一种逆变器、汇流箱以及光伏系统的制作方法

文档序号:24494394发布日期:2021-03-30 21:21阅读:204来源:国知局
一种逆变器、汇流箱以及光伏系统的制作方法

本申请涉及光伏技术领域,尤其涉及一种逆变器、汇流箱以及光伏系统。



背景技术:

光伏发电技术,是一种低碳、环保、绿色的能源技术。光伏系统一般包括光伏设备和逆变器(或称光伏逆变器)。光伏设备的核心是光伏组件(也称作太阳能电池板),光伏组件的作用是将太阳能转化为电能。通常将多个光伏组件串、并联连接,形成光伏组串,光伏设备一般包括多个光伏组串。逆变器用于将光伏组串产生的直流电转换为交流电,输出至电网。

光伏组件可能出现内部缺陷或外观缺陷,例如隐裂、碎片、破片等缺陷。一般采用电致发光(electroluminescent,el)缺陷检测方法检测光伏组件的内部缺陷情况,目前比较常见的el缺陷检测方法是:维护人员在待测的光伏组串的输出端进行接线端子改造,利用自备的直流电源向待测的光伏组串的输出端输入直流电,实现对待测的光伏组串的方向充电,然后通过信号采集设备(例如红外相机)采集待测的光伏组串发出的光信号,通过对采集的光信号进行处理,实现对待测的光伏组串的缺陷检测。

现有的el缺陷检测方法需要维护人员进行接线端子改造,对维护人员的专业要求较高,增加了光伏设备的维护成本。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种逆变器和汇流箱,用于降低对光伏设备进行测试的人力成本。

为解决上述技术问题,本申请实施例提供以下技术方案:

第一方面,本申请实施例提供一种逆变器,该逆变器的输入端用于连接光伏设备的光伏组串,可以应用于光伏设备的发电过程,和/或,测试过程中。具体的,该逆变器包括交流供电电路和反向充电电路,将逆变器的输入端连接至光伏组串后,在光伏设备的发电过程中,光伏组串在光照下可以向逆变器的输入端输出直流电,交流供电电路在接通的状态下可以将输入逆变器的直流电转换为交流电,并将得到的交流电经逆变器的输出端输出;在对光伏设备进行el测试的过程中,反向充电电路可以向光伏设备输出直流电,实现逆变器对光伏设备的反向充电。为了便于区分,将反向充电电路向光伏设备输出的直流电称作第一直流电,第一直流电用于激励光伏组串发光。之后,可以对采集光伏组串产生的光信号,通过对采集的光信号进行处理,实现对待测的光伏组串的el缺陷检测。

逆变器可以包括控制电路,控制电路可以分别与反向充电电路和交流供电电路相连,通过向反向充电电路和交流供电电路输出控制信号,使能反向充电电路和交流供电电路实现相应功能,例如,控制电路可以在逆变器应用于光伏设备的测试过程时,使能反向充电电路向光伏设备的光伏组串输出第一直流电,使能交流供电电路断开。

对所述光伏设备进行el测试的过程中,将逆变器的输入端连接至光伏设备后,便实现反向充电电路的输出端与光伏设备相连,可以向光伏设备输出el测试所需的直流电,和现有技术相比,无需在对光伏设备进行el测试的过程中进行线路改造,降低了光伏设备测试过程中的接线复杂度和人工成本。

基于第一方面,在一种可能的实现方式中,反向充电电路可以为直流电源,或者,基于第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,在逆变器对光伏设备进行反向充电的过程中,可以有直流电输入反向充电电路,为了便于区分,将输入反向充电电路的直流电称作第二直流电的输入端可以有直流电输入包括第二直流电。由于反向充电电路有直流电输入,因此无需在反向充电电路中设置电源,有利于降低反向充电电路的尺寸和电路复杂度,有利于降低逆变器的成本。

基于第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,光伏设备的光伏组串可以包括第一光伏组串和第二光伏组串,反向充电电路可以包括输出电路,该反向充电电路用于向所述光伏设备输出所述第一直流电时,可以具体用于通过该输出电路向第一光伏组串输出所述第一直流电,不向第二光伏组串输出直流电,其中,所述第一直流电可以用于激励所述第一光伏组串发光。反向充电电路可以对光伏设备的部分光伏组串(称作第一光伏组串)输出直流电,不向其他光伏组串(称作第二光伏组串)输出直流电,在对第一光伏组串进行测试的过程中,可以排除其他光伏组串发光产生的光信号干扰,有利于提高对第一光伏组串的测试精度。

在一种可能的实现方式中,反向充电电路向第一光伏组串输出直流电后,可以在控制电路的控制下,向第二光伏组串输出直流电,从而可以单独对光伏设备的不同光伏组串进行反向充电,提高测试的灵活性。

需要说明的是,第一光伏组串和第二光伏组串不同,第一光伏组串可以代表一个或多个光伏组串,第二光伏组串也可以代表一个或多个光伏组串,光伏设备还可以包括第一光伏组串和第二光伏组串以外的其他光伏组串。

基于第一方面第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,逆变器可以包括第一输入端和第二输入端,所述第一输入端用于连接所述第一光伏组串,所述第二输入端用于连接所述第二光伏组串;所述输出电路包括第一输出支路和第二输出支路,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输入端分别连接所述反向充电电路的输入端,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输出端分别连接所述第一输入端和所述第二输出端。该反向充电电路用于向所述光伏设备输出所述第一直流电时,可以具体用于接通所述第一输出支路,断开所述第二输出支路。通过提供一种具体的实现方式,有利于提高本申请实施例的可实施性。

基于第一方面的第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,反向充电电路还可以包括调整电路,反向充电电路用于向所述光伏设备输出所述第一直流电时,具体用于通过所述调整电路调整所述第一直流电的大小。在对光伏设备的光伏组串进行el测试的过程中,反向充电电路可以调整向光伏设备的光伏组串输出的第一直流电的大小,在不同大小的第一直流电下测试光伏设备的光伏组串,有利于丰富测试条件,提高测试的灵活性。

基于第一方面的第四种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,调整电路的输入端可以连接反向充电电路的输入端,调整电路的输出端可以连接逆变器的输入端。

基于第一方面的第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,反向充电电路还可以包括检测电路;该检测电路可以用于检测所述第二直流电,或者用于检测第一直流电。示例性的,该检测电路可以为霍尔传感器。检测电路可以与控制电路相连,将检测结果输出至控制电路,有利于提高控制电路对调整电路的控制精度,进而提高测试精度。

基于第一方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,逆变器还包括汇流电路,该汇流电路可以理解为逆变器的交流供电电路中的部分电路,输入反向充电电路的第二直流电可以为汇流电路提供的,具体的,汇流电路,用于通过逆变器的输入端,接收光伏设备的光伏组串输出的第三直流电,并向反向充电电路的输入端输出第二直流电。

在对光伏设备进行测试的过程中,若有光照,可以接通汇流电路和反向充电电路,断开汇流电路至逆变器的输出端之间的电路,光伏设备在光照下,向汇流电路输入第三直流电,之后汇流电路向反向充电电路的输入端输出第二直流电,反向充电电路可以向光伏设备的光伏组串进行反向充电。通过利用光伏设备作为测试过程的电源,无需在逆变器额外设置直流电源,有利于节约成本,减少逆变器的尺寸。

