CN208028856U - 一种光伏故障诊断传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光伏故障诊断传感器，包括传感器本体以及分别通过线缆电连接至传感器本体的INV+探头、INV‑探头、PV+探头、PV‑探头以及温度探头，其中，INV+探头和PV+探头皆为MC4接口公头，INV‑探头和PV‑探头皆为MC4接口母头；INV+探头用于电连接至负载正极；INV‑探头用于电连接至负载负极；PV+探头用于电连接至电池正极；PV‑探头用于电连接至电池负极；温度探头通过π型铝套件设于光伏板上，π型铝套件包括凹槽以及与凹槽的两端连接的两个连接部，温度探头嵌入至尺寸适配的π型铝套件的凹槽中，铝套件的两个连接部固定于光伏板上。由此，本实用新型采用铝型材包覆式安装温度探头，更方便地把温度探头紧贴于光伏板上，从而快速准确地获取光伏板本身的温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏板监测技术领域，尤其涉及一种光伏故障诊断传感器。
背景技术
随着规模性的太阳能电站在全球开始陆续建设并投入运行，如何实现光伏电站众多设备的实时数据准确并完整的采集及长期保存，如何实时了解电站的运行状况，如何满足上一级系统或电网调度系统的监控需求，是电站业主和电网公司所共同关心的问题。
构建统一的监控管理系统，能够对不同厂商、不同类别、不同型号的逆变器和其他设备进行监控管理，从而实现光伏电站运维管理效率最优化。
近年来，在国家政策的大力扶持和业内企业的不断努力下，中国物联网产业持续良好发展势头。技术研发取得重大进展，标准体系不断完善，市场化应用稳步推进。
智能电网是细分行业中较早开展物联网体系建设的细分领域之一。物联网技术广泛应用在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量及用户交互等各个方面，可以全面提高智能电网各环节的信息感知深度、广度以及密度，提高电力系统的智能化程度，促进“信息流、业务流、电力流的高度融合”。其中电网终端使用侧的数据信息采集，在智能电网中具有广泛的应用空间，是实现电力行业物联网化过程中的重要组成部分。
结合物联网新技术的监控系统，已成为分布式光伏电站重要的一环。随着物联网技术不断发展，光伏电站更精细化的管理已成为大势所趋。
近两年，已经有多个厂家机构提出针对光伏板的远程故障诊断需求。部分厂家推出了单光伏板电压电流监控系统的解决方案。市场上已经公开的有两款产品，通过在组串式连接的光伏阵列中，每个光伏板后面加装传感器模块，监控光伏板的电压，电流。通过内置的温度芯片采集附近温度。初步实现了通过相同光伏板之间的对比，判断光伏板出现故障，至少能够定位到光伏串列。方便维护人员到现场能够快速定位。
组件级传感器通过简便的插拔方式直接连接到光伏组件的接线盒上，实时准确地测量组件的电压、电流、功率、温度等信息。集成低功率的无线收发器，所有信息可以通过Wi-Fi传输到服务平台，以便用户随时随地查询。通过传感器，低性能或不匹配的组件都可以被及时发现，从而提高系统总体性能。
然而，在现有技术中，温度探头往往置于传感器盒子里，甚至没有温度探头；所以，温度探头无法贴近光伏板本身，导致采集到的温度基本等同于室外温度，而非光伏板本身的温度。可是，光伏板的发电性能仅与光伏板本身的温度有关，而非环境温度。根据统计，晴天情况下，中午时段，光伏板本身的温度普遍比环境温度超出10℃以上；而且每一块光伏板的温度并不相同，即使安装在同一位置，也有±4摄氏度的浮动范围。所以，在长期的使用过程中，对于光伏板的温度监测存在不及时、不精确的问题，由此使得光伏故障诊断不及时、精度不高。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：如何准确地采集到光伏板本身的温度，为光伏板的故障判断提供准确的数据依据。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种光伏故障诊断传感器，包括传感器本体以及分别通过线缆电连接至所述传感器本体的INV+探头、INV-探头、PV+探头、PV-探头以及温度探头，其中，INV+探头和PV+探头皆为MC4接口公头，INV-探头和PV-探头皆为MC4接口母头；
所述INV+探头用于电连接至负载正极；所述INV-探头用于电连接至负载负极；所述PV+探头用于电连接至电池正极；所述PV-探头用于电连接至电池负极；所述温度探头通过π型铝套件设于光伏板上，所述π型铝套件包括凹槽以及与所述凹槽的两端连接的两个连接部，所述温度探头嵌入至尺寸适配的π型铝套件的所述凹槽中，所述铝套件的两个连接部固定于所述光伏板上。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
优选地，所述温度探头为Pt100外置防水型热电阻。
优选地，所述铝套件的两个连接部通过焊接或黏结的方式固定于光伏板上。
优选地，所述铝套件的两个连接部通过环氧胶黏结于光伏板上。
与现有技术相比，本实用新型产生的技术效果是：
1、温度探头采用铝型材包覆式安装，更方便地把温度探头紧贴于光伏板上，从而快速准确地获取光伏板本身的温度；
2、采集的数据精确有效，对光伏板故障、发电性能、功率曲线以及寿命研究，提供了更准确的数据依据；
3、温度探头拆卸方便，更利于维护，且铝套件成本低，铝材环境适应力强。
