CN111293678A - 一种光伏组件及一种光伏组件的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件，其中相互串联的电池串包括用于发电的电池子串和该电池子串连接的控制电路。控制电路包括buck降压模块和旁路模块；旁路模块包括旁路mos管，旁路mos管的输出端以及输入端与控制电路的输出端对应连接，该旁路mos管的控制端与buck降压模块的控制芯片连接。控制芯片通过状态检测单元检测控制电路的状态；当控制电路异常时，通过控制单元开通旁路mos管，从而将被遮蔽的电池子串短路，可以避免电流倒灌情况的发生。同时使用mos管作为将电池子串短路的开关可以有效降低旁路模块的能耗，同时使得旁路模块具有较高的可靠性。本发明还提供了一种光伏组件的控制方法，同样具有上述有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种光伏组件及一种光伏组件的控制方法。
背景技术
由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏并网发电技术得以迅猛发展。在现阶段，通常是多个电池串相互串联以构成整个光伏组件。
在现阶段，当光伏组件的某一个电池串被遮挡或发生损坏时，该电池串在光伏组件中就可以等效成一个电阻。而其他电池串所产生的电流会倒灌入该被遮挡或发生损坏的电池串，从而对该电池串造成更大的破坏。所以如何避免由于遮蔽对电池串造成影响是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏组件，可以避免当电池串被遮蔽时电流倒灌情况的发生；本发明还提供了一种光伏组件的控制方法，可以避免当电池串被遮蔽时电流倒灌情况的发生。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光伏组件，包括多个相互串联的电池串；所述电池串包括电池子串和与所述电池子串连接的控制电路；
所述控制电路包括buck降压模块和旁路模块；所述旁路模块包括旁路mos管，所述旁路mos管的输入端和所述旁路mos管的输出端与所述控制电路的输出端对应连接，所述buck降压模块的控制芯片与所述旁路mos管的控制端连接；
所述控制芯片包括状态检测单元和控制单元；所述状态检测单元用于检测所述控制电路的状态；所述控制单元用于当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管。
可选的，所述旁路模块包括位于所述旁路mos管的输入端与所述旁路mos管的输出端之间的寄生二极管；所述状态检测单元包括二极管检测子单元，所述二极管检测子单元用于检测所述寄生二极管是否开通；
所述控制单元具体用于：
当所述寄生二极管开通时，开通所述旁路mos管。
可选的，所述控制芯片包括buck上管、buck下管、以及位于所述buck下管与所述控制电路输入端之间的电流采样电阻；
所述状态检测单元还包括电流检测子单元，所述电流检测子单元用于：
通过所述电流采样电阻获取所述控制电路当前的电流值。
本发明还提供了一种光伏组件的控制方法，应用于buck降压模块的控制芯片，包括：
检测控制电路的状态；其中，电池串包括电池子串和与所述电池子串连接的所述控制电路，多个所述电池串相互串联；所述控制电路包括所述buck降压模块和旁路模块；所述旁路模块包括旁路mos管；所述旁路mos管的输入端和所述旁路mos管的输出端与所述控制电路的输出端对应连接，所述buck降压模块的控制芯片与所述旁路mos管的控制端连接；
当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管。
可选的，所述检测控制电路的状态包括：
检测所述旁路模块管中的寄生二极管是否开通；
所述当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管包括：
当所述寄生二极管开通时，开通所述旁路mos管。
可选的，所述检测控制电路的状态包括：
获取所述控制电路的输出电压值；
所述当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管包括：
当所述输出电压值小于0时，开通所述旁路mos管。
可选的，在所述获取所述控制电路的输出电压值之后，所述方法还包括：
当所述输出电压值大于0时，通过控制所述buck降压模块的buck上管和buck下管使所述控制电路处于工作模式。
可选的，在所述通过控制所述buck降压模块的buck上管和buck下管使所述控制电路处于工作模式之后，所述方法还包括：
在所述工作模式下，获取所述控制电路的电流值；
在所述工作模式下，获取所述控制电路的输入电压值；
当所述电流值小于第一电流阈值，且所述输出电压值大于所述输入电压值时，控制所述buck上管开通，并控制所述buck下管关断。
可选的，在所述控制所述buck上管开通，并控制所述buck下管关断之后，所述方法还包括：