在一种可能的实现方式中,所述汇流电路可以包括多个汇流支路,所述多个汇流支路的输入端分别连接至所述汇流箱的多个输入端,所述反向充电电路的输入端与所述多个汇流支路的输出端相连。一般情况下,在对第一光伏组串进行反向充电的过程中,需要断开第一光伏组串对应的交流供电路,为此,在一种可能的实现方式中,假设多个汇流支路的第一汇流支路与第一光伏组串相连,多个汇流支路的第二汇流支路与第二光伏组串相连,在对第一光伏组串进行反向充电的过程中,可以断开第一汇流支路,接通第二汇流支路。

基于第一方面的第七种可能的实现方式,在第一方面的第八种可能的实现方式中,汇流电路可以包括升压式变换电路,例如boost电路,boost电路的输出电压高于其输入电压。汇流电路的输出端电压高于输入端电压,有利于提高反向充电电路输出的第一直流电的变化范围,进而提高测试条件的变化范围。

基于第一方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第一方面的第九种可能的实现方式中,逆变器还可以包括逆变电路,该逆变电路可以理解为逆变器的交流供电电路中的部分电路,输入反向充电电路的第二直流电可以为逆变电路提供的,具体的,逆变电路,用于将输入逆变电路的交流电转换为第二直流电。

基于第一方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第一方面的第十种可能的实现方式中,所述逆变器还包括汇流电路和逆变电路,该汇流电路和逆变电路可以理解为逆变器的交流供电电路中的部分或全部电路,所述汇流电路的输入端连接所述逆变器的输入端,所述汇流电路的输出端连接所述逆变电路的输入端,所述逆变电路的输出端连接所述逆变器的输出端。

在一种可能的实现方式中,在所述逆变器输出交流电的过程中,反向充电电路断开,汇流电路用于接收所述光伏设备的光伏组串输出的第四直流电,并向逆变电路的输入端输出第四直流电,逆变电路用于将第四直流电转换为交流电,并通过逆变器的输出端输出转换得到的交流电。

在一种可能的实现方式中,逆变电路可以具有向反向充电电路输入第二直流电的功能,或者,在一种可能的实现方式中,汇流电路可以具有向反向充电电路输入第二直流电的功能,或者,汇流电路和逆变电路均具有向反向充电电路输入第二直流电的功能,示例性的,基于第一方面的第十种可能的实现方式,在第一方面的第十一种可能的实现方式中,假设第一时间段和第二时间段为逆变器对光伏设备的测试过程中的不同时间段,在第一时间段,逆变电路可以断开,汇流电路和反向充电电路接通,汇流电路,可以用于通过逆变器的输入端,接收光伏设备的光伏组串输出的第三直流电,并向反向充电电路输出第二直流电;在第二时间段,所述汇流电路断开,逆变电路和反向充电电路接通,逆变电路,用于将输入逆变器的输出端的交流电转换为第二直流电,并向反向充电电路输入第二直流电。其中,在具体实施中,第一时间段可以属于有光照的时间段,第二时间段可以属于低光照或无光照时间段。

在对光伏设备进行测试的过程中,在有光照的情况下,可以由光伏设备作为电源,经由汇流电路向反向充电电路供电;在没有光照的情况下,可以由输入逆变器的输出端的交流电(比如电网输出的交流电)作为电源,经逆变电流向反向充电电路供电,有利于在保证任一时段均可以对光伏设备进行测试的前提下,节约电能。

基于第一方面或第一方面的第一种至第十一种中任意一种可能的实现方式,在第一方面的第十二种可能的实现方式中,控制电路,还用于在逆变器输出交流电的过程中,使能逆变器中的交流供电电路接通,使能反向充电电路断开;控制电路,还用于在逆变器测试光伏设备时,使能逆变器中的交流供电电路断开。

在一种可能的实现方式中,控制电路可以使能反向充电电路和交流供电电路中的部分或全部电路(比如逆变电路和/或汇流电路)实现本申请第一方面各实施例介绍的部分或全部功能。控制电路可以采用一个或多个功能单元的形式来呈现,功能单元可以指特定应用集成电路(application-specificintegratedcircuit,asic),执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供相应功能的器件。上述功能单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

第二方面,本申请实施例提供一种汇流箱,该汇流箱一般包括多个输入端,其多个输入端用于连接光伏设备的多个光伏组串,可以应用于光伏设备的发电过程和测试过程中。具体的,该汇流箱包括供电电路和反向充电电路,将汇流箱的输入端连接至光伏组串后,在光伏设备的发电过程中,光伏组串在光照下可以向汇流箱的输入端输出直流电,供电电路在接通的状态下可以将输入汇流箱各输入端的直流电进行汇流,并汇流后的直流电经汇流箱的输出端输出;在对光伏设备进行el测试的过程中,反向充电电路可以向光伏设备输出直流电,实现汇流箱对光伏设备的反向充电。为了便于区分,将反向充电电路向光伏设备输出的直流电称作第一直流电,第一直流电用于激励光伏组串发光。之后,可以对采集光伏组串产生的光信号,通过对采集的光信号进行处理,实现对待测的光伏组串的el缺陷检测。

汇流箱可以包括控制电路,控制电路可以分别与反向充电电路和供电电路相连,通过向反向充电电路和供电电路输出控制信号,使能反向充电电路和供电电路实现本申请第二方面各实施例介绍的部分或全部功能,例如,控制电路可以在汇流箱应用于光伏设备的测试过程时,使能反向充电电路向光伏设备的光伏组串输出第一直流电,使能供电电路断开。

对所述光伏设备进行el测试的过程中,将汇流箱的输入端连接至光伏设备后,便实现反向充电电路的输出端与光伏设备相连,可以向光伏设备输出el测试所需的直流电,和现有技术相比,无需在对光伏设备进行el测试的过程中进行线路改造,降低了光伏设备测试过程中的接线复杂度和人工成本。

基于第二方面,在一种可能的实现方式中,反向充电电路可以为直流电源,或者,基于第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,在汇流箱对光伏设备进行反向充电的过程中,可以有直流电输入反向充电电路,为了便于区分,将输入反向充电电路的直流电称作第二直流电的输入端可以有直流电输入包括第二直流电。由于反向充电电路有直流电输入,因此无需在反向充电电路中设置电源,有利于降低反向充电电路的尺寸和电路复杂度,有利于降低逆变器的成本。

基于第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,光伏设备的光伏组串可以包括第一光伏组串和第二光伏组串,反向充电电路可以包括输出电路,该反向充电电路用于向所述光伏设备输出所述第一直流电时,可以具体用于通过该输出电路向第一光伏组串输出所述第一直流电,不向第二光伏组串输出直流电,其中,所述第一直流电可以用于激励所述第一光伏组串发光。反向充电电路可以对光伏设备的部分光伏组串(称作第一光伏组串)输出直流电,不向其他光伏组串(称作第二光伏组串)输出直流电,在对第一光伏组串进行测试的过程中,可以排除其他光伏组串发光产生的光信号干扰,有利于提高对第一光伏组串的测试精度。

在一种可能的实现方式中,反向充电电路向第一光伏组串输出直流电后,可以在控制电路的控制下,向第二光伏组串输出直流电,从而可以单独对光伏设备的不同光伏组串进行反向充电,提高测试的灵活性。

需要说明的是,第一光伏组串和第二光伏组串不同,第一光伏组串可以代表一个或多个光伏组串,第二光伏组串也可以代表一个或多个光伏组串,光伏设备还可以包括第一光伏组串和第二光伏组串以外的其他光伏组串。

基于第二方面第二种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,汇流箱可以包括第一输入端和第二输入端,所述第一输入端用于连接所述第一光伏组串,所述第二输入端用于连接所述第二光伏组串;所述输出电路包括第一输出支路和第二输出支路,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输入端分别连接所述反向充电电路的输入端,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输出端分别连接所述第一输入端和所述第二输出端。该反向充电电路用于向所述光伏设备输出所述第一直流电时,可以具体用于接通所述第一输出支路,断开所述第二输出支路。通过提供一种具体的实现方式,有利于提高本申请实施例的可实施性。

