光伏组件中旁路二极管检测方法及系统与流程

本发明属于光伏设备检测技术领域，尤其涉及一种光伏组件中旁路二极管检测方法及系统。

背景技术：

光伏组件是由多个光伏电池单元串联组成，当光伏组件中的任意电池单元受到遮挡或发生隐裂问题时，会影响整个电路中其他电池的发电，同时被遮挡的电池单元会消耗其他电池单元的电能而急剧升温，发生热斑效应，可能导致火灾的发生。现有的光伏组件中都使用了旁路二极管对光伏组件进行保护，当组件中任意一个电池单元发生问题(遮挡或隐裂)，反向并联在电池单元上的旁路二极管自动启动，屏蔽掉发生问题的电池单元，避免热斑效应的发生。由于旁路二极管在光伏组件中起到重要作用，检测其功能正常保障旁路二极管的性能具有重要意义。

目前传统的对光伏组件的旁路二极管进行检测的手段一般是：对电池单元通正向电流，此时旁路二极管处于方向偏置，当电池单元中没有电流通过时，确认二极管发生短路，当电池单元有电流通过时，无法确定旁路二极管是正常状态，还是断路状态，也就是说现有技术无法检测旁路二极管的断路状态，无法实现对旁路二极管全面检测，检测准确性低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种光伏组件中旁路二极管检测方法及系统，能够对光伏组件中旁路二极管的断路检测，可实现对旁路二极管全面检测，提高检测的准确性。

本发明实施例的第一方面，提供了一种光伏组件中旁路二极管检测方法，光伏组件包括多个串联的电池单元，每一个电池单元与一个旁路二极管反向并联，所述方法包括：

根据所述光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值；

将所述测量电源的正极接通所述光伏组件的负极，将所述测量电源的负极接通所述光伏组件的正极；

测量所述光伏组件的电流值；

当所述光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定所述光伏组件的所有旁路二极管均正常工作；

当所述光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定所述光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。

本发明实施例的第二方面，提供了一种光伏组件中旁路二极管检测系统，包括：

光伏组件包括多个串联的电池单元，每一个电池单元与一个旁路二极管反向并联，所述系统包括：

测量电压值设定模块，用于根据所述光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值；

电源接通模块，用于将所述测量电源的正极接通所述光伏组件的负极，所述测量电源的负极接通所述光伏组件的正极；

测量模块，用于测量所述光伏组件的电流值；

第一确定模块，用于当所述光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定所述光伏组件的所有旁路二极管均正常工作；

第二确定模块，用于所述光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定所述光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。

本发明实施例与现有技术相比的有益效果是：本发明实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测方法及系统，通过根据光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值；将测量电源的正极接通光伏组件的负极，将测量电源的负极接通光伏组件的正极；测量光伏组件的电流值；当光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定光伏组件的所有旁路二极管均正常工作；当光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。本发明实施例能够对光伏组件中旁路二极管的断路检测，可实现对旁路二极管全面检测，提高检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的光伏组件的结构示意图；

图3为本发明另一个实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测方法的流程示意图；

图4为本发明一个实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测系统的结构框图；

图5为本发明一个实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测系统的终端设备的示意框图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参考图1，图1为本发明一个实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测方法的流程示意图。参考图2，图2为本发明实施例提供的光伏组件的结构示意图，其中光伏组件包括多个串联的电池单元201，每一电池单元201与一个旁路二极管202反向并联。本实施例详述如下：

s101：根据光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值。

在本发明实施例中，光伏组件中旁路二极管的数量可以是是任意数量，本发明实施例对此不作任何限制，例如可以是60个。根据光伏组件中一个旁路二极管通常导通所需要的电压值，以及光伏组件旁路二极管的连接关系(串联或并联)，确定测量电源的测量电压值。

s102：将测量电源的正极接通光伏组件的负极，测量电源的负极接通光伏组件的正极。

在本发明实施例中，由于光伏组件中旁路二极管与电池单元是反向并联连接的，当将测量电源的正极接通光伏组件的负极，测量电源的负极接通光伏组件的正极时，光伏组件中旁路二极管处于导通状态。同时由于光伏组件中电池单元通常是由硅片组成，其实质也是二极管，当将测量电源的正极接通光伏组件的负极，测量电源的负极接通光伏组件的正极时，光伏组件中电池单元处于截止状态。

s103：测量光伏组件的电流值。

在本发明实施例中，可以通过电压电流监视装置测量光伏组件的电流值。例如，电压电流监视装置测量可以是安培表或万能表。

s104：当光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定光伏组件的所有旁路二极管均正常工作。

在本发明实施例中，由于旁路二极管本身存在压降，当有电流通过时，旁路二极管会消耗电能而发热，当发热过高会导致与旁路二极管接触的高分子材料融化破坏。因此，第一预设范围为根据旁路二极管的特性分别设定的，只需要保证有较为明显的电流通过即可。

s105：当光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。

在本发明实施例中，由于旁路二极管发生断路时，旁路二极管处于截止状态。而与发生断路旁路二极管并联的电池单元处于反向偏置状态，有微弱电流通过。因此，第二预设范围值为根据电池单元处于反向偏置状态的微弱电流而设定的。

从上述实施例可知，通过根据光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值；将测量电源的正极接通光伏组件的负极，将测量电源的负极接通光伏组件的正极；测量光伏组件的电流值；当光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定光伏组件的所有旁路二极管均正常工作；当光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。本发明实施例能够对光伏组件中旁路二极管的断路检测，可实现对旁路二极管全面检测，提高检测的准确性。

