光伏瓦故障检测电路及检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及光伏瓦故障检测领域，尤其涉及一种光伏瓦故障检测电路及检测装置。


背景技术：

2.随着光伏瓦发电技术的高速发展，光伏瓦在各种光伏发电屋顶上的使用也越来越多，同时也对于光伏瓦在光伏发电屋顶上的故障检测和故障及时维修越来越重视，传统的光伏瓦故障检测方式是在出现故障之后通过单块光伏组件故障自检装置采集光伏组件的短路电流和开路电源来对组件进行故障检测。这种光伏瓦故障检测方式存在很大的缺陷，会存在需要出现故障之后才可以对光伏瓦进行故障检测，并需要外加检测装置的问题。即，这种光伏瓦故障检测方式会由于需要出现故障之后外加检测装置对光伏瓦的故障进行检测进而造成光伏瓦故障检测的检测效率不高。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提出一种光伏瓦故障检测电路及检测装置，旨在解决如何提高光伏瓦故障检测的检测效率的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种光伏瓦故障检测电路，所述光伏瓦故障检测电路包括光伏组件、电压比较器、检测电路、选择开关、故障信号灯和光学检测单元；
5.所述电压比较器与所述光伏组件的输出端连接，用于检测所述光伏组件的第一输出电压；
6.所述检测电路与所述电压比较器、所述光学检测单元和所述选择开关连接，用于根据所述电压比较器的第二输出电压控制所述选择开关的导通状态；
7.所述选择开关还与所述故障信号灯和所述光伏组件的输出端连接，所述故障信号灯与所述光伏组件的输入端连接。
8.可选地，所述电压比较器包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第一输入端与所述光伏组件的输出端连接，所述第二输入端与自定义比较电压源连接，所述第一输出端与所述检测电路连接。
9.可选地，所述电压比较器还包括第一比较芯片和第一电阻，所述第一比较芯片的3脚与所述第一输入端连接，所述第一比较芯片的2脚与所述第二输入端连接，所述第一比较芯片的1脚与所述第一输出端和所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一比较芯片的8脚和系统电源连接，所述第一比较芯片的4脚与系统电源地连接。
10.可选地，所述第一比较芯片为lm399芯片。
11.可选地，所述检测电路包括第二电阻、第一npn三极管、第三电阻和第四电阻，所述第二电阻的一端作为导通端与所述光学检测单元连接，所述第二电阻的另一端与所述第一npn三极管的集电极和所述电压比较器的第一输出端连接，所述第一npn三极管的发射极与所述系统电源地连接，所述第一npn三极管的基极与所述第三电阻的一端和所述第四电阻
的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述系统电源地连接，所述第四电阻的另一端与所述选择开关连接。
12.可选地，所述选择开关包括第一接线端、第二接线端、第三接线端和控制接线端，所述控制接线端与所述检测电路连接，所述第一接线端与所述光伏组件的输出端连接，所述第二接线端与所述故障信号灯连接，所述第三接线端悬空。
13.可选地，所述第一接线端与所述第二接线端连接，与所述第三接线端断开。
14.可选地，所述第一接线端与所述第三接线端连接，与所述第二接线端断开。
15.可选地，所述光学检测单元为光感检测灯。
16.此外，本技术还提供了一种检测装置，检测装置包括上述的所述光伏瓦故障检测电路。
17.本技术提供了一种光伏瓦故障检测电路，该电路包括光伏组件、电压比较器、检测电路、选择开关、故障信号灯和光学检测单元；所述电压比较器与所述光伏组件的输出端连接，用于检测所述光伏组件的第一输出电压；所述检测电路与所述电压比较器、所述光学检测单元和所述选择开关连接，用于根据所述电压比较器的第二输出电压控制所述选择开关的导通状态；所述选择开关还与所述故障信号灯和所述光伏组件的输出端连接，所述故障信号灯与所述光伏组件的输入端连接。通过电压比较器采集光伏组件的输出端的电压，根据采集的电压是否正常使检测电路控制选择开关导通，进而点亮故障信号灯以判断故障的光伏组件，从而避免了现有技术中需要出现故障之后才可以对光伏瓦进行故障检测，并需要外加检测装置的现象发生，通过光伏瓦故障检测电路对每一个光伏组件进行实时检测，并根据故障信号灯判断是否出现故障进而可以提高光伏瓦故障检测的检测效率。
