[实用新型]一种具有故障检测装置的光伏阵列组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏阵列组件，特别涉及一种具有故障检测装置的光伏阵列组件。

背景技术

根据光电转换原理制成的太阳能电池，其输出电压和电流均受到限制。实际使用时，必须要把许多太阳能电池先进行串联形成光伏组件，然后再对光伏组件进行串、并联形成光伏阵列。

在工作中，不能保证构成光伏阵列的每一块光伏组件不出现故障，光伏组件出现故障的物理表现就是该组件中的工作电流明显减小。而电流是“看不见”的，所以光伏阵列故障组件的定位检测一直困扰着光伏电站的正常运行，

目前一般采用热像仪来观察光伏阵列表面的温度场，对于故障组件，因为其工作电流与周围组件不同，因此必然产生不同的焦耳热，从而导致其温度不同于周围的光伏组件。现有检测技术注意到故障组件上的电流不同于正常光伏组件上的电流，根据不同电流必然形成不同焦耳热，而焦耳热最终在材料温度上体现出来的事实，用热像仪来观察光伏阵列表面的温度场，以此对故障组件进行检测并定位。这种检测技术存在下述缺点：

1.这种检测方法有明显的时间延迟。从电流形成的焦耳热到焦耳热致使组件温度发生改变需要一定的时间，因为对故障组件的定位是通过对热像图的观察来实现的，因此这种检测技术的时效性差。

2.对装有旁路二极管的光伏组件来说，即使出现故障，它的通流能力下降不多，因此从出现焦耳热到形成温度变化的时间更长，亦即时效性更差。

3.热像仪成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改进现有技术及产品的缺点，而提供一种具有故障检测装置的光伏阵列组件；该光伏阵列组件通过检测与光伏组件并接的旁路二极管组上是否有电流流过，来快速判断光伏组件是否处于故障状态，并且通过与光伏组件连接的故障检测装置使人们能够方便快速地感知。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有故障检测装置的光伏阵列组件，所述的具有故障检测装置的光伏阵列组件包括一个蓄电池、至少一个与蓄电池串联连接的光伏组件单元；所述光伏组件单元包括一块光伏组件、一个旁路二极管组和一个故障检测装置；所述的旁路二极管组与一个二极管串接，该旁路二极管组与一个二极管串接所组成的电路与所述光伏组件并接，所述的故障检测装置与所述的旁路二极管组并接。

进一步的，所述的旁路二极管组包括至少一个二极管。

进一步的，所述的故障检测装置包括一个电压型继电器、一个外置电源、一个光报警器、一个保护电阻和一个声报警器；所述的电压型继电器、外置电源、光报警器和保护电阻依次串联连接在一起；所述声报警器与所述光报警器、保护电阻串接的电路并联连接。

进一步的，所述声报警器的并联支路上还串接有至少一个二极管。

进一步的，所述多个光伏组件单元通过串联和/或并联连接在一起形成光伏阵列组件。

进一步的，所述光报警器是LED指示灯。

进一步的，所述声报警器是蜂鸣器。

本实用新型的工作原理是：

所述故障检测装置中电压型继电器的触发端并接在光伏组件的旁路二极管组两端，二极管组中二极管的个数与继电器的触发电压相匹配。

当旁路二极管组中无电流流过时，故障检测装置中电压型继电器的吸合端处于“常开”状态；当旁路二极管组中有电流流过时，故障检测装置中电压型继电器的吸合端“闭合”，故障检测装置电路工作，所述故障检测装置电路的工作电源与所述光伏阵列组件电路相互隔断。

当各串联光伏组件均处在正常工作状态时，旁路二极管组中没有电流流过，因此旁路二极管组无法建立起P-N结端电压，电压型继电器没有吸合动作，故障检测装置也就无法工作；当光伏阵列组件中某光伏组件出现故障时，该光伏组件的旁路二极管组中就有电流流过，P-N结端电压就被建立起来，同时触发电压型继电器启动吸合动作，故障检测装置开始工作。维修更换损坏的光伏组件后，此时旁路二极管组中无电流流过，P-N结端电压消失，电压型继电器因为没有足够的工作电压而停止工作，吸合端又返回“常开”状态，故障检测装置停止工作。

当故障检测装置工作时，故障检测装置中所设置的光报警器LED指示灯明亮，同时声报警器发出声音，表明该故障检测装置所对应的光伏组件处在故障状态之中；当故障检测装置不工作时，表明该故障检测装置所对应的光伏组件处在正常工作状态之中。

本实用新型具有如下积极有益的效果：

1、直接对光伏阵列组件中的电流进行检测，而不是检测其焦耳热所形成的温度变化，这就少了焦耳热形成温度变化的等待时间，因此可以对故障组件实施在线快速检测，时效性好。