S1：间隔预设的时间后控制所述buck上管关断，并在关断所述buck上管后获取当前所述控制电路的当前输入电压和当前输出电压；
S2：判断所述当前输入电压是否大于所述当前输出电压；若是，则控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式；若否，则控制所述buck上管开通，并执行S1。
可选的，在所述控制所述buck上管开通，并控制所述buck下管关断之后，所述方法还包括：
当所述电流值小于第一电流阈值，且所述输入电压值大于所述输出电压值时，通过控制所述buck上管和所述buck下管降低所述控制电路的占空比，以将所述控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下。
可选的，所述在将所述控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下之后，所述方法还包括：
当所述当前输出电压值小于所述第一电压阈值时，保持所述控制电路当前的占空比，并检测所述控制电路当前的状态；
当所述控制电路当前的状态满足预设条件时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式。
可选的，所述检测所述控制电路当前的状态包括：
获取所述控制电路的当前电流值；
所述当所述控制电路当前的状态满足预设条件时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式包括：
当所述当前电流值大于第二电流阈值时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式。
可选的，所述检测所述控制电路当前的状态包括：
获取所述控制电路的当前输出电压值；
所述当所述控制电路当前的状态满足预设条件时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式包括：
当所述当前输出电压值大于第二电压阈值时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式。
可选的，所述当所述输出电压值大于0时，通过控制所述buck降压模块的buck上管和buck下管使所述控制电路处于工作模式包括：
当所述输出电压值大于0时，通过控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于最大功率模式。
本发明所提供的一种光伏组件，其中相互串联的电池串包括用于发电的电池子串和该电池子串连接的控制电路。其中控制电路包括buck降压模块和旁路模块，buck降压模块即buck电路，可以用于对电池子串输出的电压进行控制；旁路模块包括旁路mos管，该旁路mos管的输出端以及输入端与控制电路的输出端对应连接，该旁路mos管的控制端与buck降压模块的控制芯片连接。其中控制芯片包括状态检测单元和控制单元，控制芯片通过状态检测单元检测控制电路的状态；当控制电路异常时，通过控制单元开通旁路mos管，从而当电池子串被遮蔽而无法产生电流时，通过开通的旁路mos管可以将该被遮蔽的电池子串短路，可以避免电流倒灌情况的发生。同时使用mos管作为将电池子串短路的开关可以有效降低旁路模块的能耗，同时使得旁路模块具有较高的可靠性。
本发明还提供了一种光伏组件的控制方法，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种光伏组件的结构示意图；
图2为图1中控制电路的结构示意图；
图3为图2中控制芯片的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种光伏组件控制方法的流程图；
图5为本发明实施例所提供的一种具体的光伏组件控制方法的流程图。
图中：1.电池串、2.电池子串、3.控制电路、4.buck降压模块、41.控制芯片、411.状态检测单元、4111.电流检测子单元、4112.二极管检测子单元、412.控制单元、42.电感、43.buck上管、44.buck下管、45.电流采样电阻、5.旁路模块、51.旁路mos管、52.寄生二极管。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种光伏组件。在现有技术中，当光伏组件的某一个电池串被遮挡或发生损坏时，该电池串在光伏组件中就可以等效成一个电阻。而其他电池串所产生的电流会倒灌入该被遮挡或发生损坏的电池串，从而对该电池串造成更大的破坏。
