CN110460093B - 光伏分体盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏分体盒。分体式的光伏分体盒中电压采集模块用于采集光伏组件中电池串的电压值，并且以并联的方式为至少一个电池串配置有第一类开关。由控制处理器监控光伏组件中所有电池串的电压值相加的总和，在总和不低于定义的阈值时，触发控制处理器控制第一类开关导通以将至少一个电池串予以旁路并藉此降低总和至该总和被限制低于阈值。在总和低于阈值的预设比例时，触发控制处理器控制第一类开关关断以将被旁路的电池串重新接入光伏组件，使得总和适应性地抬升。

Description

光伏分体盒
技术领域
本发明主要涉及到太阳能发电领域，更确切的说，涉及到能够快速关断串联连接的多级光伏组件的光伏分体盒，光伏分体盒内部的限压拓扑以低成本方案来达成提高光伏组件的发电效率之目的、利用关断模块控制是否接入光伏组件。
背景技术
随着能源的短缺和电力技术的发展，光伏能源得到了越来越广泛的运用，光伏发电系统在电力应用中需要满足安全规范。美国防火协会修改国家电气规则，提到住宅用的光伏发电系统在发生紧急情况时，要求光伏发电系统交流并网端口断开后，直流端的电压最大不得超过八十伏。意大利的安全规范告诫：消防员在建筑物带电压的情况下是绝对不被允许进行灭火操作的。德国也在执行防火安全标准并且还明文规定：在光伏发电系统中逆变器与组件之间需要增加额外的直流电切断装置。从该等法规法则依然可以归纳出光伏安全因素的首要注意事项：即便是光伏组件发生了不期望的火灾，施救也只有在所有的光伏组件被烧毁而不再危机人身安全后，才被许可进行消防施救。
当前光伏电站在应对安全规范的积极措施是：为了实现快速关断特意在光伏组件的输出端处安装起到关断作用的关断装置，在面临火灾等紧急状况时对关断装置发送命令用来指示关断装置对组件实施关断。虽然关断装置关断组件比较容易实现，但是缺陷是光伏组件在关断之后难以再次恢复接入到电力系统中，因为随着组件的关断导致关断装置亦同步失去了电源供应来源而难以接收启用光伏组件的命令。另外串联连接的多级光伏组件提供的功率须输送给逆变器，为了逆变器能够安全工作，逆变器要求有足够的工作电压范围所以每个光伏组件的输出电压至少要覆盖到光伏组件的开路电压。限压功能能够避免浪费逆变器的电压余量并实现长组串功能。例如尽管逆变器原设计1000伏但是逆变器实际工作时约工作在830伏左右，那么就浪费了部分原设计的电压范围，相反如果采用限压功能就能够在组件的串接关系上增加约17%的光伏组件，完全利用逆变器的电压设计而且同时也节省了串联组件的电缆成本。本申请欲达成的两个项目，其一非常有必要提供针对光伏组件的限压机制和限压退出机制来提高光伏组件的发电效率，其二维护发电系统的安全性使其满足快速关断之规范亦是业界亟待解决的问题。
发明内容
本申请公开了一种光伏分体盒，包括：
电压采集模块，用于采集光伏组件中电池串的电压值；
以并联的方式为至少一个电池串所配置的第一类开关；
控制处理器，由控制处理器监控光伏组件中所有电池串的电压值相加的总和；
在所述总和不低于定义的阈值时，触发控制处理器控制第一类开关导通以将至少一个电池串予以旁路并藉此降低所述总和，至所述总和被限制低于阈值；
在所述总和低于所述阈值的一个预设比例时，触发控制处理器控制第一类开关关断以将被旁路的电池串重新接入光伏组件，使得所述总和适应性地抬升。
上述的光伏分体盒，其中：
设置多级光伏组件串联连接，多级光伏组件各自的输出电压予以叠加并供给逆变器；
所述总和低于所述阈值的预设比例的诱发因素，至少包括逆变器从非运转状态进入执行直流电到交流电的功率转换的运转状态。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏分体盒装配在非首位和非末尾的一个中间电池串处；
光伏组件的多个电池串中除了该中间的电池串之外，余下其他的每个电池串各自装配有一个带有分立二极管的常规分体盒，与每个常规分体盒配对的电池串之负极和正极对应分别连接到一个分立二极管的阳极和阴极；
从与首位电池串配对的常规分体盒处利用电缆将首位电池串之负极耦合到该光伏分体盒、从与末尾电池串配对的常规分体盒处利用电缆将末尾电池串之正极通过电缆耦合到该光伏分体盒，在光伏分体盒处采集首位和末尾电池串的电压值。
上述的光伏分体盒，其中：
所述第一类开关与该中间的电池串设为并联连接；或者
所述第一类开关与该首位的电池串设为并联连接，从与首位电池串配对的常规分体盒处利用电缆将首位电池串与光伏分体盒内的第一类开关设为并联；或者
所述第一类开关与该末尾的电池串设为并联连接，从与末尾电池串配对的常规分体盒处利用电缆将末尾电池串与光伏分体盒内的第一类开关设为并联。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏分体盒还包括关断模块以及匹配给控制处理器的通信模块；
设置多级光伏组件串联连接成串组；
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到关断指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件予以关断并从所述串组中旁路掉；或者
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到启用指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件恢复接入到所述串组中。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏组件中的多个电池串具有依序相连的串联关系，定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极；
带有关断模块的光伏分体盒装配在该末尾的电池串处。
上述的光伏分体盒，其中：
采集光伏组件中电池串的电压值的模式包括：
从首位电池串的负极与末尾电池串的负极之间采集一个集总电压，集总电压等于光伏组件中除了末尾电池串之外余下其他电池串的电压值之和；
则所述总和等于该集总电压加上末尾电池串的电压值。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏组件的多个电池串中除了该末尾的电池串之外，余下其他的每个电池串各自装配有一个带有分立二极管的常规分体盒，与每个常规分体盒配对的电池串之负极和正极对应分别连接到一个分立二极管的阳极和阴极；
所述第一类开关与该末尾的电池串设为并联连接；或者
除了该末尾的电池串之外，余下其他的电池串当中之一从与其配对的常规分体盒处用电缆与光伏分体盒内第一类开关设为并联连接。
上述的光伏分体盒，其中：
所述关断模块包括：
设在首位电池串的负极与末尾电池串的正极之间的分压器；
阳极耦合到首位电池串的负极、阴极耦合到光伏组件正电极的旁路二极管；
第二类开关，末尾电池串之正极通过第二类开关耦合到光伏组件的正电极；
其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管的阴极；
任意一级光伏组件从所述串组中旁路掉的方式为控制处理器操作第二类开关关断；
