应用于光伏组件智能管理的电路及其启动方法技术

本发明专利技术涉及到应用于光伏组件智能管理的电路及其启动方法。电路包括检测光伏组件的输出电压的电压检测单元、用于监测光伏组件的一项或者多项目标数据的组件管理模块以及从光伏组件取电和向组件管理模块供电的电源供应模块、虚拟负载。电压检测单元到输出电压超过阈值电压则电压检测单元控制虚拟负载从光伏组件处断电、电压检测单元到输出电压低于阈值电压则电压检测单元控制光伏组件向该虚拟负载供电。控制器输出的功耗比较结果和电压检测单元输出的电压比较结果控制电源供应模块，光伏组件的输出电压超过阈值电压及虚拟负载的功耗高于组件管理模块的功耗才启用电源供应模块。

【技术实现步骤摘要】
应用于光伏组件智能管理的电路及其启动方法
本专利技术主要是涉及到光伏发电的
，更确切的说，是涉及到应用于光伏组件智能管理的电路以及电路的启动方法。
技术介绍
基于光伏电站对组件的监控压力，有必要建立一套合理的监控和通信机制，通过这类监控机制能够从组件板上抽取组件板的参数数据，并将数据反馈到业主或用户。传统的监控手段有人工记录和具备数据采集功能的电子设备记录，数据汇聚后，当前的办公自动化软件能够对所列举的参数数据进行比对展示，常用的有表格列举展示，并依据记录和展示的数据来供业主或用户参考。传统方案的劣势是：因数据的海量程度，无法处理较庞大的电池组件阵列对应的数据量，即便某些组件失效或产生故障，却因为数据的参考模式不够直接和直观而导致组件故障的产生到故障被解决之间的严重时间滞后。光伏组件作为光伏发电系统的重要核心组成部分，其性能的优良直接影响到发电系统的整体效果，但实际上光伏组件受到的制约因素较多，每块电池组件自身的特性差异会引起联接组合效率损失。光伏组件阵列一般为串并联式，倘若某一块电池组件受到阴影或灰尘或遮挡或老化等因素而导致功率降低时，所有串接在链路中的电池组件都可能因电流强度的下降而受到影响。为了保障光伏阵列工作的安全性和可靠性，充分发挥每一块光伏电池组件的最大发电效率和保障它处于正常工作状态显得尤为重要，因此光伏电池组件的输出电压和电流、功率及所处的环境温度等实时参数都需要被及时监测到。尤其是组件的损坏或者老化等异常情况需要被及时监测到，从而这些监测数据信息可以对每一个电池组件的改进优化提供依据，那些故障或老化的组件亦可快速定位和及时修复。无论是试图实现外部设备对电池组件的主动控制，还是在组件本地将电池组件的参数信息发送到外部设备上都涉及到光伏电池组件监测系统的通信问题。本申请的后文内容即将介绍应用于光伏组件只能管理的电路及其启动方法，电路和外部设备实现单向或双向通信。清晨或傍晚或其他弱光时刻，均会影响光伏组件的输出特性，光伏组件的输出电压可能会出现高低不稳定的跳跃现象。针对光伏组件的智能管理系统，往往是将光伏组件这类直流源作为自身的电源供应来源，光伏组件输出电压的不稳定性会导致组件管理系统频繁宕机或陷入不断重启而又不断关机的恶性循环。光伏组件的智能管理除了常规的工作参数监控外还包括光伏组件的关断管理和光伏组件的输出功率管理等。
技术实现思路
在可选的实施例中，本申请公开了一种应用于光伏组件智能管理的电路，包括：电压检测单元，检测光伏组件的输出电压并将输出电压和阈值电压进行比较；组件管理模块，用于监测光伏组件的一项或者多项目标数据；电源供应模块，从光伏组件取电和向所述组件管理模块供电；虚拟（dummy）负载，由光伏组件供电；只有当光伏组件的输出电压超过阈值电压、以及虚拟负载的功耗高于所述组件管理模块的功耗才启用所述电源供应模块。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：所述电压检测单元包括：对输出电压进行分压的分压器，以获得输出电压按预定比例缩小的分压值；将分压值与一个预设电压进行比较并得到电压比较结果的比较器，所述阈值电压按照该预定比例予以缩小得到所述预设电压。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：所述组件管理模块为一数据监测模块，其包括：数据采集器，其采集的目标数据至少包括光伏组件的输出电压和输出电流；控制器，用于操作配套的通信模块而将目标数据予以发送。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：控制器还用于收集和比较该虚拟负载的功耗和所述组件管理模块的功耗。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：所述通信模块包括以电力线载波方式传输目标数据的电力线载波调制器。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：虚拟负载通过一个支路开关连接在光伏组件的正负极之间，输出电压超过阈值电压时触发该支路开关予以接通、输出电压低于阈值电压时触发该支路开关予以关断。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：所述电源供应模块包括：电压转换电路及驱动电压转换电路执行电压转换的驱动器；电压转换电路选自于降压转换电路、升压转换电路、升降压转换电路中之一。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：控制器还用于收集和比较该虚拟负载的功耗和所述组件管理模块的功耗；控制器输出的功耗比较结果和电压检测单元输出的电压比较结果共同控制驱动器；输出电压超过阈值电压、虚拟负载的功耗高于组件管理模块的功耗，则驱动器被使能而执行电压转换，以启用所述电源供应模块。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：多级光伏组件串联连接，多级光伏组件各自的输出电压相互叠加至母线上；每级光伏组件的目标数据被其配备的组件管理模块以电力线载波方式广播到母线上。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：所述电压检测单元包括：对输出电压进行分压的分压器，以获得输出电压按预定比例缩小的分压值；将分压值与一个预设电压范围进行比较的迟滞比较器（SchmittTrigger）；所述阈值电压的电压值范围介于设定的上限电压值和下限电压值之间，上限电压值按照该预定比例予以缩小得到所述预设电压范围的上门限电压，下限电压值按照该预定比例予以缩小得到所述预设电压范围的下门限电压。在可选的实施例中，本申请公开了一种应用于光伏组件智能管理的电路，包括：电压检测单元，检测光伏组件的输出电压并将输出电压和阈值电压进行比较；组件管理模块，用于控制光伏组件是否被关断（shutdown）；电源供应模块，从光伏组件取电和向所述组件管理模块供电；虚拟（dummy）负载，由光伏组件供电；只有当光伏组件的输出电压超过阈值电压、以及虚拟负载的功耗高于所述组件管理模块的功耗才启用所述电源供应模块。上述的应用于光伏组件智能管理的电路，其中：所述组件管理模块的一个控制器用于收集和比较该虚拟负载的功耗和所述组件管理模块的功耗，控制器还用于控制为光伏组件配备的一个切换开关；以及控制器通过配套的通信模块收取外部指令，控制器响应外部指令将切换开关断开而使光伏组件关断、或控制器响应外部指令将切换开关导通而使光伏组件恢复成接通状态。在可选的实施例中，本申请公开了应用于光伏组件智能管理的电路的启动方法：该电路包括：电压检测单元，检测光伏组件的输出电压并将输出电压和阈值电压进行比较；组件管理模块，用于监测光伏组件的一项或者多项目标数据；电源供应模块，从光伏组件取电和向所述组件管理模块供电；虚拟（dummy）负载，由光伏组件供电；该启动方法包括：输出电压超过阈值电压，电压检测单元控制虚拟负载从光伏组件处断电；输出电压低于阈值电压，电压检测单元控制光伏组件向该虚拟负载供电；利用所述组件管理模块的一控制器来收集和比较虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于，包括：/n电压检测单元，检测光伏组件的输出电压并将输出电压和阈值电压进行比较；/n组件管理模块，用于监测光伏组件的一项或者多项目标数据；/n电源供应模块，从光伏组件取电和向所述组件管理模块供电；/n虚拟负载，由光伏组件供电；/n只有当光伏组件的输出电压超过阈值电压、以及虚拟负载的功耗高于所述组件管理模块的功耗才启用所述电源供应模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于，包括：
电压检测单元，检测光伏组件的输出电压并将输出电压和阈值电压进行比较；
组件管理模块，用于监测光伏组件的一项或者多项目标数据；
电源供应模块，从光伏组件取电和向所述组件管理模块供电；
虚拟负载，由光伏组件供电；
只有当光伏组件的输出电压超过阈值电压、以及虚拟负载的功耗高于所述组件管理模块的功耗才启用所述电源供应模块。