而本发明所提供的一种光伏组件，其中相互串联的电池串包括用于发电的电池子串和该电池子串连接的控制电路。其中控制电路包括buck降压模块和旁路模块，buck降压模块即buck电路，可以用于对电池子串输出的电压进行控制；旁路模块包括旁路mos管，该旁路mos管的输出端以及输入端与控制电路的输出端对应连接，该旁路mos管的控制端与buck降压模块的控制芯片连接。其中控制芯片包括状态检测单元和控制单元，控制芯片通过状态检测单元检测控制电路的状态；当控制电路异常时，通过控制单元开通旁路mos管，从而当电池子串被遮蔽而无法产生电流时，通过开通的旁路mos管可以将该被遮蔽的电池子串短路，可以避免电流倒灌情况的发生。同时使用mos管作为将电池子串短路的开关可以有效降低旁路模块的能耗，同时使得旁路模块具有较高的可靠性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅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。
请参考图1，图2以及图3，图1为本发明实施例所提供的一种光伏组件的结构示意图；图2为图1中控制电路的结构示意图；图3为图2中控制芯片的结构示意图。
参见图1，在本发明实施例中，所述光伏组件包括多个相互串联的电池串1；所述电池串1包括电池子串2和与所述电池子串2连接的控制电路3；所述控制电路3包括buck降压模块4和旁路模块5；所述旁路模块5包括旁路mos管51，所述旁路mos管51的输入端和所述旁路mos管51的输出端与所述控制电路3的输出端对应连接，所述buck降压模块4的控制芯片41与所述旁路mos管51的控制端连接；所述控制芯片41包括状态检测单元411和控制单元412；所述状态检测单元411用于检测所述控制电路3的状态；所述控制单元412用于当所述控制电路3异常时，开通所述旁路mos管51。
上述光伏组件包括多个相互串联的电池串1，每个电池串1在正常工作模式下均可以当成一个电源，多个电源相互串联以构成对外供电的供电模组。具体的，在本发明实施例中每个电池串1包括电池子串2和控制电路3。其中电池子串2用于接收光能，并将接收的光能转换成电能；而控制电路3则用于对电池子串2输出的电压以及电流进行控制，具体的可以对电池子串2输出的电压进行整流，降压等控制。并且当连接的电池子串2或整个光伏组件发生故障时，需要能及时的保护光伏组件中各个结构不易发生损坏。
通常情况下，在本发明实施例中电池子串2会与控制电路3一一对应，控制电路3通常包括有输入端以及输出端，上述控制电路3的输入端会与电池子串2的输出端对应连接；控制电路3的输出端即整个电池串1的输出端，在本发明实施例中控制电路3的输出端相互串联。有关上述电池子串2的具体结构等相关内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
在本发明实施例中，控制电路3包括buck降压模块4以及旁路模块5。所谓buck降压模块4，即buck电路。Buck降压模块4可以起到对电池子串2输出的电压进行整流等控制，有关buck电路的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。需要说明的是，buck降压模块4通常包括有一个控制芯片41，该控制芯片41通常可以通过控制buck降压模块4中的buck上管43与buck下管44的通断实现对buck降压模块4的控制，控制buck降压模块4实现对应的功能。所述buck上管43与buck下管44通常为buck降压模块4中的两个开关。
具体的，上述buck降压模块4通常包括有电感42和控制芯片41，而控制芯片41通常包括有buck上管43，buck下管44，状态检测单元411以及控制单元412。上述buck上管43的控制端通常为栅极(G)，buck上管43的控制端通常与控制芯片41中控制单元412对应的控制子电路连接；上述buck上管43的输入端通常为漏极(D)，该buck上管43的输入端通常与控制电路3输入端的正极连接；上述buck上管43的输出端通常为源极(S)，该buck上管43的输出端通常与电感42的一端连接。
上述buck下管44的控制端通常为栅极(G)，buck下管44的控制端通常与控制芯片41中控制单元412对应的控制子电路连接；上述buck下管44的输入端通常为漏极(D)，该buck下管44的输入端通常与buck上管43的输出端连接；上述buck下管44的输出端通常为源极(S)，该buck下管44的输出端通常与控制电路3输入端的负极连接。
上述电感42的一端通常与上述buck上管43的输出端以及buck下管44的输入端连接，电感42的另一端通常与控制电路3输出端的正极连接；上述包括buck上管43以及buck下管44的控制芯片41，以及电感42共同构成了buck降压模块4，即buck电路。
上述旁路模块5包括一个旁路mos管51，该旁路mos管51的控制端与上述buck降压模块4中的控制芯片41连接，即上述控制芯片41除了需要控制buck降压模块4中的buck上管43以及buck下管44，可以通过该旁路mos管51的控制端控制旁路mos管51的通断。通常情况的下，旁路mos管51的控制端即旁路mos管51的栅极(G)，旁路mos管51的栅极与控制芯片41的控制引脚连接。
上述旁路模块5中旁路mos管51的输入端和旁路mos管51的输出端与上述控制电路3的输出端对应连接。具体的，在本发明实施例中上述旁路mos管51的漏极(D)通常为输入端，旁路mos管51的输入端通常需要与控制电路3输出端的正极连接；上述旁路mos管51的源极(S)通常为输出端，旁路mos管51的输出端通常需要与控制电路3输出端的负极连接。