任意一级光伏组件恢复接入到所述串组的方式为控制处理器操作第二类开关接通。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏组件中的多个电池串具有依序相连的串联关系，定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极；
带有关断模块的光伏分体盒装配在该首位的电池串处。
上述的光伏分体盒，其中：
采集光伏组件中电池串的电压值的模式包括：
从末尾电池串的正极与首位电池串的正极之间采集一个集总电压，集总电压等于光伏组件中除了首位电池串之外余下其他电池串的电压值之和；
则所述总和等于该集总电压加上首位电池串的电压值。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏组件的多个电池串中除了该首位的电池串之外，余下其他的每个电池串各自装配有一个带有分立二极管的常规分体盒，与每个常规分体盒配对的电池串之负极和正极对应分别连接到一个分立二极管的阳极和阴极；
所述第一类开关与该首位的电池串设为并联连接；或者
除了该首位的电池串之外，余下其他的电池串当中之一从与其配对的常规分体盒处用电缆与光伏分体盒内第一类开关设为并联连接。
上述的光伏分体盒，其中：
所述关断模块包括：
设在首位电池串的负极与末尾电池串的正极之间的分压器；
阳极耦合到光伏组件的负电极、阴极耦合到末尾电池串的正极的旁路二极管；
第二类开关，首位电池串之负极通过第二类开关耦合到光伏组件的负电极；
其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管的阳极；
任意一级光伏组件从所述串组中旁路掉的方式为控制处理器操作第二类开关关断；
任意一级光伏组件恢复接入到所述串组的方式为控制处理器操作第二类开关接通。
上述的光伏分体盒，其中：
任意一级光伏组件予以关断的阶段，由分压器提供一个分压值，从而依据该分压值来判断光伏组件的输出电压。
上述的光伏分体盒，其中：：
所述预设比例不超过三分之二。
本申请公开了另一种光伏分体盒，包括：
控制处理器；
关断模块以及匹配给控制处理器的通信模块；
设置多级光伏组件串联连接成串组；
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到关断指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件予以关断并从所述串组中旁路掉；或者
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到启用指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件恢复接入到所述串组中。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏组件中的多个电池串具有依序相连的串联关系，定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极；
带有关断模块的光伏分体盒装配在该末尾的电池串处，所述关断模块包括：
设在首位电池串的负极与末尾电池串的正极之间的分压器；
阳极耦合到首位电池串的负极、阴极耦合到光伏组件正电极的旁路二极管；
第二类开关，末尾电池串之正极通过第二类开关耦合到光伏组件的正电极；
其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管的阴极；
任意一级光伏组件从所述串组中旁路掉的方式为控制处理器操作第二类开关关断；
任意一级光伏组件恢复接入到所述串组的方式为控制处理器操作第二类开关接通。
上述的光伏分体盒，其中：
光伏组件中的多个电池串具有依序相连的串联关系，定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极；
带有关断模块的光伏分体盒装配在该首位的电池串处，所述关断模块包括：
设在首位电池串的负极与末尾电池串的正极之间的分压器；
阳极耦合到光伏组件的负电极、阴极耦合到末尾电池串的正极的旁路二极管；
第二类开关，首位电池串之负极通过第二类开关耦合到光伏组件的负电极；
其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管的阳极；
任意一级光伏组件从所述串组中旁路掉的方式为控制处理器操作第二类开关关断；
任意一级光伏组件恢复接入到所述串组的方式为控制处理器操作第二类开关接通。
充分考量光伏发电系统的安全等级因素，以美国NEC2017-690.12标准建议的光伏发电系统的款项为例：须具备组件级别的关断能力和提供最好的系统安全性。通过本申请的上述解释内容，若电压需要迅速的下降，那么关断模块在收到人为发出的外部关断指令时可通知关断模块将各自对应的光伏组件关断，直流母线电压近似等于零伏而具备较高的系统安全性，组件级别的关断解决方案具备组件自动关断能力。
本申请中所谓的关断指令其实不仅仅是来源于人为发出的外部关断指令，还可以是接线盒内部的关断指令，接线盒通过传感器侦测到高温或明火或类似的故障时，或检测到预定工作参数数据不在规范值范围内时，由控制处理器发出关断指令。所以关断模块的关断指令也可以是各类目标故障触发产生的。满足组件级别的关断能力后发现系统关断后如何恢复又是一个新的疑虑。在本申请中关断模块收到启用指令时，会触发关断模块对与之匹配的光伏组件执行从关断状态恢复到重新串联连接状态的操作，可恢复向母线供电。
附图说明
为使上述目的和特征及优点能够更加明显易懂，下面结合附图对具体实施方式做详细的阐释，阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本发明的特征和优势将显而易见。
图1是含多个光伏电池串的光伏组件。
图2是光伏组件的开路电压处并非是光伏组件的最大功率点处。
图3是采用直流到直流的功率变换器来限压获取最大功率的拓扑结构。
图4是带有关断模块的分体式光伏接线盒的可选装配范例。
图5是分体式光伏接线盒中末尾电池串处关断模块采用的可选电路实施例。
图6是光伏组件中排序为中间的第一个电池串配置第一类开关。
图7是光伏组件中排序为末尾的第二个电池串配置第一类开关。
图8是光伏组件中排序为首位的第三个电池串配置第一类开关。
图9是分体式光伏接线盒中首位电池串处关断模块采用的可选电路实施例。
具体实施方式
下面将结合各实施例，对本发明的方案进行清楚完整的阐述，所描述的实施例仅是本发明用作叙述说明所用的实施例而非全部的实施例，基于该等实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的方案都属于本发明的保护范围。
参见图1，以光伏组件PV上布置的电池串ST1-ST3为例来阐释说明。注意光伏组件上电池串的具体数量仅仅是便于叙述而不构成限制。第一个电池串ST1具有诸多相互串接的光伏电池10，串接方式一般是后一个光伏电池10的阳极电性连接到前一个与其相邻的光伏电池10的阴极，第一个电池串ST1中首个光伏电池10的阳极作为第一个电池串的等效正极A1，以及该第一个电池串ST1中最末尾的一个光伏电池10的阴极作为该第一个电池串的等效负极C1。相同的道理第二个电池串ST2具有等效正极A2和与其对应的等效负极C2而第三个电池串ST3则具有等效正极A3和等效负极C3。
