功能可以实现对2个、3个或者N+1个串联组件的功率监测及优化。其中，M、N均为自然数。

例如：对于一块带有所述光伏接线装置的光伏组件而言，其与几块带有所述接线盒的光伏组件之间的穿插串联设置，可以包括：一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与几块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的几块光伏组件的功率优化处理。

在一个可选例子中，所述穿插串联设置，还可以包括：另一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与另M块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的另M块光伏组件的功率优化处理。

例如：使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用。这样能实现对工程中光伏组件功率的精细化监测及优化，即两种组件串联穿插排布，使“安装带有功率优化功能的接线盒”的组件可以监测到串联在一起的两块组件的最大功率并对其优化，其大大降低了组件故障排除的难度，因为出现问题的组件必定在能监测的这两块组件中。之后可以二选一进行人工排除，难度很低。该技术方法也相应降低光伏工程中对组件进行精细化监测的系统成本。

由此，通过在一块以上光伏组件中的多种形式的穿插串联设置，可以提升对光伏组件功率优化的灵活性和可靠性。

可选地，N的取值为2或3。

例如：当N等于一个阵列的组件个数时，该方案与在负载端增加功率优化模块进行功率监测无异。优选地，组件串联个数在2-3个较为合适。

由此，通过使每块带有光伏接线装置的光伏组件，串联2-3块带有普通接线盒的光伏组件，可以使带有光伏接线装置的光伏组件可以监测到串联在一起的几块组件的最大功率并对其优化，其大大降低了组件故障排除的难度。

可选地，所述功率优化处理，可以包括：功率监测、功率追踪中的至少之一。

由此，通过对光伏组件的多种优化处理，可以提升光伏组件的可靠性和安全性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：控制装置、切换装置中的至少之一。

在一个可选例子中，所述控制装置，与所述光伏组件、所述接线盒、所述光伏接线装置中的至少之一适配设置，可以用于对所述一块以上光伏组件的功率优化处理进行控制。

在一个可选例子中，所述切换装置，适配设置于带有所述光伏接线装置的几块光伏组件、以及带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，可以用于控制所述串联的接通或断开、和/或切换所述穿插串联的设置方式。

例如：通过切换装置(例如：通断开关)控制一块带有所述光伏接线装置的光伏组件与几块带有所述接线盒的光伏组件之间串联的接通或断开，通过切换装置(例如：选择开关、拨码开关等)切换的方式调整与一块带有所述光伏接线装置的光伏组件串联的几块带有所述接线盒的光伏组件的个数，通过切换的方式确定几块带有所述光伏接线装置的光伏组件中具体哪一块与几块带有所述接线盒的光伏组件串联，等等。

由此，通过控制装置、切换装置等的适配设置，可以提升对光伏组件功率优化的灵活性和可靠性，且自动化程度高。

由于本实施例的系统所实现的处理及功能基本相应于前述图5(a)和图5(b)所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用，参见图5(a)和图5(b)所示的例子，能实现对串联两块组件的功率监测，降低故障组件的排除难度(相对在负载端增加功率优化模块的方式来说)，相应的成本远比每块组件均进行功率监测的成本低(即解决了每块组件均要有接线盒和功率优化器导致成本高的问题)。

根据本发明的实施例，还提供了对应于光伏组件的功率优化系统的一种光伏组件的功率优化方法。该光伏组件的功率优化方法，与以上所述的光伏组件的功率优化系统相匹配，该功率优化可以包括：使带有所述光伏接线装置的几块光伏组件，与带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，穿插串联设置，以实现对所述一块以上光伏组件的功率优化处理。

由此，通过带有普通接线盒的光伏组件与带有光伏接线装置的光伏组件的穿插串联设置，能实现至少对串联两块组件的功率监测，降低故障组件的排除难度，相应的成本远比每块组件均进行功率监测的成本低。

在一个可选例子中，所述穿插串联设置，可以包括：使一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与N块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的N块光伏组件的功率优化处理。