上述控制芯片41的状态检测单元411用于检测控制电路3的状态，该控制电路3的状态通常也反应了当前与该控制电路3输入端连接的电池子串2的状态。上述控制芯片41的控制单元412用于当控制电路3异常时，开通旁路mos管51；即当前电池子串2异常时，会开通旁路mos管51，以通过开通的旁路mos管51将电池子串2以及buck降压模块4短路，从而避免倒灌的电流对电池子串2以及buck降压模块4造成破坏。即当上述电池子串2处在正常工作模式时，该旁路mos管51通常处于关断状态；当上述电池子串2发生异常时，控制芯片41会控制该旁路mos管51处于开通状态，以将电池子串2短路。
在本发明实施例中，电池子串2异常意味着该电池子串2被遮挡或发生了损坏，使得该电池子串2在光伏组件中仅仅可以起到电阻的作用。当电池子串2异常时，会反应在控制电路3中的电信号，例如输出电压等等。
具体的，上述旁路模块5通常包括有位于旁路mos管51的输入端与旁路mos管51的输出端之间的寄生二极管52。该寄生二极管52的正极通常与旁路mos管51的输出端，即控制电路3输出端负极连接；该寄生二极管52的负极通常与旁路mos管51的输入端，即控制电路3输出端正极连接。通常情况下，上述寄生二极管52可以起到保护旁路mos管51的作用。在本发明实施例中，当电池子串2处在正常工作模式时，该寄生二极管52中不会有电流通过，即该二极管不会开通；当电池子串2处于异常状态时，电流会从控制电路3输入端负极流入，此时该寄生二极管52中会有电流通过，即该二极管会开通。
上述控制芯片41中的状态检测单元411可以包括二极管检测子单元4112，该二极管检测子单元4112可以用于检测上述寄生二极管52是否开通，即检测上述寄生二极管52是否有电流通过。当寄生二极管52开通时，意味着此时电池子串2由于遮蔽等原因处于异常状态。则在本发明实施例中，上述控制单元412可以具体用于当所述寄生二极管52开通时，开通所述旁路mos管51，以将电池子串2短路，防止电流倒灌。
具体的，上述状态检测单元411还可以包括输出电压检测子单元。顾名思义，上述输出电压检测子单元可以用于检测控制电路3的输出电压值Vo，即控制电路3输出端的电压值Vo。当控制电路3的输出电压值小于0时，即Vo<0时，意味着电池子串2处于异常状态，此时会发生电流倒灌的情况。则在本发明实施例中，上述控制单元412可以具体用于当控制电路3的输出电压值小于0时，开通所述旁路mos管51，以将电池子串2短路，防止电流倒灌。
作为优选的，上述控制芯片41还可以包括位于所述buck下管44与所述控制电路3输入端之间的电流采样电阻45；即电流采样电阻45的一端与控制电路3输入端的负极连接，电流采样电阻45的另一端与buck下管44的输出端以及控制电路3输出端的负极连接。上述电流采样电阻45中流经的电流即控制电路3在工作状态时流经的电流。
上述状态检测单元411还可以包括电流检测子单元4111，所述电流检测子单元4111用于通过所述电流采样电阻45获取所述控制电路3当前的电流值。即通常情况下状态检测单元411可以通过电流采样电阻45检测控制电路3中当前的电流值。
本发明实施例所提供的一种光伏组件，其中相互串联的电池串1包括用于发电的电池子串2和该电池子串2连接的控制电路3。其中控制电路3包括buck降压模块4和旁路模块5，buck降压模块4即buck电路，可以用于对电池子串2输出的电压进行控制；旁路模块5包括旁路mos管51，该旁路mos管51的输出端以及输入端与控制电路3的输出端对应连接，该旁路mos管51的控制端与buck降压模块4的控制芯片41连接。其中控制芯片41包括状态检测单元411和控制单元412，控制芯片41通过状态检测单元411检测控制电路3的状态；当控制电路3异常时，通过控制单元412开通旁路mos管51，从而当电池子串2被遮蔽而无法产生电流时，通过开通的旁路mos管51可以将该被遮蔽的电池子串2短路，可以避免电流倒灌情况的发生。同时使用mos管作为将电池子串2短路的开关可以有效降低旁路模块5的能耗，同时使得旁路模块5具有较高的可靠性。
有关本发明实施例中有关上述控制芯片41具体的工作流程将在下述发明实施例中做详细介绍。
请参考图4，图4为本发明实施例所提供的一种光伏组件控制方法的流程图。
需要说明的是，本发明实施例所提供的控制方法应用于上述发明实施例所提供的光伏组件，本发明实施例所提供的控制方法具体为上述光伏组件的buck降压模块4中的控制芯片41的工作流程。有关涉及光伏组件结构以及相关的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
参见图4，在本发明实施例中，所述光伏组件控制方法包括：
S101：检测控制电路的状态。