参见图1，值得强调的是，传统光伏组件内部的三个子电池串ST1至ST3之间是采用标准化工艺制作的导电带相互连接。也即将第一个电池ST1的等效正极A1通过标注的导电带TAP与第二个电池串ST2的等效负极C2相连，而第二个电池串ST2的所述的等效正极A2则通过导电带TAP与第三个电池串ST3的等效负极C3相连。整体上审视光伏组件它具有的正电极AEQ和等效正极A3相连、负电极CEQ和等效负极C1相连以至于光电效应在正电极AEQ和负电极CEQ间产生的压降可作为直流电源。
参见图1，避免电池串内部的电池板发生损坏或其他异常情形而引起整个光伏组件无法正常工作的保护机制，是要求第一个电池串ST1的等效正极A1和等效负极C1之间连接旁路二极管D1，正常工作状态下旁路二极管D1的阳极连接等效负极C1而阴极则连接到等效正极A1使旁路二极管D1反偏。类似的还有一个旁路二极管D2的阳极连接在第二个电池串ST2的等效负极C2而阴极则连接到等效正极A2、旁路二极管D3的阳极连接在第三个电池串ST3的等效负极C3而阴极则连接到等效正极A3。电池串在工作正常时旁路二极管D1-D3被反偏，当任意一个电池串内部的某些光伏电池10被物理创伤损坏或被遮光时该电池串会发生所谓的热斑效应，受影响的电池片可能被置于反偏状态和消耗功率并引起过热。针对那些被遮挡的电池串而言，绝大部分电流将会流经和电池串并联的旁路二极管从而显著的降低热斑效应并防止整个光伏组件的损坏报废。
参见图1，当前光伏接线盒（Junction Box）的主流趋势是三分体式。第一个分体式光伏接线盒JC1可包括旁路二极管D1并装配给第一个电池串ST1。以及第二个分体式光伏接线盒JC2可包括旁路二极管D2并装配给第二个电池串ST2。再者第三个分体式光伏接线盒JC3可包括旁路二极管D3并装配给第三个电池串ST3。光伏组件采用分体式接线盒的方式有许多其他优点例如使双面发电的效率变高等。随着物联网和智能化的需要业界已经促使光伏组件具有智能化、联网化、安全化等特点。光伏接线盒的基本功能有数据监测和关断控制等功能。数据监测主要是要求接线盒配备各类数据收集模块从而将光伏组件的电压、电流、功率及温度和发电量等一系列的指定工作参数（亦可称之为预定工作参数数据）进行采集。采集该等工作参数的数据收集模块属于现有技术：数据收集模块可以集成温度采集器、电流采集器或电压采集模块，甚至集成环境数据采集器来采集光伏组件的周遭环境参数如光照强度等。当前技术领域中任何可采集光伏组件这些工作参数的方案均兼容本申请，因此本申请不再对现有的数据收集模块/采集器单独阐释。
参见图2，暂时先以光伏组件PV1-PVN等合计N级的光伏组件之串联结构作为范例来阐释它们和逆变器之间的工作机制，注意N是不低于1的自然数。设置该些多级光伏组件串联连接且当N级光伏组件PV1-PVN依次相连串接在一起时：要求多级光伏组件中任意后一级光伏组件如PV2的正电极AEQ和与之相邻的前一级光伏组件如PV1的所述的负电极CEQ相连，如PV3的正电极AEQ和PV2的负电极CEQ相连，依此类推直至尾端最后一级的光伏电池PVN的正电极AEQ和第N-1级光伏组件的负电极CEQ相连。按照这种规则将所有的光伏组件PV1-PVN都串接起来，最终在第一级光伏组件PV1的所述的正电极AEQ和尾端最后一级光伏组件PVN的负电极CEQ之间形成总的输出电压并作为直流电源传输给逆变器INVT。光伏组件PV1-PVN各自的输出电压记作VO1-VON并且这些光伏组件它们各自的输出电压叠加得到VBUS也即母线电压。
参见图2，背景技术记载晶硅光伏组件的与最大功率点对应的电压值VMP是光伏组件的开路电压值VOC的83%左右，这是光伏组件的天然特性。笛卡尔坐标系中横坐标为光伏组件的输出电压而纵坐标为光伏组件受光照所产生的对外输出功率P，功率曲线展示了最大功率点的电压值VMP与开路电压值VOC的大致关系。若满足逆变器能安全工作则要求母线电压有足够的工作电压范围，每个光伏组件能提供接近开路电压值VOC的输出电压是较佳的手段。但光伏组件持续工作在开路电压值VOC附近会造成功率浪费因为光伏组件只有工作在电压值VMP附近才能保障输出的功率是最大的。在业界如果规定每个光伏组件的输出电压都不高于VMP，那么同一个逆变器就可以支持更长的串组长度，即多级光伏组件串联连接成串组能够容纳更多的光伏组件个体，粗略计算下大致上可以增加串组的组件数量大约接近20%左右，藉此提高光伏电站的组件铺设密度，从而大幅度降低光伏组件的铺设成本和大量节省电缆等材料，亦可增加逆变器的电压使用率。保障母线电压覆盖逆变器所需的安全工作电压范围而又维系光伏组件的高效发电效率，是本申请中描述的分体式光伏接线盒所要达成的关键目标之一。逆变器实际工作时的电压比原设计的电压范围要窄得多，如果采用限压功能就能够在组件的串接关系上增加近20%的光伏组件从而完全利用逆变器的电压设计并节省串联组件的电缆成本。
参见图2，传统典型的太阳能光伏组件阵列中会运用不同的运算方法和技术来优化发电系统的输出功率。最大功率点优化的惯用手段包括定电压法、干扰观察法、滞环比较法和神经元网络控制法及模糊控制法和最优梯度法等。假设不做任何改进措施，逆变器配置的最大功率优化功能用于将直流母线电压和直流母线电流设置在最大功率点，其原理是逆变器接收各个太阳能光伏组件的电流，汇集在一起并跟踪此电流条件下的最大功率点以提供最大平均功率。光伏组件PV1-PVN的串联关系导致它们的电流相同，第一级光伏组件的电流和第二级光伏组件的电流直至第N级的光伏组件的流通电流都相等，均等于逆变器确定的直流母线电流，弊端是有可能只有少数光伏组件处于真实的最大功率工作点而余下其他的光伏组件都工作在非最大功率工作点。光伏组件不匹配具有隐蔽性，许多太阳能发电系统都存在能源浪费问题。不匹配的原因是多方面的，主要机理是电压和电流的组合不匹配造成的，局部异物遮蔽和飘动的云朵、附近物体的遮挡、表面污染、不同的安装倾角和安装朝向、老化和温度变化及其他诸多因素。光伏组件的不匹配直接诱发光伏组件产生不平衡的电量损失，结果就是整个发电系统无法运作在最大的输出功率点。光伏组件输出的最大功率取决于最佳的工作电流乘以最佳的工作电压，在任何既定的工作条件下每块光伏组件都存在一个最大的功率点，它对应于光伏组件的最大功率输出量。
参见图3，存在利用DC/DC电路实现功率优化的三分体智能接线盒。第一个分体式光伏接线盒JC1还包括DC1功率变换器并装配给第一个电池串ST1。以及第二个分体式光伏接线盒JC2还包括DC2功率变换器并装配给第二个电池串ST2。再者第三个分体式光伏接线盒JC3还包括DC3功率变换器并装配给第三个电池串ST3。功率变换器包括降压变换器和升压变换器以及升降压型变换器等。三分体智能接线盒当中的每一个都内置有数据测量或收集模块、控制电路和通信电路等导致成本不菲。前文记载传统的光伏组件内部的三个子电池串采用导电带TAP连接在一起，如果采用功率变换器则第一个分体式光伏接线盒JC1之DC1的两个输入端耦合到等效正极A1和等效负极C1，第二个分体式光伏接线盒JC2之DC1的两输入端耦合到等效正极A2和等效负极C2，第三个分体式光伏接线盒JC3之DC1的两输入端耦合到等效正极A3和等效负极C3。以至于要求光伏组件的内部结构也要适应性改变以将导电带TAP的连接关系予以修正，相当于更改了标准化的光伏组件工艺流程而带来额外的成本负担。每个电池串上增加功率变换器并通过功率变换器的降压功能，限制其输出的电压可一定程度的实现单个电池串的功率优化也能够输出足够宽的输出电压来满足逆变器的工作电压范围。光伏组件的输出电压在此种情况下约等于DC1-DC3三个变换器各自的输出电压VDC1和VDC2及VDC3相加。该实施例的最大劣势是采用成本极高的三个变换器且变换器内的复杂电路引起可靠性低，再者降压变换器和升压变换器以及升降压型变换器等功率转换器本质上自身会消耗功率，在调制不好的情况下利用它们挽救回来的功率或许不足以抵消它们自身消耗的功率。