基于第二方面的第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,反向充电电路还可以包括调整电路,反向充电电路用于向所述光伏设备输出所述第一直流电时,具体用于通过所述调整电路调整所述第一直流电的大小。在对光伏设备的光伏组串进行el测试的过程中,反向充电电路可以调整向光伏设备的光伏组串输出的第一直流电的大小,在不同大小的第一直流电下测试光伏设备的光伏组串,有利于丰富测试条件,提高测试的灵活性。

基于第二方面的第四种可能的实现方式,在第二方面的第五种可能的实现方式中,调整电路的输入端可以连接反向充电电路的输入端,调整电路的输出端可以连接汇流箱的输入端。

基于第二方面的第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第二方面的第六种可能的实现方式中,反向充电电路还可以包括检测电路;该检测电路可以用于检测所述第二直流电,或者用于检测第一直流电。示例性的,该检测电路可以为霍尔传感器。检测电路可以与控制电路相连,将检测结果输出至控制电路,有利于提高控制电路对调整电路的控制精度,进而提高测试精度。

基于第二方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第二方面的第七种可能的实现方式中,汇流箱还包括汇流电路,该汇流电路可以理解为汇流箱的供电电路中的部分电路,输入反向充电电路的第二直流电可以为汇流电路提供的,具体的,汇流电路,用于通过汇流箱的输入端,接收光伏设备的光伏组串输出的第三直流电,并向反向充电电路的输入端输出第二直流电。

在对光伏设备进行测试的过程中,若有光照,可以接通汇流电路和反向充电电路,断开汇流电路至逆变器的输出端之间的电路,光伏设备在光照下,向汇流电路输入第三直流电,之后汇流电路向反向充电电路的输入端输出第二直流电,反向充电电路可以向光伏设备的光伏组串进行反向充电。通过利用光伏设备作为测试过程的电源,无需在汇流箱外设置直流电源,有利于节约成本,减少汇流箱的尺寸。

在一种可能的实现方式中,所述汇流电路可以包括多个汇流支路,所述多个汇流支路的输入端分别连接至所述汇流箱的多个输入端,所述反向充电电路的输入端与所述多个汇流支路的输出端相连。一般情况下,在对第一光伏组串进行反向充电的过程中,需要断开第一光伏组串对应的交流供电路,为此,在一种可能的实现方式中,假设多个汇流支路的第一汇流支路与第一光伏组串相连,多个汇流支路的第二汇流支路与第二光伏组串相连,在对第一光伏组串进行反向充电的过程中,可以断开第一汇流支路,接通第二汇流支路。

基于第二方面的第七种可能的实现方式,在第二方面的第八种可能的实现方式中,汇流电路可以包括升压式变换电路,例如boost电路,boost电路的输出电压高于其输入电压。汇流电路的输出端电压高于输入端电压,有利于提高反向充电电路输出的第一直流电的变化范围,进而提高测试条件的变化范围。

基于第二方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第二方面的第九种可能的实现方式中,汇流箱的输出端可以用于连接逆变器,输入反向充电电路的第二直流电可以为逆变器提供的,具体的,逆变器,用于在控制电路的控制下,将输入逆变器的交流电转换为第二直流电。

在一种可能的实现方式中,在所述逆变器输出交流电的过程中,反向充电电路断开,汇流电路用于接收所述光伏设备的光伏组串输出的第四直流电,并向逆变器的输入端输出第四直流电,逆变器用于将第四直流电转换为交流电,并通过逆变器的输出端输出转换得到的交流电。

在一种可能的实现方式中,逆变器可以具有向反向充电电路输入第二直流电的功能,或者,在一种可能的实现方式中,汇流电路可以具有向反向充电电路输入第二直流电的功能,或者,汇流电路和逆变器均具有向反向充电电路输入第二直流电的功能,示例性的,基于第二方面的第十种可能的实现方式,在第二方面的第十一种可能的实现方式中,假设第一时间段和第二时间段为逆变器对光伏设备的测试过程中的不同时间段,在第一时间段,逆变器可以断开,汇流电路和反向充电电路接通,汇流电路,可以用于通过汇流箱的输入端,接收光伏设备的光伏组串输出的第三直流电,并向反向充电电路输出第二直流电;在第二时间段,所述汇流电路断开,逆变器和反向充电电路接通,逆变器,用于将输入逆变器的输出端的交流电转换为第二直流电,并向反向充电电路输入第二直流电。其中,在具体实施中,第一时间段可以属于有光照的时间段,第二时间段可以属于低光照或无光照时间段。

在对光伏设备进行测试的过程中,在有光照的情况下,可以由光伏设备作为电源,经由汇流电路向反向充电电路供电;在没有光照的情况下,可以由输入逆变器的输出端的交流电(比如电网输出的交流电)作为电源,经逆变器向反向充电电路供电,有利于在保证任一时段均可以对光伏设备进行测试的前提下,节约电能。

基于第二方面或第二方面的第一种至第十一种中任意一种可能的实现方式,在第二方面的第十二种可能的实现方式中,控制电路,还用于在逆变器输出交流电的过程中,使能逆变器和汇流箱中的供电电路接通,使能反向充电电路断开;控制电路,还用于在汇流箱测试光伏设备时,使能逆变器和/或汇流箱中的供电电路断开。

在一种可能的实现方式中,控制电路可以使能反向充电电路和汇流电路实现本申请第一方面各实施例介绍的部分或全部功能。控制电路可以采用一个或多个功能单元的形式来呈现,功能单元可以指特定应用集成电路(application-specificintegratedcircuit,asic),执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供相应功能的器件。上述功能单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

第三方面,本申请实施例提供一种光伏电信号的控制系统,所述控制系统的输入端用于连接光伏设备,所述控制系统包括控制电路和反向充电电路;所述反向充电电路用于,在所述控制电路的控制下,将输入所述反向充电电路的直流电调整为满足测试条件的测试电信号(或称直流电),并将向所述光伏设备输出测试电信号,以使得所述光伏设备在所述测试电信号的激励下发光。

在一种可能的实现方式中,控制系统包括多个输入端,控制系统的不同输入端用于连接光伏设备的不同光伏组串;控制系统包括控制电路和反向充电电路,反向充电电路用于,在控制电路的控制下,向多个光伏组串中待测的第一光伏组串输出测试电信号,以使得第一光伏组串在测试电信号的激励下发光。光伏电信号的控制系统应用于光伏系统中,用于对光伏设备输出的光伏电信号进行调整,将调整后的电能提供给负载或对蓄电池进行充电等。在该控制系统中设置反向充电电路,反向充电电路的输出端与控制系统的输入端提前连接好,用户将控制系统的输入端连接至光伏设备时,便同时实现反向充电电路的输出端与光伏设备的连接,无需接线改造,降低光伏设备的维护成本。

在一种可能的实现方式中,所述反向充电电路还包括调整电路,所述调整电路用于调整所述测试电信号的大小。

在一种可能的实现方式中,所述调整电路为降压式变换电路。

在一种可能的实现方式中,所述反向充电电路还包括电信号检测电路,所述电信号检测电路用于对所述测试电信号进行检测,并将检测结果输入所述控制系统中的控制电路。

在一种可能的实现方式中,所述控制系统还包括汇流电路,所述汇流电路用于将所述多个光伏组串中的第二光伏组串产生的光伏电信号输入所述反向充电电路,所述第二光伏组串与所述第一光伏组串不同。