在本发明实施例中，电池串包括电池子串和与所述电池子串连接的所述控制电路，多个所述电池串相互串联；所述控制电路包括所述buck降压模块和旁路模块；所述旁路模块包括旁路mos管；所述旁路mos管的输入端和所述旁路mos管的输出端与所述控制电路的输出端对应连接，所述buck降压模块的控制芯片与所述旁路mos管的控制端连接。有关光伏组件的具体结构已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
在本发明实施例中具体可以通过多种方式实现对控制电路的状态进行检测。具体的，第一种：检测所述旁路模块管中的寄生二极管是否开通。在本发明实施例中，旁路模块包括一寄生二极管，该寄生二极管的正极通常与旁路mos管的输出端，即控制电路输出端负极连接；该寄生二极管的负极通常与旁路mos管的输入端，即控制电路输出端正极连接。在本步骤中，会检测寄生二极管是否开通。当寄生二极管开通时，意味着此时寄生二极管中有电流通过，此时电池子串处于异常状态；当寄生二极管关断时，意味着此时寄生二极管中电流通过，此时电池子串处于正常工作状态。
第二种：获取所述控制电路的输出电压值。所谓输出电压值Vo即控制电路输出端的正极与负极之间的电压值Vo。在本步骤中，会检测输出电压值是否小于0，即是否Vo<0。当Vo<0时，意味着此时会发生电流倒灌的情况，电池子串处于异常状态；当Vo≥0时，意味着此时不会发生电流倒灌的情况，电池子串处于正常工作状态。
S102：当控制电路异常时，开通旁路mos管。
在本步骤中，当控制电路异常时，意味着此时电池子串由于被遮蔽或自身发生损坏而处于异常状态，此时电流可能会从控制电路的输出端倒灌至电池子串，从而破坏电池子串以及控制电路。则在本步骤中，当控制电路异常时，会开通旁路mos管，通过开通的旁路mos管将控制电路以及电池子串短路，从而防止电流倒灌情况的发生。
具体的，若在S101中是通过第一种，检测所述旁路模块管中的寄生二极管是否开通来检测控制电路的状态，则本步骤具体为当所述寄生二极管开通时，开通所述旁路mos管。若在S101中是通过第二种，获取所述控制电路的输出电压值来检测控制电路的状态，则本步骤具体为当所述输出电压值小于0时，开通所述旁路mos管。
本发明实施例所提供的一种光伏组件的控制方法，当控制电路异常时，通过控制单元开通旁路mos管，从而当电池子串被遮蔽而无法产生电流时，通过开通的旁路mos管可以将该被遮蔽的电池子串短路，可以避免电流倒灌情况的发生。同时使用mos管作为将电池子串短路的开关可以有效降低旁路模块的能耗，同时使得旁路模块具有较高的可靠性。
有关本发明所提供的光伏组件具体的控制方法将在下述发明实施例中做详细介绍。
请参考图5，图5为本发明实施例所提供的一种具体的光伏组件控制方法的流程图。
参见图5，在本发明实施例中，所述光伏组件控制方法包括：
S201：获取控制电路的输出电压值。
在本步骤中，会获取控制电路的输出电压值，具体通过该输出电压值判断当前控制电路的状态。需要说明的是，在本发明实施例中通常是实时获取控制电路的输出电压值，以防止电流倒灌情况的发生。本步骤的其余内容已在上述发明实施例S101中做详细介绍，在此不再进行赘述。
S202：当输出电压值小于0时，开通旁路mos管。
在本步骤中，当输出电压值小于0时，在本步骤通过开通旁路mos管的方式实现将电池子串和控制电路短路。本步骤的详细内容已在上述发明实施例中S102做详细介绍，在此不再进行赘述。
S203：当输出电压值大于0时，通过控制buck降压模块的buck上管和buck下管使控制电路处于工作模式。
在本发明实施例中，所述buck降压模块包括控制芯片以及电感，而控制芯片包括buck上管和buck下管。有关buck降压模块、控制芯片、buck上管以及buck下管的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
在本步骤中，当所述输出电压值大于0时，此时可以正常工作，即可以使控制电路处于工作模式，以正常输出电池子串所产生的电流。具体的，在本步骤中是通过控制buck降压模块的buck上管和buck下管使控制电路处于工作模式。有关具体的控制方法可以参考现有技术，在此不再进行展开描述。
作为优选的，在本步骤中，可以通过控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于最大功率模式。所谓最大功率模式，即输出功率最大的模式。在本发明实施例中，控制芯片可以具体检测控制电路中的电流以及输出电压值，输入电压值等，通过控制buck上管以及buck下管的开关，使得电池串的输出功率达到最大点。有关具体的控制方法可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
S204：在工作模式下，获取控制电路的电流值。
在本步骤中，当控制电路处于工作模式时，可以获取控制电路的电流值。具体的，控制芯片可以通过上述发明实施例中所述的电流采样电阻获取控制电路的电流值。需要说明的是，在本发明实施例中，控制电路不仅仅在工作模式下获取控制电路的电流值，还可以实时或者按照预设的周期获取控制电路的电流值。有关具体获取电流值的方法，可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