参见图4，含旁路二极管D1-D2的接线盒JC1-JC2结构已知不予赘述。设置多级光伏组件串联连接成串组并以图示的光伏组件PV5-PV6作为代表来阐释。下文介绍的分体式光伏接线盒JC3包括关断模块SD及配给控制处理器100的通信模块101。在串组中任意一级光伏组件装配的分体式光伏接线盒之控制处理器通过通信模块收到关断指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件予以关断并从串组中旁路掉，第五级光伏组件装配的分体式光伏接线盒JC3之控制处理器100通过通信模块101收到关断指令时则控制处理器操作关断模块SD将第五级光伏组件PV5予以关断并从串组中旁路。与控制处理器具有相同功能的等同替代器件如：逻辑器件、控制装置、状态机、控制器、芯片、软件驱动或复数的微处理器、门阵列等。或者是任意一级光伏组件装配的分体式光伏接线盒之控制处理器通过通信模块收到启用指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件恢复接入到所述串组中。之前被关断的第五级光伏组件由装配的分体式光伏接线盒JC3内部所配置的控制处理器100通过通信模块101收到启用指令时则控制处理器操作关断模块将所述的第五级光伏组件PV5恢复接入到所述串组中。
参见图5，分体式光伏接线盒JC3含关断模块SD及匹配给控制处理器100的用于收发通信信号的通信模块101。通信模块101可以设置成ZIGBEE或WIFI接入或蓝牙或红外线甚至GPRS等模式的无线通讯模块或设置成有线形式的通讯模块。本申请暂且以电力线载波通信（power line carrier communication）作为通讯模块范例。电力线载波通信以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信，应用电力线通信方式发送数据时发送器先将数据调制到一个高频载波上，再经过功率放大后通过耦合电路耦合到电力线上因此不会对缘由的电力线路造成不良影响。关断指令或启用指令信号即可使用数据发送器将携带指令信号的数据调制到高频载波上并耦合到连接正电极或负电极的电缆处。譬如将关断指令或启用指令信号视为电力载波信号，通信模块101利用当前属于已知技术的载波解码就能够实现对载波信号的解码译码。携带关断指令或启用指令的数据通过载波信号发送到与光伏组件的正电极AEQ或负电极CEQ相连的电缆上后，通信模块101作为数据接收端用电力载波解码器就可以从电缆上撷取载波信号并对载波信号解码和识别。作为解码载波信号的方案解码过程通常带有捕捉载波信号传感器模块和带通滤波器模块来与控制处理器等配合使用。电缆线穿过传感器模块（如空心线圈传感器H等）并由传感器来侦测传输线上的载波信号，为了更精确的捕获真实的载波信号和屏蔽噪声，带通滤波器模块再对传感器感测到的载波信号进行进一步滤波，滤除不在指定频率范围内的杂波而只有落入在指定频率范围内的载波才表示预期的真实载波信号，通信模块101在接收到真实的载波信号后再解码其载波数据。通信模块101的作用之一是从耦合到电缆线上的载波信号中撷取并识别出携带有关断指令信号或启用指令信号的数据，通信模块101将有效的关断指令信号或启用指令信号的馈送给控制处理器100。实现载波收发的的技术方案除了前述内容记载的特定方案外，当前技术中任何载波收发模块均适用于本申请。
参见图5，光伏组件内部所含的多个电池串具有依序相连的串联关系：譬如其三个电池串具有依序相连的串联关系，任意排序为后一个电池串的负极耦合到相邻前一个电池串的正极从而实现所谓的依序相连，定义排序在首位的第一个电池串之负极耦合到整个光伏组件的负电极CEQ而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极AEQ，该特征系光伏组件制造业的生产惯例。光伏组件PV5中排序在首位的第一个电池串ST1具有的所述的负极C1耦合到光伏组件的负电极CEQ、排序在末尾的第三个电池串ST3具有的所述的正极A3耦合到光伏组件的正电极AEQ，第二个电池串ST2的负极C2耦合到它的相邻的前一个即第一个电池串ST1的正极A1，第三个电池串ST3的负极C3耦合到它的相邻的前一个即第二个电池串ST2的正极A2。如果定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极，那么在可选的实施例中接线盒JC1-JC2依然是含旁路二极管D1-D2的低成本结构，主张可以将带有关断模块SD的分体式光伏接线盒JC3装配在该末尾的第三个电池串ST3处。第一类开关与该末尾的电池串设为并联连接。注意第一类开关和下文记载的第二类开关都具有两个端子并且该两个端子是否接通取决于它们的受控信号，如果对第一或第二类开关的控制端施加接通信号如高电平则它们的两个端子被接通，反之如果对第一或第二类开关的控制端施加禁用信号如低电平则它们的两个端子之间被断开。例如第一类开关S1的两个端子分别耦合到第三个电池串ST3的正极A3和负极C3。假设该第一类开关S1接通则该末尾的电池串从光伏组件PV5中被旁路而不参与贡献光电效应产生的输出功率，与之相反假设该第一类开关S1断开则该末尾的电池串重新接入光伏组件PV5并贡献输出功率。
参见图5，分体式光伏接线盒JC3还包括电压采集模块102并且其用于采集光伏组件中电池串的电压值，电压采集模块102既可以测量采集每个电池串各自的电压值又可以测量所有电池串的电压值甚至测量某两个电池串的电压值。第一个电池串ST1的负极通过电缆线耦合到分体式光伏接线盒JC3。可选范例中电压采集模块102采集光伏组件中电池串的电压值的模式包括：从首位电池串ST1的负极C1与末尾电池串ST3的负极之间采集一个集总电压V1+V2，集总电压等于组件中除了末尾电池ST3之外余下其他电池串即ST1和ST2的电压值V1+V2之和，并采集末尾电池串ST的电压值V3。当然也可以直接采集三个电池串ST3的总电压V1+V2+V3。虽然单独采集每个电池串各自的电压值也很容实现但是需要更多的电缆因此成本被抬高而且挤占有限的接线盒空间。以并联的方式为至少一个电池串如第三个电池串ST3配置第一类开关S1。控制处理器100监控光伏组件中所有电池串的电压值相加的总和也即总电压V1+V2+V3。在可选的实施例中在监控到所述的总和V1+V2+V3不低于事先定义好的阈值VL即V1+V2+V3≥VL时，执行限压措施并触发控制处理器100控制第一类开关S1导通，将至少一个电池串如ST3予以旁路并藉此降低所述总和V1+V2+V3的值，降低后约等于V1+V2因为V3=0，直至所述的总和被限制在低于阈值VL。限压状态下的优势之一是光伏组件的实际输出电压允许更接近光伏组件的最大功率点处对应的电压值，也不浪费电压幅度。再者如果规定每个光伏组件在任何情况下的输出电压都不超过VMP，串组级联数目N的取值可以更大以及同一个逆变器就可以支持更长的串组长度，提高单位面积的光伏组件的铺设密度。还需考虑到前述若干电池串的总电压即所述总和V1+V2+V3的值过低同样也会造成功率浪费，图2已经揭示了光伏组件的输出电压和功率曲线关系，更况且总和过低还会造成其他的弊端例如无法保障逆变器正常运转所要求的足够宽的安全工作电压范围。那么在可选的实施例中当监控到所述的总和V1+V2+V3低于该阈值VL的一个预设比例K时，即V1+V2+V3＜VL*K则触发控制处理器控制第一类开关S1关断以将之前被旁路掉的第三个电池串ST3重新接入到所属的光伏组件PV5，从而使得所述的总和适应性地抬升，注意0＜K＜1，所述的总和被抬升后约等于V1+V2+V3且此时的V3并不等于零。在该实施例中通过将第三个电池串予以旁路来实施限压机制并降低所述总和、或将被旁路的第三个电池串ST3重新接入光伏组件以退出限压并使得总和适应性地抬升，从而达成预期目的。多级光伏组件的输出电压予以叠加并供给逆变器INVT，总和V1+V2+V3低于阈值VL的预设比例K的诱发因素至少包括逆变器INVT从非运转状态进入执行直流电到交流电的功率转换的运转状态。