附图说明
图1为本实用新型的光伏故障诊断传感器的结构示意图；
图2为本实用新型的温度探头在光伏板上进行安装的截面示意图；
图3为本实用新型的光伏故障诊断传感器与光伏板的电连接示意图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
100 传感器本体
101 INV+探头
102 INV-探头
103 PV+探头
104 PV-探头
105 温度探头
200 铝套件
201 凹槽
202 连接部
300 光伏板
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
请参照图1所示，其为本实用新型的光伏故障诊断传感器的结构示意图。所述光伏故障诊断传感器包括传感器本体100以及分别通过线缆电连接至所述传感器本体100的INV+探头101、INV-探头102、PV+探头103、PV-探头104以及温度探头105，其中，INV+探头和PV+探头皆为MC4接口公头，INV-探头和PV-探头皆为MC4接口母头；MC4接口是光伏专用防水接口，相较其它防水接口成本较低，光伏领域通用性强。
所述INV+探头101用于电连接至负载正极；所述INV-探头102用于电连接至负载负极；所述PV+探头103用于电连接至电池正极；所述PV-探头104用于电连接至电池负极；所述INV+探头101、INV-探头102、PV+探头103、PV-探头104的设置为本领域的现有技术，此处不多赘述；
所述温度探头105优选为Pt100外置防水型热电阻，由于需要在室外使用，故采用防水设计；温度探头的顶端为圆柱形，所以无法直接粘贴于光伏板的玻璃平面上。请参照图2所示，其为本实用新型的温度探头在光伏板上进行安装的截面示意图；本实用新型采用了市场现有的标准π型铝材，经过切割为温度探头前端导热部分金属的长度；如图2所示，π型铝套件200包括凹槽201以及与所述凹槽201的两端连接的两个连接部202，所述温度探头105嵌入至尺寸适配的π型铝套件200的所述凹槽201中，所述铝套件200的两个连接部202固定于光伏板300上，固定方式可为焊接或黏结等不限；优选地，所述铝套件的两个连接部通过环氧胶黏结于光伏板上，环氧胶专用于粘结金属与玻璃，牢固，耐候性强。在本实用新型中，采用铝材，可尽量保证传感器反应光伏板自身温度；而只固定铝套件，温度探头插入铝套件凹槽即可，方便传感器的维护与安装。
请再参照图3所示，其为本实用新型的光伏故障诊断传感器与光伏板的电连接示意图；以光伏板上有三组电池为例，可电连接三只传感器，具体电连接关系如下：
第一只传感器的PV-探头电连接至第一组电池的负极，PV+探头电连接至第一组电池的正极，INV+探头电连接至组串线缆正极，INV-探头电连接至第二只传感器的INV+探头；
第二只传感器的PV-探头电连接至第二组电池的负极，PV+探头电连接至第二组电池的正极，INV-探头电连接至第三只传感器的INV+探头；
第三只传感器的PV-探头电连接至第三组电池的负极，PV+探头电连接至第三组电池的正极，INV-探头电连接至组串电缆的负极。
图3所示的电连接关系仅为示例，并非本实用新型的光伏故障诊断传感器连接至光伏板的唯一方式，本领域技术人员可根据现场需求进行连接。
本实用新型的光伏故障诊断传感器为STM32单片机开发订制，具备采集电流、电压、功率和光伏板温度的功能；传感器可电连接至数据采集器，将采集到的数据信息上传至上位机或云端，进而通过光伏板功率曲线分析电路故障。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种光伏故障诊断传感器，其特征在于，包括传感器本体以及分别通过线缆电连接至所述传感器本体的INV+探头、INV-探头、PV+探头、PV-探头以及温度探头，其中，INV+探头和PV+探头皆为MC4接口公头，INV-探头和PV-探头皆为MC4接口母头；
所述INV+探头用于电连接至负载正极；所述INV-探头用于电连接至负载负极；所述PV+探头用于电连接至电池正极；所述PV-探头用于电连接至电池负极；
所述温度探头通过π型铝套件设于光伏板上，所述π型铝套件包括凹槽以及与所述凹槽的两端连接的两个连接部，所述温度探头嵌入至尺寸适配的π型铝套件的所述凹槽中，所述铝套件的两个连接部固定于所述光伏板上。
2.根据权利要求1所述的光伏故障诊断传感器，其特征在于，所述温度探头为Pt100外置防水型热电阻。
3.根据权利要求1或2所述的光伏故障诊断传感器，其特征在于，所述铝套件的两个连接部通过焊接或黏结的方式固定于光伏板上。
4.根据权利要求3所述的光伏故障诊断传感器，其特征在于，所述铝套件的两个连接部通过环氧胶黏结于光伏板上。
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Publications (1)
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| CN201820616697.9U Expired - Fee Related CN208028856U (zh) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 一种光伏故障诊断传感器 |
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