在一种可能的实现方式中,所述汇流电路包括多个汇流支路,所述多个汇流支路的不同汇流支路用于与所述多个光伏组串中的不同光伏组串相连;

所述第一汇流支路在所述控制系统中的控制电路的控制下断开,所述第二汇流支路在所述控制系统中的控制电路的控制下接通,所述第一汇流支路用于与所述第一光伏组串相连,所述第二汇流支路用于与所述第二光伏组串相连。

在一种可能的实现方式中,所述控制系统包括逆变电路,所述逆变电路用于将输入所述逆变电路的交流电转换为所述直流电,并将所述直流电输入所述反向充电电路。

以逆变器的输出端口作为测试过程中连接外部交流电源的端口,当所述逆变器的输出端输入交流电时,利用逆变器中的逆变电路将输入逆变器的交流电转换为直流电,并将得到的直流电输入反向充电电路,从而无需在逆变器中新增反向充电电路的输入端口。

在一种可能的实现方式中,所述逆变电路用于在所述控制系统中的控制电路的控制下,对所述直流电的大小进行调整。

在一种可能的实现方式中,所述控制系统为逆变器,或者,包括逆变器和汇流箱。

在一种可能的实现方式中,所述控制系统为汇流箱。

本申请实施例第四方面提供一种逆变器,所述逆变器的输入端用于连接光伏设备的光伏组串,所述逆变器包括控制电路和反向充电电路;所述控制电路,用于在所述逆变器测试所述光伏设备的光伏组串时,使能所述反向充电电路输出第一直流电;所述反向充电电路,用于向所述光伏设备的光伏组串输出所述第一直流电;其中,所述第一直流电用于激励所述光伏设备的光伏组串发光。

基于第四方面,在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述反向充电电路的输入包括第二直流电。

基于第四方面的第一种可能的实现方式,在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述光伏设备的光伏组串包括第一光伏组串和第二光伏组串;所述反向充电电路包括输出电路;所述反向充电电路用于向所述光伏设备的光伏组串输出所述第一直流电时,具体用于通过所述输出电路向所述第一光伏组串输出所述第一直流电;其中,所述第一直流电用于激励所述第一光伏组串发光。

基于第四方面的第二种可能的实现方式,在第四方面的第三种可能的实现方式中,所述逆变器包括第一输入端和第二输入端,所述第一输入端用于连接所述第一光伏组串,所述第二输入端用于连接所述第二光伏组串;所述输出电路包括第一输出支路和第二输出支路,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输入端分别连接所述反向充电电路的输入端,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输出端分别连接所述第一输入端和所述第二输出端;所述反向充电电路向所述第一光伏组串输出所述第一直流电时,所述输出电路用于接通所述第一输出支路,断开所述第二输出支路。

基于第四方面的第一种可能的实现方式至第三种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第四方面的第四种可能的实现方式中,所述反向充电电路还包括调整电路;所述反向充电电路用于向所述光伏设备输出所述第一直流电时,具体用于通过所述调整电路调整所述第一直流电的大小。

基于第四方面的第四种可能的实现方式,在第四方面的第五种可能的实现方式中,所述调整电路的输入端连接所述反向充电电路的输入端,所述调整电路的输出端连接所述逆变器的输入端。

基于第四方面的第一种至第五种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第四方面的第六种可能的实现方式中,所述反向充电电路还包括检测电路;所述检测电路用于检测所述第二直流电。

基于第四方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第四方面的第七种可能的实现方式中,所述逆变器还包括汇流电路;所述汇流电路,用于通过所述逆变器的输入端,接收所述光伏设备的光伏组串输出的第三直流电,并输出所述第二直流电。

基于第四方面的第七种可能的实现方式,在第四方面的第八种可能的实现方式中,所述汇流电路包括升压式变换电路。

基于第四方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第四方面的第九种可能的实现方式中,所述逆变器还包括逆变电路;所述逆变电路,用于将输入所述逆变电路的交流电转换为所述第二直流电。

基于第四方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第四方面的第十种可能的实现方式中,所述逆变器还包括汇流电路和逆变电路,所述汇流电路的输入端连接所述逆变器的输入端,所述汇流电路的输出端连接所述逆变电路的输入端,所述逆变电路的输出端连接所述逆变器的输出端;所述汇流电路,用于在第一时间段通过所述逆变器的输入端,接收所述光伏设备的光伏组串输出的第三直流电,输出所述第二直流电;所述逆变电路,用于在第二时间段将输入所述逆变电路的交流电转换为所述第二直流电;所述第一时间段和所述第二时间段为所述逆变器对所述光伏设备的测试过程中的不同时间段。

基于第四方面的第十种可能的实现方式,在第四方面的第十一种可能的实现方式中,所述汇流电路,用于在所述逆变器输出交流电的过程中,接收所述光伏设备的光伏组串输出的第四直流电,并向所述逆变电路的输入端输出第五直流电;所述逆变电路,用于在所述逆变器输出交流电的过程中,将所述第五直流电转换为交流电,并通过所述逆变器的输出端输出转换得到的交流电。

基于第四方面或第四方面的第一种至第十一种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第四方面的第十二种可能的实现方式中,所述控制电路,还用于在所述逆变器输出交流电的过程中,使能所述逆变器中的交流供电电路接通,使能所述反向充电电路断开;所述控制电路,还用于在所述逆变器测试所述光伏设备时,使能所述逆变器中的交流供电电路断开。

上述第四方面和第四方面的各个可能的实现方式的具体描述可以相应参考第一方面和第一方面的各个可能的实现方式的内容,此处不再赘述。

本申请实施例第五方面提供一种汇流箱,所述汇流箱的输入端用于连接光伏设备的光伏组串,所述汇流箱包括控制电路和反向充电电路;所述控制电路,用于在所述逆变器测试所述光伏设备的光伏组串时,使能所述反向充电电路输出第一直流电;所述反向充电电路,用于向所述光伏设备的光伏组串输出所述第一直流电;其中,所述第一直流电用于激励所述光伏设备的光伏组串发光。

基于第五方面,在第五方面的第一种可能的实现方式中,所述反向充电电路的输入包括第二直流电。

基于第五方面的第一种可能的实现方式,在第五方面的第二种可能的实现方式中,所述光伏设备的光伏组串包括第一光伏组串和第二光伏组串;所述反向充电电路包括输出电路;所述反向充电电路用于向所述光伏设备的光伏组串输出所述第一直流电时,具体用于通过所述输出电路向所述第一光伏组串输出所述第一直流电;其中,所述第一直流电用于激励所述第一光伏组串发光。

基于第五方面的第二种可能的实现方式,在第五方面的第三种可能的实现方式中,所述汇流箱包括第一输入端和第二输入端,所述第一输入端用于连接所述第一光伏组串,所述第二输入端用于连接所述第二光伏组串;所述输出电路包括第一输出支路和第二输出支路,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输入端分别连接所述反向充电电路的输入端,所述第一输出支路和所述第二输出支路的输出端分别连接所述第一输入端和所述第二输出端;所述反向充电电路向所述第一光伏组串输出所述第一直流电时,所述输出电路用于接通所述第一输出支路,断开所述第二输出支路。

基于第五方面的第一种可能的实现方式至第五种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第五方面的第四种可能的实现方式中,所述反向充电电路还包括调整电路;所述反向充电电路用于向所述光伏设备的光伏组串输出所述第一直流电时,具体用于通过所述调整电路调整所述第一直流电的大小。