参见图5，在可选的范例中可在子电池串ST3上并联开关S1，当控制部分监测光伏组件的电压VO5超过设定电压VL时，导通这个子电池串开关S1并短路电池串。在前述内容提出的电路中，可以测量知道V1+V2的值以及V3的值。绝大多数情况下三个子串的特性非常接近，关断模块SD之开关断开时它们的输出电压也接近。当VO5≥VL时接线盒主动控制开关S1导通且这时VO5=V1+V2，这种状态称为限压状态当然这里通常情况下限到初始输出电压的2/3已经足够了。当逆变器开始正常运行或是其他情况下导致光伏组件的实际输出电压V1+V2下降到低于VL的2/3时也即K=2/3，断开S1把此子组串也即旁路掉的第三个电池串ST3重新接入光伏发电系统。为防止限压和退出限压的动作引起光伏组件输出电压的无意义反复震荡，可以在断开S1将旁路掉的第三个电池串重新接入光伏组件时对V1+V2的电压值相对VL*K保留一些余量例如设计K=0.63左右。另外为了使组串电压不会因限压时掉的电压量过多，可通过通信或者其他手段设定在同一光伏串组中不同的光伏组件的限压阈值VL不同，或只选择部分组件具备限压功能。在多级光伏组件串联连接成的串组中，较佳的设置光照度强的那些光伏组件的阈值VL高于光照度弱的那些光伏组件的阈值VL。从而使光照度强或光照度弱的光伏组件它们各自均能最大限度地达到或接近各自的最大功率点处。反之如果没有限压机制则会较大程度的浪费功率因为毕竟光伏组件PV1-PVN是串联连接关系，具有完全相同的电流，彼此之间相互掣肘对方的输出功率。光伏组件自身之间的制造差异或安装朝向差异或阴影遮挡或最大功率追踪适配度等因素都会引起转换效率降低，以阴影遮挡为例，部分光伏组件被云朵或附近的建筑物或树影或污垢等类似情况遮挡后，该些组件的光照度就较弱。设置不同的阈值或选择部分光照度强的组件具备限压功能、光照度弱的组件禁用限压功能，虽然光照度不同但串联连接的这些光伏组件均能达到自身的最大功率点处以发挥较高的功率输出效率。因此在可选的实施例中设置多级光伏组件串联连接成串组，其中一部分光伏组件装配的接线盒并未设置第一类开关而余下另一部分光伏组件装配的接线盒则设置有第一类开关，但它们均可设置关断模块。在可选范例中多级光伏组件串联连接成串组，其中一部分光伏组件装配的接线盒所设定的阈值高于余下另一部分光伏组件装配的接线盒所设定的阈值，但同样它们均可设置关断模块。这些实施例皆可最大限度的提高组件的发电效率。在可选范例中多级光伏组件串联连接成串组，将光伏组件按照光照强度递增的规律排序，光照强度越强的光伏组件则其装配的接线盒所设置的阈值也愈大。
参见图5，在可选的范例中关断模块SD包括设在首位电池串ST1的负极C1与末尾电池串ST3的正极A3之间的分压器，分压器包括电阻R1和R2。关断模块SD当中设置的旁路二极管Z的阳极耦合到首位电池串ST1的负极C1，旁路二极管Z的阴极耦合到该光伏组件PV5的正电极AEQ。关断模块SD当中设有第二类开关S2，末尾电池串也即第三个电池串ST3之正极A3通过第二类开关S2耦合到光伏组件正电极AEQ。其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管Z的阴极例如分压器中电阻R1和R2两者之间的互连节点ND耦合到旁路二极管Z的阴极。光伏组件PV5从前述串组中旁路掉的方式为控制处理器100操作第二类开关S2关断，光伏组件PV5恢复接入到所述串组的方式为控制处理器100操作第二类开关S2接通。光伏组件PV5予以关断的阶段，由分压器从被关断的光伏组件PV5处实施分压而撷取到的电压源来作为诊断依据，电阻R1两端可提供分压值VSUP1并视为电压源例如判断光伏组件的是否接触良好等。另外处于关断状态下的接线盒依然能够处于正常工作运转状态而随时监听启用指令。光伏组件关断阶段则第一类开关S1被关断时的分压值VSUP1比第一类开关S1接通时要略大，这个阶段倘若第一类开关S1是关断的则接线盒的功耗较大，倘若第一类开关S1是接通的则接线盒的功耗较小，因此关断指令还可以用于指示第一类开关S1予以接通来节能。其实此阶段比节能更重要的是保持单个光伏组件处于较低电压下的安全性，因为关断指令一般来源于紧急事件譬如面临灾情所以每个光伏组件的低电压更能保障母线电压的安全等级。
参见图5，光伏组件PV5的多个电池串中除了末尾的电池串ST3之外，余下其他的每个电池串各装配有一个带有分立二极管的常规组件接线盒。首位电池串ST1装配了带有分立二极管D1的常规组件接线盒JC1，按相同的原理第二个电池串ST2亦装配了带有分立二极管D2的常规组件接线盒JC2。与每个常规组件接线盒配对的电池串之负极和正极对应分别连接到一个分立二极管的阳极和阴极：与常规组件接线盒JC1配对的电池串也即ST1之负极C1和正极A1对应分别连接到分立二极管D1的阳极和阴极，按相同的原理与常规组件接线盒JC2配对的电池串也即ST2之负极C2和正极A2对应分别连接到分立二极管D2的阳极和阴极。在图示的实施例中分体式光伏接线盒JC3内部设置的第一类开关S1与该末尾的电池串ST3设为并联连接。基于该范例在修改的替代性实施例中除了该末尾的电池串ST3之外，余下其他的电池串当中之一从与其配对的常规组件接线盒处用电缆与分体式光伏接线盒内第一类开关设为并联连接：例如余下其他的电池串当中之一也即ST1从与ST1配对的常规组件接线盒JC1处利用导电电缆与该分体式光伏接线盒JC3内的第一类开关S1设为并联连接。电池串ST1的负极C1原本就需要利用导电电缆耦合到电压采集模块，电池串ST1负极C1和电池串ST2正极A2之间的压降藉此可以被电压采集模块所测量从而撷取前述集总电压。另一个实施例中例如余下其他的电池串当中之一也即ST2从与ST2配对的常规组件接线盒JC3处利用导电电缆与该分体式光伏接线盒JC3内的第一类开关S1设为并联连接，虽然第一类开关S1的第一个端子在分体式光伏接线盒JC3内直接耦合到ST3的负极C3就相当于已经被电气连接到介于中间的电池串ST2的正极A2，但第一类开关S1相对立的第二个端子必须利用额外的电缆才能电气连接到中间的电池串ST2的负极C2。换而言之第一类开关S1既可以与该末尾电池串ST3设为并联连接，第一类开关S1又可以与电池串ST1设为并联连接或者是与电池串ST2设为并联连接，只不过第一个电池串ST1需要从与其配对的该常规组件接线盒JC1处用电缆与分体式光伏接线盒JC3内第一类开关S1设为并联连接，又或者是第二个电池串ST2需要从与其配对的该常规组件接线盒JC2处使用额外的电缆与分体式光伏接线盒JC3内的第一类开关S1设为并联连接。
