CN206364766U - 一种光伏板发电系统 - Google Patents

Abstract

一种光伏板发电系统，包括串联设置的多个光伏组件，每一所述光伏组件包括检测装置，所述检测装置用于检测光伏组件是否被遮挡，当被遮挡时，所述检测装置输出短接信号；短接旁路，所述短接旁路与所述光伏组件并联设置，所述短接旁路响应于端接信号导通，检测装置用于检测光伏组件的光照强度，当光伏组件的被遮挡时，检测装置输出短接信号，并通过短接旁路响应于该短接信号使这个被遮挡的光伏组件被短接，从而使被遮挡的光伏组件不会有电流流过，这样便不会使光伏板产生负载效应。

Description

一种光伏板发电系统

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，特别涉及一种光伏板发电系统。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

太阳能电池透过光生伏特效应可以将太阳光能转化成直流电能，但一块光伏模组（光伏板）能够产生的电流不够一般住宅使用，所以将数块光伏模组连接在一起而形成了阵列。光伏阵列能够利用逆变器将直流电转化成交流电以供使用。

而现有的光伏阵列，一般是将多个光伏板串联在一起形成光伏组串，而光伏组串在投入使用中，如果其中一块光伏组件被遮挡，电池片便会产生所谓的热斑效应（一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮板的太阳电池组件此时发热），这种现象严重的情况下会损坏太阳电池组件，为了避免串联支路的热斑，需要在光伏组件上加装旁路二极管，但是旁路二极管的加装，只有当并联在旁路二极管的光伏组件发热并产生击穿旁路二极管的电压，此时，相当于光伏组件被短接，从而实现防止其它组串反电压加载在遮挡组串回路两端产生负载效应，损耗光伏系统电能，但是这种方式虽然在一定程度上解决了负载效应，但是还是会对被遮挡的光伏组件在一定程度上还是会有影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏板发电系统，具有检测每一块光伏板的采光强度，并依据采光强度选择导通或关闭改光伏板所在之路的效果。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种光伏板发电系统，包括串联设置的多个光伏组件，每一所述光伏组件包括

检测装置，所述检测装置用于检测光伏组件是否被遮挡，当被遮挡时，所述检测装置输出短接信号；

短接旁路，所述短接旁路与所述光伏组件并联设置，所述短接旁路响应于端接信号导通。

通过采用上述技术方案，检测装置用于检测光伏组件的光照强度，当光伏组件的被遮挡时，检测装置输出短接信号，并通过短接旁路响应于该短接信号使这个被遮挡的光伏组件被短接，从而使被遮挡的光伏组件不会有电流流过，这样便不会使光伏板产生负载效应。

作为本实用新型的改进，所述检测装置包括

采样单元，所述采样单元用于采集光伏组件的光照强度并输出采样电压；

基准单元，用于提供一基准电压；

比较单元，耦接于采样单元和基准单元，用于比较采样电压和基准电压，当采样高电压大于基准电压时，所述比较单元输出执行信号；

执行单元，耦接于比较单元，响应于执行信号输出短接信号。

通过采用上述技术方案，通过采样单元实时检测光伏组件的光照强度，当光伏组件被遮挡时，光照强度必然会减弱，此时采样单元输出采样电压，基准单元用于提供一基准电压，该基准电压对应的是当光伏组件所输出的电能小于一定值时所对应的光照强度，这个时候光伏组件会呈阻态，比较单元用于比较采样电压和基准电压，当采样电压大于基准电压时，所述比较单元输出执行信号通过执行单元输出短接信号。

作为本实用新型的改进，所述采样单元包括依次串联在电源和地之间的第一电阻和光敏电阻，所述第一电阻和光敏电阻耦接的节点输出采样电压。

通过采用上述技术方案，采样单元包括依次串联在电源和地之间的第一电阻和光敏电阻，光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ，并利用电阻的分压原理在第一电阻和光敏电阻耦接的节点处输出采样电压。

作为本实用新型的改进，所述基准单元包括串联设置的第三电阻和第二电阻，所述第三电阻和第二电阻耦接的节点输出基准电压。

通过采用上述技术方案，基准单元包括串联设置的第三电阻和第二电阻，利用电阻分压原理在第二电阻和第三电阻耦接的节点处输出基准电压。

作为本实用新型的改进，所述第二电阻为可调电阻。

通过采用上述技术方案，该第二电阻为可调电阻，由于光伏组件受到气候的影响较大，不同的季节光伏组件所输出的电功率会相应的受到影响，所以将第二电阻设置为可调电阻，可以通过调节可调电阻的阻值使采样电压的取值更为精准。

作为本实用新型的改进，所述比较单元设置为比较器，所述比较器的同向输入端耦接采样单元，所述比较器的反向输入端耦接基准单元。

通过采用上述技术方案，利用比较器同向大于反向输出高电平的特性在比较器的同向输入端耦接采样单元用于接受采样电压，反相输入端耦接基准单元用于接收基准电压。

作为本实用新型的改进，所述执行单元包括NPN三极管和继电器，所述继电器包括继电器线圈和继电器常开触点，所述NPN三极管的基极耦接所述比较器的输出端，所述NPN三极管的集电极耦接于电源，所述NPN三极管的发射极耦接继电器线圈，所述继电器常开触点串接于所述短接旁路。