2.根据权利要求1所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
所述电压检测单元包括：
对输出电压进行分压的分压器，以获得输出电压按预定比例缩小的分压值；
将分压值与一个预设电压进行比较并得到电压比较结果的比较器，所述阈值电压按照该预定比例予以缩小得到所述预设电压。


3.根据权利要求1所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
所述组件管理模块为一数据监测模块，包括：
数据采集器，其采集的目标数据至少包括光伏组件的输出电压和输出电流；
控制器，用于操作配套的通信模块而将目标数据予以发送。


4.根据权利要求3所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
控制器还用于收集和比较该虚拟负载的功耗和所述组件管理模块的功耗。


5.根据权利要求3所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
所述通信模块包括以电力线载波方式传输目标数据的电力线载波调制器。


6.根据权利要求1所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
虚拟负载通过一个支路开关连接在光伏组件的正负极之间，输出电压超过阈值电压时触发该支路开关予以接通、输出电压低于阈值电压时触发该支路开关予以关断。


7.根据权利要求3所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
所述电源供应模块包括电压转换电路及驱动电压转换电路执行电压转换的驱动器；
电压转换电路选自于降压转换电路、升压转换电路、升降压转换电路中之一。


8.根据权利要求7所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
控制器还用于收集和比较该虚拟负载的功耗和所述组件管理模块的功耗；
控制器输出的功耗比较结果和电压检测单元输出的电压比较结果共同控制驱动器；
输出电压超过阈值电压、虚拟负载的功耗高于组件管理模块的功耗，则驱动器被使能而执行电压转换，以启用所述电源供应模块。


9.根据权利要求5所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
多级光伏组件串联连接，多级光伏组件各自的输出电压相互叠加至母线上；
每级光伏组件的目标数据被其配备的组件管理模块以电力线载波方式广播到母线上。


10.根据权利要求1所述的应用于光伏组件智能管理的电路，其特征在于：
所述电压检测单元包括：
对输出电压进行分压的分压器，以获得输出电压按预定比例缩小的分压值；
将分压值与一个预设电压范围进行比较并得到电压比较结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永，顾在学，李猛，
申请(专利权)人：丰郅上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31