在一个可选例子中，所述穿插串联设置，还可以包括：使另一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与另M块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的另M块光伏组件的功率优化处理。

由此，通过在一块以上光伏组件中的多种形式的穿插串联设置，可以提升对光伏组件功率优化的灵活性和可靠性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：对所述一块以上光伏组件的功率优化处理进行控制。

在一个可选实施方式中，还可以包括：控制所述串联的接通或断开、和/或切换所述穿插串联的设置方式。

由此，通过控制装置、切换装置等的适配设置，可以提升对光伏组件功率优化的灵活性和可靠性，且自动化程度高。

在一个可选实施方式中，提出了一种集光伏组件接线盒功能和功率优化功能于一体的“带有功率优化功能的接线盒”(如图4)，光伏组件生产中直接安装该“带有功率优化功能的接线盒”替代普通接线盒，且该“带有功率优化功能的接线盒”的性能参数可以满足两块组件串联的功率监测，实现光伏工程中组件功率的精细化监测及追踪。

其中，带有功率优化功能的接线盒，即将接线盒中元器件与功率优化模块集中在一起，元件之间无其它连接。

在一个可选例子中，可以设计一种集光伏组件接线盒功能和功率优化功能于一体的“带有功率优化功能的接线盒”(如图4)，光伏组件生产中直接安装该“带有功率优化功能的接线盒”替代普通接线盒。

例如：功率优化模块，可以选用光伏优化器。光伏优化器(Optimus)能够优化每块光伏组件的输出功率，为每一个光伏组件独立执行最大功率点追踪(MPPT)，是光伏发电优化系统中的关键设备。它具有最大能量采集转换功能，数据采集功能和通讯功能。适合在不同规模的并网光伏发电系统中应用。

在一个可选实施方式中，可以使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用，既能实现对光伏工程中组件功率的精细化监测，大大降低故障组件的排除难度，也相应降低整个光伏工程中组件实现功率精细化监测的成本。

在一个可选例子中，工程中组件排布连接时将安装“带有功率优化功能的接线盒”组件与装有“普通接线盒”的光伏组件穿插串联，两种组件的功率优化结构及连接方式，如图5(a)和图5(b)所示。这种安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件与普通接线盒的组件穿插串联，该功率优化功能可以实现对两块串联组件的功率监测及优化，能对组件进行精细化的功率监测，同时可以监测到串联两块组件的故障，人工排除故障组件的难度较低。且这样即实现了组件功率的精细化监测也降低了成本。

例如：组件的串联穿插排布使用方式，可以参见图5(a)和图5(b)所示的例子。

由此，改变了传统的光伏工程中统一使用一种光伏组件的模式，使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用。这样能实现对工程中光伏组件功率的精细化监测及优化，即两种组件串联穿插排布，使“安装带有功率优化功能的接线盒”的组件可以监测到串联在一起的两块组件的最大功率并对其优化，其大大降低了组件故障排除的难度，因为出现问题的组件必定在能监测的这两块组件中。二选一进行人工排除，难度很低。该技术方法也相应降低光伏工程中对组件进行精细化监测的系统成本。

在一个可替代例子中，安装“带功率优化功能的接线盒”组件，可以串联1个、2个或N个装有“普通接线盒”的组件，这样此组件的功率优化功能可以实现对2个、3个或者N+1个串联组件的功率监测及优化。其中，M、N均为自然数。

当然每增加一个组件，对该“带有功率优化的接线盒”的性能参数要求越高，体积也会越多；且增加的组件越多，故障组件的排除难度也会越多。

可选地，当N等于一个阵列的组件个数时，该方案与在负载端增加功率优化模块进行功率监测无异。优选地，组件串联个数在2-3个较为合适。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述图5(a)和图5(b)所示的系统的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过使装有“普通接线盒”的光伏组件与安装“带有功率优化功能的接线盒”的组件串联穿插排布使用，既能实现对光伏工程中组件功率的精细化监测，大大降低故障组件的排除难度，也相应降低整个光伏工程中组件实现功率精细化监测的成本。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种光伏接线装置，其特征在于，包括：接线盒模块(61)和功率优化模块(62)；其中，