附图说明
18.图1为本实用新型光伏瓦故障检测电路的结构示意图；
19.图2为本实用新型光伏瓦故障检测电路中电压比较器内部示意图；
20.图3为本实用新型光伏瓦故障检测电路中检测电路的电路图；
21.图4为本实用新型光伏瓦故障检测电路中选择开关的内部示意图。
22.附图标号说明：
23.标号名称标号名称10光伏组件20电压比较器30检测电路40光学检测单元50选择开关60故障信号灯u1第一比较芯片r1第一电阻r2第二电阻r3第三电阻r4第四电阻t1第一npn三极管dt导通端21第一输入端22第二输入端23第一输出端51第一接线端52第二接线端53第三接线端kx控制接线端
24.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
30.本实用新型提供一种光伏瓦故障检测电路，参照图1的光伏瓦故障检测电路的结构示意图，光伏瓦故障检测电路包括光伏组件10、电压比较器20、检测电路30、选择开关50、故障信号灯60和光学检测单元40；
31.所述电压比较器20与所述光伏组件10的输出端连接，用于检测所述光伏组件10的第一输出电压；
32.所述检测电路30与所述电压比较器20、所述光学检测单元40和所述选择开关50连接，用于根据所述电压比较器20的第二输出电压控制所述选择开关50的导通状态；
33.所述选择开关50还与所述故障信号灯60和所述光伏组件10的输出端连接，所述故障信号灯60与所述光伏组件10的输入端连接。
34.在本实施例中，电压比较器20通过对光伏组件10的输出端的第一输出电压进行检测，进而得到一个检测结果(在此指的是一个电平)，检测电路30根据检测结果控制选择开关50进行不同方式的导通，其中第一输出电压是指该光伏组件10的实际转换电压，检测结果是指检测第一输出电压是否符合实际电压范围，例如符合则会高电平作为检测结果，反之不符合就会输出低电平作为检测结果，其中光伏组件是指光伏瓦中的组成的单一的光伏器件，光伏瓦有多个光伏组件组成，对每个组件都可以建立故障检测电路。并根据选择开关50与故障信号灯60连接关系可知，当光伏瓦其中的一个光伏组件10出现故障时，可以将该光伏组件进行断路进而使连接的故障信号灯60点亮，由光伏瓦的串联连接特性可知，其他光伏组件的电流通过该出现故障的光伏组件10就会是其故障检测电路中的故障信号灯60点亮，进而提供了故障检测效率。
35.进一步地，在本技术光伏瓦故障检测电路又一实施例中，参照图2，图2为光伏瓦故障检测电路中电压比较器内部示意图，所述电压比较器20包括第一输入端21、第二输入端22和第一输出端23，所述第一输入端21与所述光伏组件10的输出端连接，所述第二输入端22与自定义比较电压源连接，所述第一输出端23与所述检测电路30连接。
36.具体的，所述电压比较器20还包括第一比较芯片u1和第一电阻r1，所述第一比较芯片u1的3脚与所述第一输入端21连接，所述第一比较芯片u1的2脚与所述第二输入端22连接，所述第一比较芯片u1的1脚与所述第一输出端23和所述第一电阻r1的一端连接，所述第一电阻r1远离所述第一比较芯片u1的1脚的一端与所述第一比较芯片u1的8脚和系统电源连接，所述第一比较芯片u1的4脚与系统电源地连接。
37.具体的，所述第一比较芯片u1为lm399芯片。
38.在本实施例中，通过第一比较芯片u1构成的电压比较器20对光伏组件10的输出端的第一输出电压进行检测，第一比较芯片u1可以为lm399芯片，也可以是其他的芯片。主要的作用原理是将光伏组件10的输出端的第一输出电压接入第一比较芯片u1的第一输入端21，而在第一比较芯片u1的第二输入端22上接入一个自定义比较电压源，根据第一输出电压和自定义比较电压源的大小关系可以确定第一比较芯片u1的第一输出端23的电平值。故当第一输出电压大于或等于自定义比较电压源时，第一比较芯片u1的第一输出端23的输出电平值为高电平；当第一输出电压小于自定义比较电压源时，第一比较芯片u1的第一输出端23的输出电平值为低电平，最终就会将第一比较芯片u1的第一输出端23的输出电平值作为检测结果输出至检测电路，通过检测电路控制选择开关。例如，当经过实验得出光伏组件的输出电压小于a时，就表示该光伏组件已经出现故障，故将自定义比较电压源设置为a，当实际光伏组件10的输出端的第一输出电压为b,就会检测a和b的大小关系，根据两者之间的大小关系进而得到准确的检测结果，当a≤b时，就会知道该光伏组件工作正常未出现故障，就会得到固定的检测结果对选择开关50进行导通选择；当a》b时，就会知道该光伏组件已经出现故障，就会得到固定的检测结果对选择开关50进行导通选择。即可以对光伏组件进行准确的故障判断。