S205：在工作模式下，获取控制电路的输入电压值。
在本步骤中，当控制电路处于工作模式时，可以获取控制电路的输入电压值Vin。所谓输入电压值Vin为控制电路输入端正极以及负极之间的电压值，该输入电压值也是电池子串的输出电压值。
需要说明的是，在本发明实施例中，S204以及S205之间并没有先后顺序，上述S204以及S205之间通常会并列的同时进行。
S206：当电流值小于第一电流阈值，且输出电压值大于输入电压值时，控制buck上管开通，并控制buck下管关断。
在本发明实施例中，当电流值小于第一电流阈值时，意味着此时光伏组件出现了某些问题，需要控制电路退出其工作模式而进入其他模式。在本发明实施例中，当电流值小于第一电流阈值，且输出电压值大于输入电压值时，此时可能的问题是电池串并联的其他组件的电压值很高，在上述问题下可能会出现电流倒灌的情况。
为了避免电流倒灌对控制电路造成损坏，在本步骤中控制芯片会控制buck降压模块处于反向模式。具体的，会控制buck上管开通，并控制buck下管关断，此时buck降压模块将不再起到任何例如整流或降压的作用，此时buck降压模块可以近似为导线，从而避免电流倒灌对控制电路造成损坏。需要说明的是，由于此时电池子串仍然处于工作状态，当控制电路的输出电压值大于控制电路的输入电压值，且buck降压模块处于反向模式时，通常不会对电池子串产生影响。
S1：间隔预设的时间后控制buck上管关断，并在关断buck上管后获取当前控制电路的当前输入电压和当前输出电压。
通常是每过一个周期T后，控制芯片在本步骤中控制buck上管关断，此时buck上管以及buck下管同时处于关断状态；在本步骤中，在将buck上管关断之后，会获取控制电路的当前输入电压和当前输出电压。
S2：判断当前输入电压是否大于当前输出电压；若是，则执行S207；若否，则控制buck上管开通，并执行S1。
在本步骤中，具体会判断当前输入电压是否大于当前输出电压。若否，意味着当前输出电压仍然大于的当前输入电压，此时控制电路仍然需要处于反向模式从而防止电流倒灌对控制电路造成破坏。则若当前输出电压仍然大于的当前输入电压，即判断结果为否，则需要控制所述buck上管开通以使控制电路处于反向模式，并重新执行S1；即在本步骤中若判断结果为否，则执行S206，以开通buck上管，并执行S1。
若S2的判断结果为是，意味着此时光伏组件的问题得到解决，不会发生电流倒灌的情况。此时需要执行S207，以使控制电路重新处于工作模式。
S207：控制buck上管和buck下管使控制电路处于工作模式。
在本步骤中，会控制buck上管以及buck下管使控制电路重新处于工作模式，从而使得包括该控制电路的电池串得以正常工作。有关具体使控制电路处于工作模式的相关内容已在本发明实施例中S203中做详细介绍，在此不再进行赘述。在本步骤之后，通常会重新执行上述S204以及S205。
S208：当电流值小于第一电流阈值，且输入电压值大于输出电压值时，通过控制buck上管和buck下管降低控制电路的占空比，以将控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下。
在现阶段，由多个电池串串联构成的光伏组件通常还连接有逆变器。当逆变器关断时，光伏组件中的电流会明显降低，但是即使将逆变器关断，而将电池串串联起来的直流电缆仍然会输出高压电，这将存在极大的安全隐患。在本步骤中，当电流值小于第一电流阈值，且输入电压值大于输出电压值时，此时可能的情况是上述逆变器已经关断。
为了消除直流高压，即为了消除直流电缆中的高压电，在本步骤中控制芯片会控制buck降压模块逐步趋近并最终处于关断模式。具体的，控制芯片会通过控制所述buck上管和所述buck下管降低所述控制电路的占空比，以将当前所述控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下。需要说明的是，在本步骤中会通过降低控制电路占空比的方法降低控制电路的当前输出电压值。在降低控制电路占空比的同时，必然会降低控制电路的当前输出电压值。有关具体的控制buck上管和buck下管降低控制电路占空比的方法可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
可以理解的是，在本步骤中通常会实时检测控制电路的当前输出电压值。在本步骤中，会将当前控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下，以保证直流电缆不存在高压电，从而消除直流高压，消除安全隐患。