通过采用上述技术方案，NPN三极管此处作为开关元器件，当基极接收到高电平信号即执行信号时，该三极管导通，使继电器线圈得电工作，从而使继电器常开触点闭合。

作为本实用新型的改进，所述继电器线圈并联设置一反接的二极管。

通过采用上述技术方案，继电器线圈在从有电到没电时，会自身存储一部分电能，而长时间存储电能会导致继电器线圈的寿命减弱，此时在继电器线圈并联设置一反接的二极管，将继电器内的电流导出去。

作为本实用新型的改进，所述继电器还包括继电器常闭触点，所述继电器常闭触点与所述光伏组件串联。

通过采用上述技术方案，继电器包括继电器常闭触点，通过与光伏组件串接，当接收到短接信号时，该光伏组件断路。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：检测装置用于检测光伏组件的光照强度，当光伏组件的被遮挡时，检测装置输出短接信号，并通过短接旁路响应于该短接信号使这个被遮挡的光伏组件被短接，从而使被遮挡的光伏组件不会有电流流过，这样便不会使光伏板产生负载效应。

附图说明

图1是光伏板发电系统结构示意图；

图2是检测装置接线电路图。

图中，1、短接旁路；2、检测装置；21、采样单元；22、基准单元；23、比较单元；24、执行单元；3、光伏组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1所示，一种光伏板发电系统，包括串联设置的多个光伏组件3，且每一光伏组件3都设置一用于检测光伏组件3采光情况的检测装置2和响应于检测装置2工作的短接旁路1。

参照图2所示，检测装置2包括采样单元21、基准单元22、比较单元23以及执行单元24，其中，采样单元21包括串联设置的电阻R1和光敏电阻RL，利用电阻分压原理在电阻R1和光敏电阻RL耦接的节点处输出采样电压，为了使检测结果更为精确，该光敏电阻可以并联设置为多个且分布在每块光伏组件3的若干区域，防止光伏板组件局部被阴影遮挡时，使光伏组件3产生负载效应；基准电源包括串联设置的电阻R2和电阻R3，同样也是利用电阻分压原理在电阻R2和电阻R3耦接的节点位置输出基准电压，且该电阻R2为可调电阻，可以通过调节电阻R2的阻值使基准电压的取样更为精准，比较单元23设置为比较器，比较器的同向输入端耦接采样单元21，反向输入端耦接基准电压，利用比较器同向大于反向输出高电平的特性来接收采样电压和基准电压；执行单元24包括NPN三极管和继电器，其中，继电器包括继电器线圈K1、继电器常闭触点K2以及继电器常开触点K3，当比较器输出执行信号时，NPN三极管导通时继电器线圈得电，从而驱动继电器常开触点K3闭合，继电器常闭触点K2断开，从而使光伏组件3被短接，不在有电流从光伏组件3中流过。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种光伏板发电系统，包括串联设置的多个光伏组件(3)，其特征在于：每一所述光伏组件(3)包括

检测装置(2)，所述检测装置(2)用于检测光伏组件(3)是否被遮挡，当被遮挡时，所述检测装置(2)输出短接信号；

短接旁路(1)，所述短接旁路(1)与所述光伏组件(3)并联设置，所述短接旁路(1)响应于端接信号导通。

2.根据权利要求1所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述检测装置(2)包括

采样单元(21)，所述采样单元(21)用于采集光伏组件(3)的光照强度并输出采样电压；

基准单元(22)，用于提供一基准电压；

比较单元(23)，耦接于采样单元(21)和基准单元(22)，用于比较采样电压和基准电压，当采样高电压大于基准电压时，所述比较单元(23)输出执行信号；

执行单元(24)，耦接于比较单元(23)，响应于执行信号输出短接信号。

3.根据权利要求2所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述采样单元(21)包括依次串联在电源和地之间的第一电阻和光敏电阻，所述第一电阻和光敏电阻耦接的节点输出采样电压。

4.根据权利要求2所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述基准单元(22)包括串联设置的第三电阻和第二电阻，所述第三电阻和第二电阻耦接的节点输出基准电压。

5.根据权利要求4所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述第二电阻为可调电阻。

6.根据权利要求2所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述比较单元(23)设置为比较器，所述比较器的同向输入端耦接采样单元(21)，所述比较器的反向输入端耦接基准单元(22)。

7.根据权利要求2所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述执行单元(24)包括NPN三极管和继电器，所述继电器包括继电器线圈和继电器常开触点，所述NPN三极管的基极耦接所述比较器的输出端，所述NPN三极管的集电极耦接于电源，所述NPN三极管的发射极耦接继电器线圈，所述继电器常开触点串接于所述短接旁路(1)。

8.根据权利要求7所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述继电器线圈并联设置一反接的二极管。

9.根据权利要求7所述的一种光伏板发电系统，其特征在于：所述继电器还包括继电器常闭触点，所述继电器常闭触点与所述光伏组件(3)串联。