39.进一步地，在本技术光伏瓦故障检测电路又一实施例中，参照图3，图3为光伏瓦故障检测电路中检测电路的电路图，所述检测电路30包括第二电阻r2、第一npn三极管t1、第三电阻r3和第四电阻r4，所述第二电阻r2的一端作为导通端dt与所述光学检测单元40连接，所述第二电阻r2远离所述光学检测单元40的一端与所述第一npn三极管t1的集电极和所述电压比较器20的第一输出端23连接，所述第一npn三极管t1的发射极与所述系统电源地连接，所述第一npn三极管t1的基极与所述第三电阻r3的一端和所述第四电阻r4的一端连接，所述第三电阻r3远离所述第一npn三极管t1的基极的一端与所述系统电源地连接，所述第四电阻r4远离所述第一npn三极管t1的基极的一端与所述选择开关50连接。
40.具体的，所述光学检测单元40为光感检测灯。
41.在本实施例中，检测电路30是通过接收到电压比较器20的输出检测结果进而对选择开关50进行控制的，由图3可知，当第一比较芯片u1的第一输出端23的输出电平值是低电平时，检测电路30中的第一npn三极管t1不会导通，进而使选择开关50的控制接线端kx直接通过第二电阻r2接到光学检测单元40上，故选择开关50的控制接线端kx的电平与光学检测单元40的电平相同；当第一比较芯片u1的第一输出端23的输出电平值是高电平时，检测电
路30中的第一npn三极管t1会导通，进而使选择开关50的控制接线端kx直接通过第一npn三极管t1接到系统电源地上，故选择开关50的控制接线端kx为低电平，进而可以通过电平的高低控制选择开关50的选择性导通。还有值得说明的一点是，光学检测单元60为光感检测灯，其中光感应灯通过对实际光线的感知实现对检测电路30的控制，例如当光感应灯检测当前时间为夜间时，就不会对检测电路30进行供电工作，故减少了实际的故障检测误差；当光感应灯检测当前时间为白天时，就会对检测电路30进行供电工作，并提供的电平为高电平，进而使第一比较芯片u1的第一输出端23的输出电平值是低电平时，选择开关50的控制接线端kx的电平与光学检测单元40的电平相同，即为高电平，进而实现了检测电路30对选择开关50的不同控制，保证了故障检测的准确率。
42.进一步地，在本技术光伏瓦故障检测电路又一实施例中，参照图4，图4为光伏瓦故障检测电路中选择开关的内部示意图，所述选择开关50包括第一接线端51、第二接线端52、第三接线端53和控制接线端kx，所述控制接线端kx与所述检测电路30连接，所述第一接线端51与所述光伏组件10的输出端连接，所述第二接线端52与所述故障信号灯60连接，所述第三接线端53悬空。
43.具体的，所述第一接线端51与所述第二接线端52连接，与所述第三接线端53断开。
44.具体的，所述第一接线端51与所述第三接线端53连接，与所述第二接线端52断开。
45.在本实施例中，选择开关50是一个双选择开关，可以根据控制接线端kx的不同控制信息选择导通不同的开关。其中第一接线端51为公共接线端，第二接线端52和第三接线端53为选择接线端，可以根据控制接线端kx的要求导通第一接线端51和第二接线端52或第三接线端53。在本技术中，当控制接线端kx接收到高电平时，实际表示电路正常就会通过控制接线端kx控制第一接线端51与所述第三接线端53连接，与第二接线端52断开，而第三接线端53悬空，实现故障信号灯60断开，而故障信号灯60不点亮就代表该光伏组件正常；当控制接线端kx接收到低电平时，实际表示光伏组件不正常，就会通过控制接线端kx控制第一接线端51与所述第二接线端52连接，与第三接线端53断开，而第二接线端52与述故障信号灯60，实现故障信号灯60导通点亮，而故障信号灯60点亮就代表该光伏组件出现故障。用户就可以根据光伏瓦故障检测电路的检测结果由对应光伏组件的故障信号灯60就可以及时准确的观察到，以便及时对对应的光伏组件的故障及时维修。
46.此外，本技术还提供了一种检测装置，检测装置包括所述光伏瓦故障检测电路。
47.以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是在本技术的发明构思下，利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本技术的专利保护范围内。