参见图6，分体式光伏接线盒JC2装配在非首位和非末尾的中间电池串ST2处而且倘若假设光伏组件不限制于三个电池串，光伏组件还有数量更多的电池串，则也允许分体式光伏接线盒JC2被安装在第三个或第四个或任意排序位于中间的某个电池串处而并非是安装在首位的电池串处也并非是安装在末尾的电池串处。在该前提条件下设置光伏组件的多个电池串中除了该中间的电池串之外，余下其他的每个电池串还各自装配有一个带有分立二极管的常规组件接线盒，注意常规组件接线盒可以不带分体式光伏接线盒的通信和数据采集功能从而节省成本也可以降低限压或关断的错误操作率和复杂程度。分体式光伏接线盒可以命名为第一光伏组件接线盒而常规组件接线盒则可以命名为第二光伏组件接线盒来甄别它们。光伏组件的多个电池串中除了该中间的电池串ST2之外，余下其他的每个电池串例如首位的电池串ST1和末尾的电池串ST3它们各自还装配有带有分立二极管的常规组件接线盒JC1和JC3。与常规组件接线盒JC1配对的首位的电池串即第一个电池串ST1之负极C1连到分立二极管D1的阳极，第一个电池串ST1的正极A1连到所述分立二极管D1的阴极。与常规组件接线盒JC3配对的电池串ST3之负极C3连到某个分立二极管D3的阳极，电池串ST3的正极A3连到分立二极管D3的阴极。在本申请上下文内容中分体式光伏接线盒可以简称为光伏分体盒/第一光伏组件接线盒、而常规组件接线盒则可以简称为常规分体盒/第二光伏组件接线盒。
参见图6，从与首位电池串ST1配对的常规组件接线盒JC1处利用导电电缆将首位的电池串ST1之负极C1耦合到分体式光伏接线盒JC2、从与末尾电池串ST3配对的常规组件接线盒JC3处利用导电电缆将末尾电池串ST3之正极A3通过该电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2，从而在分体式光伏接线盒JC2处可以利用电缆来采集首位电池串和末尾电池串的电压值。该实施例的优势之一是不必改变光伏组件的传统工艺，无须改造传统组件的导电带TAP等部件所以不会带来额外的成本问题。譬如在采集电压值的时候该首位的电池串ST1之负极C1可以通过电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2当中的电压采集模块以至于：电压采集模块通过电缆和电池串ST2负极之间的压降就能毫无疑虑的撷取到首位电池串ST1的电压值。还譬如末尾电池串ST3之正极A3通过电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2当中的电压采集模块，电压采集模块通过电缆和电池串ST2正极之间的压降就能撷取到末尾电池串ST3的电压值。该范例中分体式光伏接线盒JC2内部设置的第一类开关S4与该中间的电池串ST2设为并联连接，中间电池串ST2的正极和负极对应分别耦合到该分体式光伏接线盒JC2内部的第一类开关S4的两个端子处。中间电池串装配有分体式光伏接线盒JC2，分体式光伏接线盒JC2内部的第一类开关S4恰好与中间电池串ST2配对，相对于利用第一类开关去远程操控ST1或ST3，利用第一类开关去操控中间的电池串ST2更容易就近实现和避免开关的远距离连接。
参见图4，利用分体式光伏接线盒JC3管理光伏组件PV5的方法，将多级光伏组件串联连接成串组，该分体式光伏接线盒JC3还包括关断模块SD及包括匹配给控制处理器的通信模块101。在每个光伏组件例如PV5具有的多个电池串中单独选取一个电池串譬如选择末尾的第三个电池串ST3装配该分体式光伏接线盒JC3，若试图关断任一指定的光伏组件例如PV5则向其下达关断指令，由该指定的光伏组件PV5装配的分体式光伏接线盒之控制处理器100通过通信模块101收取关断指令和操作关断模块SD，从而该控制处理器100操作第二类开关将指定的光伏组件PV5予以关断并从串组中旁路掉。或者若试图将该指定的光伏组件PV5恢复接入到所述的串组中，由该指定的光伏组件装配的分体式光伏接线盒JC3之控制处理器100通过通信模块101收取启用指令和操作关断模块从而将该指定的光伏组件PV5恢复接入到串组中。
参见图6，在可选的范例中光伏组件具有的多个电池串中仅单独为一个电池串例如为中间的第二个电池串ST2装配分体式光伏接线盒JC2。分体式光伏接线盒JC2配置有前文提及的第一类开关S4。第二个电池串ST2的正极C2和负极A2对应分别耦合到设置在分体式光伏接线盒JC2内部的第一类开关S4的两个端子处。接线盒JC2内部设置的控制处理器100如果监控到总和V1+V2+V3不低于定义的阈值VL时，触发控制处理器控制第一类开关S4导通以将至少一个电池串ST2予以旁路并藉此降低总和。相对的分体式光伏接线盒JC2内部的控制处理器100监控到V1+V2+V3低于阈值VL的预设比例时触发控制处理器100控制第一类开关S4关断以将电池串ST2重新接入光伏组件。注意含旁路二极管D1和D3的接线盒JC1和JC3的结构已知不予赘述。在此实施例中分体式光伏接线盒JC2内部未示意的电压采集模块可单独采集每个电池串的电压值，如单独采集电池串ST1的电压V1和采集电池串ST2的电压V2及采集电池串ST3的电压V3。
参见图7，在可选的范例中光伏组件具有的多个电池串中仅单独为一个电池串例如为中间的第二个电池串ST2装配分体式光伏接线盒JC2。分体式光伏接线盒JC2配置有前文提及的第一类开关S5。第三个电池串ST3的正极C3和负极A3对应分别耦合到设置在分体式光伏接线盒JC2内部的第一类开关S5的两个端子处。接线盒JC2内部设置的控制处理器100如果监控到总和V1+V2+V3不低于定义的阈值VL时，触发控制处理器控制第一类开关S5导通以将至少一个电池串ST3予以旁路并藉此降低总和。相对的分体式光伏接线盒JC2内部的控制处理器100监控到V1+V2+V3低于阈值VL的预设比例时触发控制处理器100控制第一类开关S5关断以将电池串ST3重新接入光伏组件。注意含旁路二极管D1和D3的接线盒JC1和JC3的结构已知不予赘述。在此实施例中分体式光伏接线盒JC2内部未示意的电压采集模块可单独采集每个电池串的电压值，如单独采集电池串ST1的电压V1和采集电池串ST2的电压V2及采集电池串ST3的电压V3。
参见图7，从与首位电池串ST1配对的常规组件接线盒JC1处利用导电电缆将首位的电池串ST1之负极C1耦合到分体式光伏接线盒JC2、从与末尾电池串ST3配对的常规组件接线盒JC3处利用导电电缆将末尾电池串ST3之正极A3通过该电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2，从而在分体式光伏接线盒JC2处可以利用电缆来采集首位电池串和末尾电池串的电压值。该实施例则源于对图7范例的修改。譬如在采集电压值的时候该首位的电池串ST1之负极C1可以通过电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2当中的电压采集模块以至于：电压采集模块通过耦合于负极C1的电缆和电池串ST2负极C2之间的压降就能毫无疑虑的撷取到首位电池串ST1的电压值。末尾电池串ST3之正极A3通过电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2当中的电压采集模块，同理的电压采集模块亦可通过耦合于正极A3的电缆和电池串ST2正极A2之间的压降，就能毫无疑虑的撷取到末尾电池串的真实电压值。该实施例当中分体式光伏接线盒JC2内部设置的第一类开关S5与该末尾的电池串ST3设为并联连接，末尾电池串ST3的正极和负极对应分别耦合到该分体式光伏接线盒JC2内部的第一类开关S5的两个端子处。从与末尾电池串ST3配对的常规组件接线盒JC3处利用导电电缆将末尾电池串ST3与分体式光伏接线盒JC2内的第一类的开关S5设为并联连接，第一类开关S5的第一个端子直接耦合到ST2的正极A2就相当于已经被电气连接到末尾电池串ST3的负极C3，但第一类开关S5相对立的第二个端子必须利用额外的电缆才能电气连接到末尾电池串ST3的正极A3。