作为优选的，为了在本步骤中可以尽快的将控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下，控制芯片在控制buck上管和buck下管降低控制电路的占空比时，具体会通过控制buck上管和buck下管使buck降压模块处于同步整流状态，从而尽快降低控制电路的占空比。有关buck降压模块同步整流的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。可以理解的是，在同步整流状态下，需要保证buck下管的负电流值不会一定的阈值，从而保护在同步整流状态下buck下管不会损坏。当控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下之后，buck降压模块即处于关断模式。
S209：当当前输出电压值小于第一电压阈值时，保持控制电路当前的占空比，并检测控制电路当前的状态。
在本步骤中，当在S208中将控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值之后，会保值控制电路当前的占空比，即保持控制电路的当前输出电压值，使得控制电路保持在关断模式；同时会检测控制电路当前的状态，以便在后续步骤中使控制电路处于工作模式。需要说明的是，在本步骤中当检测到流经buck下管的电流接近或等于零时，需要将buck下管关断，从而避免buck下管流经反向电流而造成buck下管损坏。
具体的，在本步骤中提供两种检测控制电路当前的状态的具体步骤。第一种：获取控制电路的当前电流值，通过该当前电流值可以反应控制电路当前的状态。当该当前电流值大于第二电流阈值时，意味着此时光伏组件可以正常工作。需要说明的是，该第二电流阈值通常等于上述第一电流阈值。第二种：获取控制电路的当前输出电压值，通过该当前电压值可以反应控制电路当前的状态。当该当前电压值大于第二电压阈值时，意味着此时光伏组件可以正常工作。需要说明的是，该第二电压阈值通常大于上述第一电压阈值。
S210：当控制电路当前的状态满足预设条件时，控制buck上管和buck下管使控制电路处于工作模式。
在本步骤中，当控制电路当前的状态满足预设条件时，意味着此时光伏组件可以正常工作。在本步骤中，控制芯片具体会通过控制buck上管和buck下管使控制电路处于工作模式，以使电池子串正常通过控制电路的输出端向外输出电流。需要说明的是，当控制电路当前的状态不满足预设条件时，需要保持控制电路当前的占空比，并检测控制电路当前的状态；即循环执行S209。
具体的，若在S209中是通过第一种，获取当前控制电路的当前电流值来检测控制电路当前的状态，则本步骤具体为当所述当前电流值大于第二电流阈值时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式，以使电池子串正常通过控制电路的输出端向外输出电流。
具体的，若在S209中是通过第二种，获取当前控制电路的当前电压值来检测控制电路当前的状态，则本步骤具体为当所述当前输出电压值大于第二电压阈值时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式，以使电池子串正常通过控制电路的输出端向外输出电流。
在本步骤之后，通常会重新执行上述S204以及S205。需要说明的是，在本发明实实施例中，所述第一电流阈值、第二电流阈值、第一电压阈值、第二电压阈值的具体数值可以根据实际情况自行设定，在此对上述参数并不做具体限定。还需要说明的是，由于buck降压模块的作用，通常情况下控制电路的输入电压值通常不会小于控制电路的输出电压值。当控制电路的电流值大于等于第一电流阈值时，意味着此时光伏组件通常没有任何问题，需要工作电路保持在上述工作模式。
本发明实施例所提供的一种光伏组件的控制方法，控制芯片可以针对不同的情况控制buck降压模块以及旁路模块处于不同的状态，从而针对多种不同的情况均可以有效避免光伏组件发生损坏，以及有效消除安全隐患。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种光伏组件及一种光伏组件的控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (14)
1.一种光伏组件，其特征在于，包括多个相互串联的电池串；所述电池串包括电池子串和与所述电池子串连接的控制电路；
所述控制电路包括buck降压模块和旁路模块；所述旁路模块包括旁路mos管，所述旁路mos管的输入端和所述旁路mos管的输出端与所述控制电路的输出端对应连接，所述buck降压模块的控制芯片与所述旁路mos管的控制端连接；
所述控制芯片包括状态检测单元和控制单元；所述状态检测单元用于检测所述控制电路的状态；所述控制单元用于当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述旁路模块包括位于所述旁路mos管的输入端与所述旁路mos管的输出端之间的寄生二极管；所述状态检测单元包括二极管检测子单元，所述二极管检测子单元用于检测所述寄生二极管是否开通；
所述控制单元具体用于：
当所述寄生二极管开通时，开通所述旁路mos管。
3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述控制芯片包括buck上管、buck下管、以及位于所述buck下管与所述控制电路输入端之间的电流采样电阻；