基于第五方面的第四种可能的实现方式,在第五方面的第五种可能的实现方式中,所述调整电路的输入端连接所述反向充电电路的输入端,所述调整电路的输出端连接所述汇流箱的输入端。

基于第五方面的第一种至第五种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第五方面的第六种可能的实现方式中,所述反向充电电路还包括检测电路;所述检测电路用于检测所述第二直流电。

基于第五方面的第一种至第六种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式,在第五方面的第七种可能的实现方式中,所述汇流箱还包括汇流电路;所述汇流电路,用于通过所述汇流箱的输入端,接收所述光伏设备的光伏组串输出的第三直流电,并输出所述第二直流电。

基于第五方面的第七种可能的实现方式,在第五方面的第八种可能的实现方式中,所述汇流电路包括升压式变换电路。

上述第五方面和第五方面的各个可能的实现方式的具体描述可以相应参考第二方面和第二方面的各个可能的实现方式的内容,此处不再赘述。

第六方面,本申请实施例提供一种光伏系统,所述光伏系统包括:光伏设备和逆变器,或者包括光伏设备和汇流箱,或者包括光伏设备和逆变器和汇流箱。其中,所述光伏设备包括一个或多个光伏组串;逆变器是如第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式所述的逆变器,或者是如第四方面或第四方面中任一种可能的实现方式的逆变箱;汇流箱是如第二方面或第二方面中任一种可能的实现方式所述的汇流箱,或者是如第五方面或第五方面中任一种可能的实现方式所述的汇流箱。

附图说明

图1是现有光伏系统一个示意图;

图2是现有el缺陷检测过程的示意图;

图3a是本申请逆变器一个实施例示意图;

图3b是本申请光伏系统一个实施例示意图;

图4a是本申请反向充电电路一个实施例示意图;

图4b是本申请反向充电电路另一个实施例示意图;

图4c是本申请方向充电电路另一个实施例示意图;

图5是本申请光伏系统另一个实施例示意图;

图6a是本申请汇流箱一个实施例示意图;

图6b是本申请光伏系统另一个实施例示意图;

图7是本申请光伏系统另一个实施例示意图。

具体实施方式

光伏发电技术,是一种低碳、环保、绿色的能源技术。图1是光伏系统的一个示意图,如图1所示,光伏系统一般包括光伏设备1、逆变器2和电网3。其中,光伏设备1的核心是光伏组件(也称作太阳能电池板),光伏组件的作用是将太阳能转化为电能。光伏设备1中,通常将多个光伏组件串、并联连接,形成光伏组串,光伏设备1的光伏组串与逆变器2的输入端通过线缆连接,将光伏组串中各光伏组件在光照下产生的直流电输入逆变器2。逆变器2用于将光伏设备1的光伏组串输出的直流电转换为交流电,输出至电网3。

光伏组件可能出现内部缺陷或外观缺陷,例如隐裂、碎片、破片等缺陷,光伏组件可以在输入直流电的情况下发光,将该过程称作电致发光(electroluminescent,el),由于使光伏组件发光的直流电与光伏组件产生的直流电的方向相反,因此,一般将向光伏组件输入直流电的过程称作反向充电。el缺陷检测是检测光伏组件的缺陷情况的常用方法,参考图2,目前比较常见的el缺陷检测包括如下过程:维护人员在光伏设备1的光伏组串的输出端进行接线端子改造,利用自备的直流电源4对光伏设备1的光伏组串进行反向充电,然后通过信号采集设备5(例如红外相机)采集光伏设备1的光伏组串发出的光信号,通过对采集的光信号进行处理和分析,实现对光伏组串的缺陷检测。图1和图2中,设备间的实线代表设备间的电性连接线,带有箭头的虚实线代表光线。

现有el缺陷检测方法需要维护人员对光伏设备进行接线端子改造,一方面,对维护人员的专业性要求较高,增加了维护光伏设备的人力成本;另一方面,难以实现对光伏设备进行el缺陷检测的自动化,而光伏设备一般设置在偏远地区,进一步增加了光伏设备的维护成本。

为了解决上述问题,本申请实施例提供一种逆变器、汇流箱、光伏系统及反向充电电路,其中,本申请实施例提供的逆变器可以包括本申请实施例提供的反向充电电路;本申请实施例提供的汇流箱可以包括本申请实施例提供的反向充电电路;本申请实施例提供的光伏系统可以包括本申请实施例提供的逆变器,或者包括本申请实施例提供的汇流箱,或者包括本申请实施例提供的逆变器和汇流箱。

下面对本申请实施例提供的光伏系统进行介绍。在对本申请实施例提供的光伏系统进行介绍的过程中,对本申请实施例提供的逆变器、汇流箱以及反向充电电路的结构和功能进行描述。

参考图3a,本申请提供的逆变器一个实施例中,逆变器2的输入端用于连接光伏设备的光伏组串,所述逆变器2包括控制电路9和反向充电电路8,其中,控制电路9,用于在逆变器2测试光伏设备的光伏组串时,使能反向充电电路8输出第一直流电;反向充电电路8,用于向光伏设备的光伏组串输出第一直流电,其中,第一直流电用于激励光伏设备的光伏组串发光。将逆变器2的输入端连接至光伏设备的输出端后,便实现反向充电电路8的输出端与光伏设备的输出端的电性连接,无需进行额外的线路改造,有利于节约人力成本,实现对光伏设备的光伏组串的自动化测试。

控制电路9和反向充电电路8相连,该连接用于传输控制电路9产生的控制信号或反向充电电路反馈的数字信号,例如检测信息,示例性的,可以利用电力线通信(powerlinecommunication,plc)实现控制电路9和反向充电电路8之间的连接,plc技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。本申请实施例附图中,以带有双向箭头的实线代表电路间的这种连接关系。

参考图3b,本申请提供的光伏系统一个实施例可以包括光伏设备1、逆变器2、电网3、采集设备5以及信号处理装置6。其中,逆变器2的输入端用于与光伏设备1的光伏组串的输出端相连,逆变器2的输出端用于与电网3相连。

在光伏发电过程中,光伏设备1用于在光照下向逆变器2的输入端输入直流电,逆变器2用于将输入的直流电转换为交流电,并通过逆变器2的输出端输出至电网3。在光伏发电过程中,直流电的方向可以参考图1中实线箭头的方向进行理解,图3b中未标识该过程中直流电的方向。

本申请实施例提供的光伏系统中的逆变器2可以包括反向充电电路8和控制电路9,反向充电电路8的输出端可以与逆变器2的输入端相连,将逆变器2的输入端连接至光伏设备1的输出端后,便实现反向充电电路8的输出端与光伏设备1的输出端的电性连接。参考图3b中实线箭头的方向,在el缺陷检测过程中,反向充电电路8用于通过逆变器的输入端向光伏设备1输出直流电(称作第一直流电),实现对光伏设备1的反向充电,光伏设备1可以在输入的第一直流电的激励下发光。本申请实施例提供的光伏系统中的信号采集设备5设置在光伏设备1附近,用于可以采集光伏设备1发出的光信号。信号处理装置6与信号采集设备5相连,可以接收信号采集设备5采集的光信号,并对接收到的光信号进行处理和分析,检测光伏设备1中光伏组件的缺陷。

控制电路9可以与反向充电电路8相连,向反向充电电路8发送控制信号,例如,控制电路9可以用于在逆变器2测试光伏设备1的光伏组串时,使能所述反向充电电路8输出第一直流电。反向充电电路8可以在控制电路9发送的控制信号的控制下实现本申请反向充电电路8的各实施例中描述的全部或部分功能。