所述接线盒模块(61)与所述功率优化模块(62)，被设置为一体结构，用于对串联的两块以上光伏组件进行功率优化处理。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一体结构，具体包括：

在所述功率优化模块(62)所属的功率优化器结构中，集成设置有所述接线盒模块(61)；或者，

在所述接线盒模块(61)所属的接线盒结构中，集成设置有所述功率优化模块(62)；或者，

在所述接线盒模块(61)和所述功率优化模块(62)之外的其它结构中，集成设置有所述接线盒模块(61)和所述功率优化模块(62)。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，其中，

所述接线盒模块(61)，包括：用于光伏组件的任一接线盒；

和/或，

所述功率优化模块(62)，包括：用于光伏组件的任一功率优化器。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述功率优化器，包括：一拖一式功率优化器、一拖二式功率优化器、一拖多式功率优化器中的至少之一。

5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，还包括：输入端口(63)和输出端口(64)；其中，

所述输入端口(63)和所述输出端口(64)，分别与所述一体结构适配设置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，其中，

所述输入端口(63)的数量，为一组以上；一组所述输入端口(63)，包括：输入端口正极接线端子和输入端口负极接线端子；

和/或，

所述输出端口(64)的数量，为一组以上；一组所述输出端口(64)，包括：输出端口正极接线端子和输出端口负极接线端子。

7.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，还包括：壳体；

所述壳体，用于容置所述接线盒模块(61)和所述功率优化模块(62)；

其中，当该装置还包括输入端口(63)和输出端口(64)时，所述输入端口(63)和所述输出端口(64)，分别适配设置于所述壳体的外部。

8.一种光伏组件的功率优化系统，其特征在于，包括：用于光伏组件的接线盒；

还包括：如权利要求1-7任一所述的光伏接线装置；其中，

一个所述接线盒，与待进行功率优化的一块以上光伏组件中的一块光伏组件适配设置；

一个所述光伏接线装置，与所述一块以上光伏组件中的另一块光伏组件适配设置；

在所述一块以上光伏组件中，带有所述光伏接线装置的几块光伏组件，与带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，穿插串联设置，以实现对所述一块以上光伏组件的功率优化处理。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述穿插串联设置，包括：

一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与N块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的N块光伏组件的功率优化处理；

和/或，

另一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与另M块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的另M块光伏组件的功率优化处理；

其中，M、N均为自然数。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，其中，

N的取值为2或3；

和/或，

所述功率优化处理，包括：功率监测、功率追踪中的至少之一。

11.根据权利要求8-10之一所述的系统，其特征在于，还包括：控制装置、切换装置中的至少之一；其中，

所述控制装置，与所述光伏组件、所述接线盒、所述光伏接线装置中的至少之一适配设置，用于对所述一块以上光伏组件的功率优化处理进行控制；

和/或，

所述切换装置，适配设置于带有所述光伏接线装置的几块光伏组件、以及带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，用于控制所述串联的接通或断开、和/或切换所述穿插串联的设置方式。

12.一种光伏组件的功率优化方法，其特征在于，包括：

与如权利要求8-11任一所述的光伏组件的功率优化系统相匹配，使带有所述光伏接线装置的几块光伏组件，与带有所述接线盒的另几块光伏组件之间，穿插串联设置，以实现对所述一块以上光伏组件的功率优化处理。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述穿插串联设置，包括：

使一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与N块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的N块光伏组件的功率优化处理；

和/或，

使另一块带有所述光伏接线装置的光伏组件，与另M块带有所述接线盒的光伏组件串联设置，以实现对自身、以及与自身串联的另M块光伏组件的功率优化处理。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述一块以上光伏组件的功率优化处理进行控制；

和/或，

控制所述串联的接通或断开、和/或切换所述穿插串联的设置方式。