所述状态检测单元还包括电流检测子单元，所述电流检测子单元用于：
通过所述电流采样电阻获取所述控制电路当前的电流值。
4.一种光伏组件的控制方法，应用于buck降压模块的控制芯片，其特征在于，包括：
检测控制电路的状态；其中，电池串包括电池子串和与所述电池子串连接的所述控制电路，多个所述电池串相互串联；所述控制电路包括所述buck降压模块和旁路模块；所述旁路模块包括旁路mos管；所述旁路mos管的输入端和所述旁路mos管的输出端与所述控制电路的输出端对应连接，所述buck降压模块的控制芯片与所述旁路mos管的控制端连接；
当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测控制电路的状态包括：
检测所述旁路模块管中的寄生二极管是否开通；
所述当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管包括：
当所述寄生二极管开通时，开通所述旁路mos管。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测控制电路的状态包括：
获取所述控制电路的输出电压值；
所述当所述控制电路异常时，开通所述旁路mos管包括：
当所述输出电压值小于0时，开通所述旁路mos管。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述获取所述控制电路的输出电压值之后，所述方法还包括：
当所述输出电压值大于0时，通过控制所述buck降压模块的buck上管和buck下管使所述控制电路处于工作模式。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述通过控制所述buck降压模块的buck上管和buck下管使所述控制电路处于工作模式之后，所述方法还包括：
在所述工作模式下，获取所述控制电路的电流值；
在所述工作模式下，获取所述控制电路的输入电压值；
当所述电流值小于第一电流阈值，且所述输出电压值大于所述输入电压值时，控制所述buck上管开通，并控制所述buck下管关断。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述控制所述buck上管开通，并控制所述buck下管关断之后，所述方法还包括：
S1：间隔预设的时间后控制所述buck上管关断，并在关断所述buck上管后获取当前所述控制电路的当前输入电压和当前输出电压；
S2：判断所述当前输入电压是否大于所述当前输出电压；若是，则控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式；若否，则控制所述buck上管开通，并执行S1。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述控制所述buck上管开通，并控制所述buck下管关断之后，所述方法还包括：
当所述电流值小于第一电流阈值，且所述输入电压值大于所述输出电压值时，通过控制所述buck上管和所述buck下管降低所述控制电路的占空比，以将所述控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在将所述控制电路的当前输出电压值降低至第一电压阈值以下之后，所述方法还包括：
当所述当前输出电压值小于所述第一电压阈值时，保持所述控制电路当前的占空比，并检测所述控制电路当前的状态；
当所述控制电路当前的状态满足预设条件时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检测所述控制电路当前的状态包括：
获取所述控制电路的当前电流值；
所述当所述控制电路当前的状态满足预设条件时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式包括：
当所述当前电流值大于第二电流阈值时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检测所述控制电路当前的状态包括：
获取所述控制电路的当前输出电压值；
所述当所述控制电路当前的状态满足预设条件时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式包括：
当所述当前输出电压值大于第二电压阈值时，控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于所述工作模式。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当所述输出电压值大于0时，通过控制所述buck降压模块的buck上管和buck下管使所述控制电路处于工作模式包括：
当所述输出电压值大于0时，通过控制所述buck上管和所述buck下管使所述控制电路处于最大功率模式。
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