参见图8，在可选的范例中光伏组件具有的多个电池串中仅单独为一个电池串例如为中间的第二个电池串ST2装配分体式光伏接线盒JC2。分体式光伏接线盒JC2配置有前文提及的第一类开关S6。第一个电池串ST1的正极C1和负极A1对应分别耦合到设置在分体式光伏接线盒JC2内部的第一类开关S6的两个端子处。接线盒JC2内部设置的控制处理器100如果监控到总和V1+V2+V3不低于定义的阈值VL时，触发控制处理器控制第一类开关S6导通以将至少一个电池串ST1予以旁路并藉此降低总和。相对的分体式光伏接线盒JC2内部的控制处理器100监控到V1+V2+V3低于阈值VL的预设比例时触发控制处理器100控制第一类开关S6关断以将电池串ST3重新接入光伏组件。注意含旁路二极管D1和D3的接线盒JC1和JC3的结构已知不予赘述。在此实施例中分体式光伏接线盒JC2内部未示意的电压采集模块可单独采集每个电池串的电压值，如单独采集电池串ST1的电压V1和采集电池串ST2的电压V2及采集电池串ST3的电压V3。
参见图8，从与首位电池串ST1配对的常规组件接线盒JC1处利用导电电缆将首位的电池串ST1之负极C1耦合到分体式光伏接线盒JC2、从与末尾电池串ST3配对的常规组件接线盒JC3处利用导电电缆将末尾电池串ST3之正极A3通过该电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2，从而在分体式光伏接线盒JC2处可以利用电缆来采集首位电池串和末尾电池串的电压值。该实施例也源自对图7范例的修改。譬如在采集电压值的时候该首位的电池串ST1之负极C1可以通过电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2当中的电压采集模块以至于：电压采集模块通过耦合于负极C1的电缆和电池串ST2负极C2之间的压降就能毫无疑虑的撷取到首位电池串ST1的电压值。末尾电池串ST3之正极A3通过电缆耦合到分体式光伏接线盒JC2当中的电压采集模块，同理的电压采集模块亦可通过耦合于正极A3的电缆和电池串ST2正极A2之间的压降，就能毫无疑虑的撷取到末尾电池串的真实电压值。该实施例当中分体式光伏接线盒JC2内部设置的第一类开关S6与该首位的电池串ST1设为并联连接，首位电池串ST1的正极和负极对应分别耦合到该分体式光伏接线盒JC2内部的第一类开关S6的两个端子处。从与首位电池串ST1配对的常规组件接线盒JC1处利用导电电缆将首位电池串ST1与分体式光伏接线盒JC2内的第一类的开关S6设为并联连接，第一类开关S6的第一个端子直接耦合到ST2的负极C2就相当于已经被电气连接到首位电池串ST1的正极A1，但第一类开关S6相对立的第二个端子必须利用额外的电缆才能电气连接到首位电池串ST1的负极C1。图6-8实施例的优势是只需要分体式光伏接线盒JC2具备通信和处理器及数据采集等模块，作为节省成本和降低误操作风险的措施，常规组件接线盒JC1和JC3无需具备通信和处理器等模块并相当于常规组件接线盒JC1和JC3共享JC2的通信和处理器及数据采集等模块。
参见图9，根据前文内容光伏组件PV5中排序在首位的第一个电池串ST1具有的所述的负极C1耦合到光伏组件的负电极CEQ、排序在末尾的第三个电池串ST3具有的所述的正极A3耦合到光伏组件的正电极AEQ，第二个电池串ST2的负极C2耦合到它的相邻的前一个即第一个电池串ST1的正极A1，第三个电池串ST3的负极C3耦合到它的相邻的前一个即第二个电池串ST2的正极A2。如果定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极，那么在可选的实施例中接线盒JC2-JC3依然是含旁路二极管D1-D2的低成本结构，主张可以将带有关断模块SD的分体式光伏接线盒JC1装配在该首位的第一个电池串ST1处。从与末尾电池串配对的常规组件接线盒JC3处利用导电电缆将末尾的电池串ST3之正极A3耦合到分体式光伏接线盒JC1，从而在分体式光伏接线盒JC1处可以利用电缆来采集中间电池串和末尾电池串的电压值。采集光伏组件PV5中电池串的电压值的模式包括：从末尾电池串也即ST3的正极A3与首位电池串也即ST1的正极A1之间采集一个集总电压且集总电压等于V2+V3，集总电压是光伏组件PV5中除了首位电池串ST1之外余下其他电池串的电压值之和即ST2和ST3的电压值V2+V3之和，则所述总和V1+V2+V3等于该集总电压的值V2+V3加上首位电池串ST1的电压值V1。光伏组件PV5的多个电池串中除了该首位的电池串ST1之外，余下其他的每个电池串各自装配有一个带有分立二极管的常规分体盒，例如余下的电池串ST2装配带有分立二极管D2的常规分体盒JC2以及余下的电池串ST3装配带有分立二极管D3的常规分体盒JC3，与常规分体盒JC2配对的电池串也即ST2之负极和正极对应分别连接到分立二极管D2的阳极和阴极，以及与常规分体盒JC3配对的电池串也即ST3之负极和正极对应分别连接到分立二极管D3的阳极和阴极。分体式光伏接线盒JC1内部的第一类开关S1与该首位的电池串ST1设为并联连接或者除了ST1之外余下其他的电池串当中之一从与其配对的常规分体盒处用电缆与光伏分体盒内第一类开关S1设为并联连接，例如余下的电池串ST2从与ST2配对的常规分体盒JC2处利用电缆与JC1内的第一类开关S1设为并联连接，或者是例如余下的电池串ST3从与ST3配对的常规分体盒JC3处用电缆与JC1内的第一类开关S1设为并联连接。光伏组件的多个电池串具有依序相连的串联关系，定义排在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极。带有关断模块的分体式光伏接线盒JC1装配在该首位的电池串ST1处，关断模块SD包括设在首位电池串ST1的负极C1与末尾电池串ST3的正极A3之间的分压器，在可选范例中分压器包括电阻R3和R4。设置旁路二极管Z的阳极耦合到光伏组件PV5的负电极以及设置旁路二极管Z的阴极耦合到末尾电池串ST3正极。首位电池串ST1之负极C1通过分体式光伏接线盒JC1内的第二类开关S3耦合到光伏组件PV5的负电极。其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管Z的阳极，例如电阻R3和R4两者的互连节点即分压器的分压节点被耦合到旁路二极管Z的阳极。光伏组件PV5从串组PV1-PVN中旁路掉的方式为控制处理器100操作第二类开关S3关断，相反的是光伏组件PV5恢复接入到所述串组PV1-PVN中的方式为控制处理器100操作第二类开关S3接通。在可选的实施例中当光伏组件PV5予以关断的阶段，由分压器提供一个分压值，例如选取分压器的某个分压电阻并取其两端的电压作为分压值。从而依据该分压值来判断光伏组件的电压情况并作为诊断光伏组件PV5的依据，典型的可以推断光伏组件PV5的输出电压和判断光伏组件和所述串组的状态例如诊断是它们否连接良好等。