在一些实施例中,本申请实施例提供的光伏系统可以包括比图3b对应的实施例更少或更多的设备,例如,仅包括逆变器2,或者,在逆变器2和电网3之间还包括变压器,用于对输入电网3的电压进行调整。

图3b中示出了逆变器和反向充电电路的输入端和输出端,具体的,图3b中以白色填充的三角形代表输入端,以白色填充的圆形代表输出端。需要说明的是,逆变器2的输入端是指逆变器2用于与光伏设备1相连的端口,逆变器2的输出端是指逆变器2用于与电网3相连的端口。

在一种可能的实现方式中,光伏设备1包括多个光伏组串,本申请实施例提供的逆变器2可以包括多个输入端,逆变器2的多个输入端用于分别连接多个光伏组串,并且逆变器2的不同输入端用于连接光伏设备1的不同光伏组串。反向充电电路可以包括多个输出端,反向充电电路的多个输出端分别连接逆变器2的多个输入端,反向充电电路的不同输出端连接至逆变器2的不同输入端,反向充电电路8可以用于在控制电路9的控制下,向光伏设备1的多个光伏组串中待测的光伏组串输出直流电,不向光伏设备1中的其他光伏组串输出直流电。为了便于描述,可以将待测的光伏组串称作第一光伏组串,待测的光伏组串可以指一个或多个光伏组串。第一光伏组串可以在第一直流电的激励下发光。需要说明的是,在一种可能的实现方式中,反向充电电路8可以在控制电路9的控制下,依次对光伏设备1的不同光伏组串进行反向充电。在一种可能的实现方式中,第一光伏组串可以是光伏设备1中的任意一个或任意多个光伏组串。

不同的测试场景下,一般需要向光伏组串输入不同大小的直流电。例如,对于光伏组件典型的电势诱导衰减(potentialinduceddegradation,pid)缺陷,或光伏组件存在并联电阻偏低,或光伏组件中存在电池片混档场景等,通常需要对待测的光伏组串输入较小的电流;对于光伏组串中光伏组件典型的电池片隐裂、碎裂、或存在二极管短路、组串有断开等场景,通常需要对光伏组串输入较大的电流。为了便于调整反向充电电路8向光伏设备1输出的第一直流电的大小,在一种可能的实现方式中,反向充电电路8可以包括调整电路,用于对反向充电电路输出的第一直流电的大小进行调整。可选的,该调整电路可以为降压式变换电路,例如buck电路,其基本特征是直流dc-直流dc转换电路,buck电路的输出电压低于其输入电压。

在一种可能的实现方式中,为了提高第一直流电的调整精度,反向充电电路8可以包括检测电路,例如霍尔传感器,检测电路可以用于将对第一直流电的检测结果输入控制电路9。控制电路9可以基于检测结果控制调整电路来调整第一直流电的大小。

在一种可能的实现方式中,反向充电电路8可以内置直流电源,例如充电电池,利用内置的直流电源对光伏设备1进行反向充电。采用这种实现方式,实现难度低,降低方案设计难度。

或者,在一种可能的实现方式中,反向充电电路8可以不包括电源,由外部的电源向反向充电电路8的输入端输入直流电。为了便于区分,可以将输入反向充电电路8的直流电称作第二直流电。

参考图4a,反向充电电路8可以包括输出电路81,输出电路81的输入端可以连接反向充电电路8的输入端,输出电路81可以包括多个切换支路。每个切换支路的一端连接至反向充电电路8的输入端,每个切换支路的另一端连接至反向充电电路8的输出端,并且不同切换支路连接至反向充电电路8的不同输出端,由于反向充电电路8的不同输出端用于通过逆变器2的输入端连接光伏设备1的不同光伏组串,因此不同切换支路可以与不同光伏组串相连。

在一种可能的实现方式中,每个切换支路可以包括电控开关,电控开关可以在控制电路9(图4a未示出,可参考图3b)的控制下接通或断开,控制电路9通过控制每个电控开关的状态可以将输入的第二直流电输出至所需测试的第一光伏组串。例如,假设多个切换支路中的某个切换支路1与多个光伏组串中的光伏组串1相连,需要对光伏组串1进行el缺陷测试时,控制电路9可以控制切换支路1接通,控制其他切换支路断开,将输入反向充电电路8的第二直流电输入光伏组串1,使光伏组串1发光,进行el缺陷测试。

参考图4b,本申请实施例提供的反向充电电路8的另一实施例,可以包括霍尔传感器(图4b中以白色填充的椭圆表示)以及彼此串联的启动/分断开关83、buck电路82、输出电路81,启动/分断开关83与反向充电电路8的输入端相连,输出电路81可以参考图4a进行理解,输出电路81的多个切换支路用于连接至逆变器2的不同输入端。图4b中霍尔传感器(图4b中以白色填充的椭圆表示)的设置位置仅作为举例,在一些实施例中,可以调整霍尔传感器(图4b中以白色填充的椭圆表示)的位置,例如,设置在反向充电电路8和启动/分断开关83之间。

启动/分断开关83是指可以实现大电流、高电压下通断的开关,例如断路器或直流接触器。输出电路81需要大量电控开关,比如绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor,igbt),常见的电控开关只能实现小电流、小电压下的通断,而切换支路中的电流或电压可能较高,为了保护切换支路中的电控开关,在接通反向充电电路8的过程中,可以先行接通各切换支路中的电控开关,之后接通启动/分断开关83;在关闭反向充电电路8的过程中,可以先行断开启动/分断开关83,之后断开各切换支路中的电控开关。

buck电路82可以在控制电路9(图4b未示出,可参考图3b)的控制下,对输入的第二直流电的大小进行调整,以适用于不同规格/组合的光伏组件,增加输入光伏组串的第一直流电的调节范围。

霍尔传感器(图4b中以白色填充的椭圆表示)可以将检测结果(例如电流的大小)输出至控制电路9(图4b未示出,可参考图3b),以便于控制电路9(图4b未示出,可参考图3b)根据检测到的电流大小对buck电路进行控制,将测试电流调整为当前el缺陷测试所需的电流大小。

在实际应用中,反向充电电路8中,由于buck电路82具有慢启动的特性,若设置有buck电路82,可以不设置启动/分断开关83;可以采用其他类型的检测电路来代替图4b中的霍尔传感器(图4b中以白色填充的椭圆表示),并且,参考图4c,霍尔传感器(图4b中以白色填充的椭圆表示)可以设置在多个切换支路中的每个切换支路,以使得控制电路9(图4b未示出,可参考图3b)获取每个切换支路中的直流电流,进而使得控制电路9(图4b未示出,可参考图3b)对输入任一切换支路对应的光伏组串的直流电的控制。

在一种可能的实现方式中,为反向充电电路提供第二直流电的直流电源可以来源于逆变器中的逆变电路或汇流电路。参考图5,本申请提供的光伏系统另一个实施例可以包括光伏设备1、逆变器2、电网3、采集设备5以及信号处理装置6,其中,光伏设备1包括多个光伏组串,逆变器2可以包括汇流电路21、逆变电路22、逆变控制电路23、反向控制电路24和反向充电电路8。图5中,以白色填充的三角形代表输入端,以白色填充的圆形代表输出端。在一些实施例中,光伏系统可以包括更多或更少的设备,只要包括本申请实施例提供的逆变器2即可。

图5对应的实施例中,反向控制电路24和逆变控制电路23可以对应于图3a和图3b对应的实施例中的控制电路9,或者,图5对应的实施例中,反向控制电路24可以对应于图3a和图3b对应的实施例中的控制电路9。

图5中以光伏设备1包括光伏组串1至光伏组串n为例,n为大于2的正整数,需要说明的是,对于不大于n的任意一个正整数i,光伏组串i可以对应于一个光伏组串,也可以对应于多个光伏组串。

汇流电路21包括多个汇流支路,不同汇流支路分别通过逆变器2的的输入端分别连接至不同的光伏组串,汇流电路21用于在逆变器2输出交流电的过程中,对各光伏组串输入的直流电(或称第四直流电)进行汇流,并将汇流后的直流电(或称第五直流电)输入逆变电路22的输入端。第四直流电的电流与第五直流电的电流大小可以相同,只是存在的具体形式不同,第四直流电以对应于多个光伏组串的多路电流的形式存在,第五电流以单路电流的形式存在,从而可以减少逆变电路22的输入端的数目。图5中以汇流电路21包括汇流支路1至汇流支路n为例,为了便于描述,对于不大于n的任意一个正整数i,假设汇流支路i连接至光伏组串i。

在一种可能的实现方式中,每个汇流支路可以包括升压电路,每个升压电路可以在逆变控制电路23的控制下对光伏组串输入的第四直流电进行升压处理。在这种情况下,第五直流电的电压高于第四直流电的电压。

逆变电路22的输入端可以与汇流电路21的输出端相连,逆变电路22的输出端可以与电网相连。

反向充电电路8的输入端与逆变电路22的输入端相连,或者,反向充电电路8的输入端与汇流电路21的输出端相连。反向充电电路8包括多个输出端,图5中以反向充电电路8包括n个输出端为例,不同输出端分别连接至逆变器的不同输入端。

在光伏发电过程中,反向控制电路24可以控制反向充电电路8不工作(或称断开),例如,控制图4a中各切换支路断开,逆变控制电路23控制逆变电路22和汇流电路21工作(或称接通)。光伏组串1至光伏组串n在光照下分别向汇流支路1至汇流支路n输入直流电,各个汇流支路在逆变控制电路23的控制下对输入的直流电进行升压处理,升压后的直流电汇流后输入逆变电路22的输入端,逆变电路22在逆变控制电路23的控制下将汇流后的直流电转换为交流电,输出至电网3。

在el缺陷检测过程中,在一种可能的实现方式中,可以由逆变器2中的逆变电路22为反向充电电路8提供第二直流电。具体的,反向控制电路24可以控制反向充电电路8工作(或称接通),例如,控制图4b中启动/分断开关83和待测光伏组串(假设光伏组串1)对应的切换支路接通,控制其他光伏组串对应的切换支路断开。逆变控制电路23控制逆变电路22工作(或称接通),逆变控制电路23控制汇流电路21断开。逆变电路22的输出端可以在逆变控制电路23的控制下向电网3取交流电,将交流电转换为直流电(即第二直流电),输入反向充电电路8。反向充电电路8在反向控制电路24的控制下向待测的光伏组串(例如光伏组串1)输入第一直流电,以使得光伏组串1在第一直流电的激励下发光。设置在光伏设备1附近的信号采集设备5可以采集光伏组串1发出的光信号,之后,信号处理装置6可以对信号采集设备5采集的光信号进行处理和分析,实现对光伏组串1中光伏组件的缺陷进行检测。

或者,在有光照的情况下,el缺陷检测过程中,在另一种可能的实现方式中,逆变器2中的汇流电路21为反向充电电路8提供第二直流电。具体的,反向控制电路24可以控制反向充电电路8工作,例如,控制图4b中启动/分断开关83和待测光伏组串(假设光伏组串1)对应的切换支路接通,控制其他光伏组串对应的切换支路断开;逆变控制电路23控制汇流支路1断开,控制汇流电路21中的汇流支路1以外的部分或全部汇流支路接通,以汇流支路2接通为例;逆变控制电路23控制逆变电路22断开。光伏组串2产生的第三直流电输入汇流支路2,经汇流支路2输出第二直流电至反向充电电路8的输入端。反向充电电路8在反向控制电路24的控制下向光伏组串1输入第一直流电,以使得光伏组串1在第一直流电的激励下发光。设置在光伏设备1附近的信号采集设备5可以采集光伏组串1发出的光信号,之后,信号处理装置6可以对信号采集设备5采集的光信号进行处理和分析,实现对光伏组串1中光伏组件的缺陷检测。

在一种可能的实现方式中,上述反向控制电路24的功能可以集成在逆变控制电路23中;或者,上述反向控制电路24可以与现有的逆变控制电路23分开设置,在一种可能的实现方式中,可以将反向控制电路24和反向充电电路8封装在一起。

可以理解的是,在具体实施过程中,可选的,执行el缺陷测试时,可以基于光照情况来确定由逆变电路还是由汇流电路向反向充电电路供电。例如,在光照条件良好(如晴天)时,可以由汇流电路向反向充电电路供电,而在光照条件较差(如阴天、夜晚)时,可以由逆变电路供电。具体的供电方式可以由控制电路确定,并使能逆变电路或汇流电路供电。可选的,还可以由逆变电路和汇流电路共同供电。上述方法可以基于光照条件,灵活选择反向供电电路的供电方式,避免因光照条件不好,而导致无法进行el缺陷测试的情况发生。

上述实施例中,逆变器2与光伏设备1相连,一般将上述实施例中的逆变器称作组串式逆变器。在一种可能的实现方式中,逆变器2可以通过汇流箱与光伏设备1相连,将这种部署下的逆变器2称作集散式逆变器。

参考图6a,本申请提供的汇流箱一个实施例中,以与集散式逆变器连接的多个汇流箱中的一个汇流箱7_1为例,汇流箱7_1的输入端(图6a中未示出)用于连接光伏设备的光伏组串,汇流箱7_1包括控制电路9和反向充电电路8。其中,控制电路9,用于在汇流箱7_1测试光伏设备的光伏组串时,使能反向充电电路8输出第一直流电;反向充电电路8,用于向光伏设备的光伏组串输出第一直流电,其中,第一直流电用于激励光伏设备的光伏组串发光。将汇流箱7_1的输入端连接至光伏设备的输出端后,便实现反向充电电路8的输出端与光伏设备的输出端的电性连接,无需进行额外的线路改造,有利于节约人力成本,实现对光伏设备的光伏组串的自动化测试。

参考图6b,本申请实施例提供的光伏系统的另一个实施例可以包括光伏设备1、多个汇流箱(图6b中以汇流箱7_1至汇流箱7_m为例)、逆变器2、电网3、采集设备5以及信号处理装置6,任意一个汇流箱可以包括控制电路9和反向充电电路8,反向充电电路8的输出端可以与所在的汇流箱的输入端相连,将汇流箱的输入端连接至光伏设备1后,便实现反向充电电路8与光伏设备1的连接。

图6b中示出了逆变器2和汇流箱7_1至汇流箱7_m的输入端和输出端,示出了反向充电电路8的输出端,具体的,图6b中以白色填充的三角形代表输入端,以白色填充的圆形代表输出端。

在一些实施例中,光伏系统可以包括更多或更少的设备,只要包括本申请实施例提供的汇流箱即可。

在光伏发电过程中,光伏设备1用于向汇流箱7_1至汇流箱7_m输入直流电,任一汇流箱(图6b中仅示例性的示出汇流箱7_1和汇流箱7_m)用于对连接的多个光伏组串输入的多路直流电(图6b中以一条直线代表汇流箱与多个光伏组串间的多条连接线)进行汇流,并将汇流后的直流电输入逆变器2,逆变器2用于将输入的直流电转换为交流电,通过其输出端输出至电网3。