以上通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，上述发明提出了现有的较佳实施例，但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后各种变化和修正无疑将显而易见。因此所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (11)

1.一种光伏分体盒，其特征在于，包括：
电压采集模块，用于采集光伏组件中电池串的电压值；
以并联的方式为至少一个电池串所配置的第一类开关；
控制处理器，由控制处理器监控光伏组件中所有电池串的电压值相加的总和；
在所述总和不低于定义的阈值时，触发控制处理器控制第一类开关导通以将至少一个电池串予以旁路并藉此降低所述总和，至所述总和被限制低于阈值；
在所述总和低于所述阈值的一个预设比例时，触发控制处理器控制第一类开关关断以将被旁路的电池串重新接入光伏组件，使得所述总和适应性地抬升；
其中光伏分体盒还包括关断模块以及匹配给控制处理器的通信模块；
设置多级光伏组件串联连接成串组；
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到关断指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件予以关断并从所述串组中旁路掉；或者
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到启用指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件恢复接入到所述串组中；
光伏组件中的多个电池串具有依序相连的串联关系，定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极；
带有关断模块的光伏分体盒装配在该末尾的电池串处，所述关断模块包括：
设在首位电池串的负极与末尾电池串的正极之间的分压器；
阳极耦合到首位电池串的负极、阴极耦合到光伏组件正电极的旁路二极管；
第二类开关，末尾电池串之正极通过第二类开关耦合到光伏组件的正电极；
其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管的阴极；
任意一级光伏组件从所述串组中旁路掉的方式为控制处理器操作第二类开关关断；
任意一级光伏组件恢复接入到所述串组的方式为控制处理器操作第二类开关接通。
2.根据权利要求1所述的光伏分体盒，其特征在于：
光伏组件具有的多个电池串中仅单独为一个电池串装配该光伏分体盒；
配置有第一类开关的电池串的正极、负极对应分别耦合到设置在该光伏分体盒内部的第一类开关的两个端子处。
3.根据权利要求1所述的光伏分体盒，其特征在于：
采集光伏组件中电池串的电压值的模式包括：
从首位电池串的负极与末尾电池串的负极之间采集一个集总电压，集总电压等于光伏组件中除了末尾电池串之外余下其他电池串的电压值之和；
则所述总和等于该集总电压加上末尾电池串的电压值。
4.根据权利要求1所述的光伏分体盒，其特征在于：
光伏组件的多个电池串中除了该末尾的电池串之外，余下其他的每个电池串各自装配有一个带有分立二极管的常规分体盒，与每个常规分体盒配对的电池串之负极和正极对应分别连接到一个分立二极管的阳极和阴极；
所述第一类开关与该末尾的电池串设为并联连接；或者
除了该末尾的电池串之外，余下其他的电池串当中之一从与其配对的常规分体盒处用电缆与光伏分体盒内第一类开关设为并联连接。
5.根据权利要求1所述的光伏分体盒，其特征在于：
任意一级光伏组件予以关断的阶段，由分压器提供一个分压值，从而依据该分压值来判断光伏组件的输出电压。
6.根据权利要求1所述的光伏分体盒，其特征在于：
所述预设比例不超过三分之二。
7.一种光伏分体盒，其特征在于，包括：
电压采集模块，用于采集光伏组件中电池串的电压值；
以并联的方式为至少一个电池串所配置的第一类开关；
控制处理器，由控制处理器监控光伏组件中所有电池串的电压值相加的总和；
在所述总和不低于定义的阈值时，触发控制处理器控制第一类开关导通以将至少一个电池串予以旁路并藉此降低所述总和，至所述总和被限制低于阈值；
在所述总和低于所述阈值的一个预设比例时，触发控制处理器控制第一类开关关断以将被旁路的电池串重新接入光伏组件，使得所述总和适应性地抬升；
其中光伏分体盒还包括关断模块以及匹配给控制处理器的通信模块；
设置多级光伏组件串联连接成串组；
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到关断指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件予以关断并从所述串组中旁路掉；或者
任意一级光伏组件装配的光伏分体盒之控制处理器通过通信模块收到启用指令时则操作关断模块将该任意一级光伏组件恢复接入到所述串组中；
光伏组件中的多个电池串具有依序相连的串联关系，定义排序在首位的电池串之负极耦合到光伏组件的负电极而排序在末尾的电池串之正极耦合到光伏组件的正电极；
带有关断模块的光伏分体盒装配在该首位的电池串处，所述关断模块包括：
设在首位电池串的负极与末尾电池串的正极之间的分压器；
阳极耦合到光伏组件的负电极、阴极耦合到末尾电池串的正极的旁路二极管；
第二类开关，首位电池串之负极通过第二类开关耦合到光伏组件的负电极；
其中分压器的分压节点设置为耦合到旁路二极管的阳极；
任意一级光伏组件从所述串组中旁路掉的方式为控制处理器操作第二类开关关断；
任意一级光伏组件恢复接入到所述串组的方式为控制处理器操作第二类开关接通。
8.根据权利要求7所述的光伏分体盒，其特征在于：
采集光伏组件中电池串的电压值的模式包括：
从末尾电池串的正极与首位电池串的正极之间采集一个集总电压，集总电压等于光伏组件中除了首位电池串之外余下其他电池串的电压值之和；
则所述总和等于该集总电压加上首位电池串的电压值。
9.根据权利要求7所述的光伏分体盒，其特征在于：
光伏组件的多个电池串中除了该首位的电池串之外，余下其他的每个电池串各自装配有一个带有分立二极管的常规分体盒，与每个常规分体盒配对的电池串之负极和正极对应分别连接到一个分立二极管的阳极和阴极；
所述第一类开关与该首位的电池串设为并联连接；或者
除了该首位的电池串之外，余下其他的电池串当中之一从与其配对的常规分体盒处用电缆与光伏分体盒内第一类开关设为并联连接。
10.根据权利要求7所述的光伏分体盒，其特征在于：
任意一级光伏组件予以关断的阶段，由分压器提供一个分压值，从而依据该分压值来判断光伏组件的输出电压。
11.根据权利要求7所述的光伏分体盒，其特征在于：所述预设比例不超过三分之二。
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