在el缺陷检测过程中,任一汇流箱中的反向充电电路8可以向光伏设备1输入测试直流电(称作第一直流电),以使得光伏设备1中的光伏组件在第一直流电的激励下发光。设置在光伏设备1附近的信号采集设备5可以采集光伏设备1发出的光信号,之后,信号处理装置6可以对信号采集设备5采集的光信号进行处理和分析,实现对光伏设备1中光伏组件的缺陷检测。

图6b中反向充电电路8的具体结构可以参考前述任一实施例的相关描述,此处不再赘述。

参考图7,本申请提供的光伏系统另一个实施例可以包括光伏设备1、多个汇流箱(图7中仅示例性的示出汇流箱7_1)、逆变器2、电网3、采集设备5以及信号处理装置6,汇流箱7_1可以包括汇流电路71、控制电路72和反向充电电路8,反向充电电路8的多个输出端可以分别与汇流箱7_1的多个输入端相连,将汇流箱7_1的多个输入端分别连接至光伏设备1的多个光伏组串后,便实现反向充电电路8与光伏设备1的光伏组串的连接。图7中,以白色填充的三角形代表输入端,以白色填充的圆形代表输出端。在一些实施例中,光伏系统可以包括更多或更少的设备,只要包括本申请实施例提供的汇流箱7_1即可。

图7对应实施例中,控制电路72可以对应于图6a和图6b对应的实施例中的控制电路9。

图7中以光伏设备1中的光伏组串1至光伏组串n连接至汇流箱7_1为例,需要说明的是,对于不大于n的任意一个正整数i,光伏组串i可以对应于一个光伏组串,也可以对应于多个光伏组串。

汇流电路71包括多个汇流支路,不同汇流支路分别连接至不同的光伏组串,汇流电路71用于对多个光伏组串输入的直流电进行汇流,并将汇流后的直流电输入逆变器2。图7中以汇流电路71包括汇流支路1至汇流支路n为例,为了便于描述,对于不大于n的任意一个正整数i,假设汇流支路i连接至光伏组串i。

在一种可能的实现方式中,每个汇流支路可以包括升压电路(图7中未具体示出),每个升压电路可以在控制电路72的控制下对光伏组串输入的直流电进行升压处理。

逆变器2可以包括逆变电路22和逆变控制电路23,逆变电路22的输入端可以与汇流电路71的输出端相连,逆变电路22的输出端可以与电网3相连。

反向充电电路8的输入端与汇流电路71的输出端相连。反向充电电路8包括多个输出端,图7中以反向充电电路8包括n个输出端为例,不同输出端分别连接至汇流电路71的不同汇流支路的输入端。

在光伏发电过程中,控制电路72可以控制反向充电电路8不工作(或称断开),例如,控制图4a中各切换支路断开,逆变控制电路23控制逆变电路22工作,控制电路72控制汇流电路71工作。光伏组串1至光伏组串n在光照下分别向汇流支路1至汇流支路n输入产生的直流电(称作第四直流电),各个汇流支路在控制电路72的控制下对输入的第四直流电进行汇流(在一些实施例中,还可以对第四直流电进行升压处理),输出汇流后的直流电(称作第五直流电)至逆变电路22的输入端,逆变电路22在逆变控制电路23的控制下将输入的第五直流电转换为交流电,输出至电网3。

在el缺陷检测过程中,在一种可能的实现方式中,为反向充电电路8提供第二直流电的直流电源可以为逆变器2中的逆变电路22。具体的,控制电路72可以控制反向充电电路8工作,例如,控制图4b中启动/分断开关83和待测光伏组串(假设光伏组串1)对应的切换支路接通,控制其他光伏组串(或称第二光伏组串)对应的切换支路断开,逆变控制电路23控制逆变电路22工作(或称接通),控制电路72控制汇流电路71断开。逆变电路22的输出端可以在逆变控制电路23的控制下向电网3取交流电,将交流电转换为第二直流电,输入反向充电电路8。反向充电电路8在控制电路72的控制下向光伏组串1输入第一直流电,以使得光伏组串1在第一直流电的激励下发光。设置在光伏设备1附近的信号采集设备5可以采集光伏组串1发出的光信号,之后,信号处理装置6可以对信号采集设备5采集的光信号进行处理和分析,实现对光伏组串1中光伏组件的缺陷检测。

或者,在有光照的情况下,el缺陷检测过程中,在另一种可能的实现方式中,为反向充电电路8提供第一直流电的直流电源可以为汇流箱7_1中的汇流电路71。具体的,控制电路72可以控制反向充电电路8工作,例如,控制图4b中启动/分断开关83和待测光伏组串(假设光伏组串1)对应的切换支路接通,控制其他光伏组串(或称第二光伏组串)对应的切换支路断开;控制电路72控制汇流支路1断开,控制电路72控制汇流电路71中的汇流支路1以外的部分或全部汇流支路接通,以汇流支路2接通为例;逆变控制电路23控制逆变电路22断开。光伏组串2产生的第三直流电输出至汇流支路2,经由汇流支路2输出第二直流电至反向充电电路8。反向充电电路8在控制电路72的控制下向光伏组串1输入第一直流电,以使得光伏组串1在第一直流电的激励下发出光信号。设置在光伏设备1附近的信号采集设备5可以采集光伏组串1发出的光信号,之后,信号处理装置6可以对信号采集设备5采集的光信号进行处理和分析,实现对光伏组串1中光伏组件的缺陷检测。

在一种可能的实现方式中,上述控制电路72可以与逆变控制电路23通信连接(图7中以双向箭头的虚线表示)。在一种可能的实现方式中,上述控制电路72可以与反向充电电路8封装在一起。

应理解的是,本申请所提供的逆变器可以工作在不同的状态下。在第一工作状态下,内置的反向充电电路处于关断状态,逆变器主要用于将光伏设备中的光伏组串所产生的直流电转换为交流电,输入电网。在第二工作状态下,内置的反向充电电路处于开启状态,逆变器主要用于通过反向充电电路向光伏设备的待测光伏组串输出直流电,以进行el缺陷测试。在具体实施过程中,逆变器处于哪种工作状态可以由控制电路控制。可选的,控制电路可以通过执行逆变器中存储器存储的计算机程序代码,实现上述功能。或者,可选的,控制电路可以通过执行逆变器接收的来自于操作人员的操作指令,以实现上述功能。

应理解的是,本申请所提供的汇流箱也可以工作在不同的状态下。在第一工作状态下,内置的反向充电电路处于关断状态,汇流箱主要用于汇聚光伏设备中的光伏组串所产生的直流电,并输入逆变器中。在第二工作状态下,内置的反向充电电路处于开启状态,汇流箱主要用于通过反向充电电路向光伏设备的待测光伏组串输出直流电,以进行el缺陷测试。在具体实施过程中,汇流箱处于哪种工作状态可以由控制电路控制。可选的,控制电路可以通过执行汇流箱中存储器存储的计算机程序代码,实现上述功能。或者,可选的,控制电路可以通过执行汇流箱接收的来自于操作人员的操作指令,以实现上述功能。

其中,可选的,反向充电电路包括电源,无需外接电源或者无需其他供电电路,方案简单,实现难度低。

可选的,反向充电电路由逆变电路供电,和/或,汇流电路供电。在具体实施过程中,可以根据光照条件,灵活选择实施的方案,避免因光照条件不好,而无法进行el测试的情况发生,提高了维护灵活度。

应说明的是,在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系,例如,a/b可以表示a或b;本申请中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况,其中a,b可以是单数或者复数。并且,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或多于两个。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。

以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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