参考图3，图3为本发明另一实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测方法的流程示意图。本实施例详述如下：

s301：根据光伏组件中的旁路二极管的数量和一个旁路二极管的正向导通电压，确定测量电压值的最小值。

在本发明实施例中，旁路二极管的正向导通电压为旁路二极管的特性，例如，通常的旁路二极管的正向导通电压0.5v，当光伏组件中的旁路二极管的数量为60个时，则测量电压值的最小取值为：60×0.5v＝30v。

s302：根据最小值和光伏组件中电池单元的击穿电压值，确定测量电压值的最大值。

在本发明实施例中，电池单元实质为二极管，其击穿电压值通常为20v，则测量电压值的最大值为测量电压值的最小值加上20v。例如，当测量电压值的最小取值为30v时，则测量电压值的最大值为：30v+20v＝50v。

s303：根据所述最小值和所述最大值，确定所述测量电压值。

在本发明实施例中，可以在测量电压值的最小值至测量电压值的最大值中去任意电压值作为测量电压值。例如，当测量电压值的最小值为30v，则测量电压值的最大值为50v时，可以确定测量电压值的范围[30v,50v]。

步骤s304至s307与步骤s102至s105的内容一致，具体请参见步骤s102至s105的相关内容，这里不再赘述。

s308：将测量电压值增大至预设电压值，预设电压值为使与发生断路的旁路二极管并联的电池单元发生反向偏置的电压。

在本发明实施例中，预设电压值可以是电池单元的击穿电压，例如20v。此时发生断路的旁路二极管并联的电池单元发生反向偏置而发出大量热量。

s309：获取所述光伏组件中各个电池单元的红外图像。

在本发明实施例中，可以采用红外成像装置，获取所述光伏组件中各个电池单元的红外图像。

s310：根据红外图像确定所述光伏组件发生断路的旁路二极管。

在本发明实施例中，根据红外图像确定发热的电池单元，再根据检测出发热的电池单元的具体位置，从而确定光伏组件发生断路的旁路二极管的具体位置。当确定发生断路的旁路二极管的具体位置后，可以通知维修人员相应的具体位置作为后续的维修依据。

从上述实施例可知，本实施例提供的光伏组件中旁路二极管检测方法，通过设定测量电压值的最小取值和测量电压值的最大取值，可以保证测量电压值的不会过而破坏光伏组件，又能提高测量的准确性；同时通过将测量电压值增大至预设电压值，以使与发生断路的旁路二极管并联的电池单元发生反向偏置而发热，根据发热的电池单元，确定所述光伏组件发生断路的旁路二极管，可以准确的确定发生断路的旁路二极管的具体位置，实现快速故障定位与维修。

在本发明的一个实施例中，所述第一预设范围值为0.1a至4a。

在本发明的一个实施例中，所述第二预设范围值为0a至0.1a。

在本发明实施例中，第二预设范围值可以是μa数量级的电流值。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例的光伏组件中旁路二极管检测方法，图4为本发明一实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测系统的结构框图，光伏组件包括多个串联的电池单元，每一个电池单元与一个旁路二极管反向并联，所述系统包括：测量电压值设定模块401、电源接通模块402、测量模块403、第一确定模块404、第二确定模块405。

其中，测量电压值设定模块401，用于根据所述光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值。

电源接通模块402，用于将所述测量电源的正极接通所述光伏组件的负极，所述测量电源的负极接通所述光伏组件的正极。

测量模块403，用于测量所述光伏组件的电流值。

第一确定模块404，用于当所述光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定所述光伏组件的所有旁路二极管均正常工作。

第二确定模块405，用于所述光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定所述光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。

从上述实施例可知，通过根据光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值；将测量电源的正极接通光伏组件的负极，将测量电源的负极接通光伏组件的正极；测量光伏组件的电流值；当光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定光伏组件的所有旁路二极管均正常工作；当光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。本发明实施例能够对光伏组件中旁路二极管的断路检测，可实现对旁路二极管全面检测，提高检测的准确性。

在本发明的一个实施例中，在上述实施例的基础上，参考图4，所述系统还包括：测量电压值增大模块406、获取模块407、第三确定模块408。

测量电压值增大模块406，用于将所述测量电压值增大至预设电压值，所述预设电压值为使与发生断路的旁路二极管并联的电池单元发生反向偏置的电压；

获取模块407，获取所述光伏组件中各个电池单元的红外图像；

第三确定模块408，用于根据发热的电池单元，确定所述光伏组件发生断路的旁路二极管。

在本发明的一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述第一预设范围值为0.1a至4a。

在本发明的一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述第二预设范围为0a至0.1a。

在本发明的一个实施例中，在上述实施例的基础上，参考图4，测量电压值设定模块401，包括：

最小取值确定单元4011，用于根据所述光伏组件中的旁路二极管的数量和一个旁路二极管的正向导通电压，确定测量电压值的最小值；

最大取值确定单元4012，用于根据所述最小值和所述光伏组件中电池单元的击穿电压值，确定测量电压值的最大值；

测量电压值确定单元4013，用于根据所述最小值和所述最大值，确定所述测量电压值。

参见图5，图5为本发明实施例提供的一种光伏组件中旁路二极管检测系统的终端设备的示意框图。如图5所示的本实施例中的终端500可以包括：一个或多个处理器501、一个或多个输入设备502、一个或多个则输出设备503及一个或多个存储器504。上述处理器501、输入设备502、则输出设备503及存储器504通过通信总线505完成相互间的通信。存储器504用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令。处理器501用于执行存储器504存储的程序指令。其中，处理器501被配置用于调用所述程序指令执行以下操作：

处理器501，用于根据所述光伏组件中的旁路二极管的数量设定测量电源的测量电压值；将所述测量电源的正极接通所述光伏组件的负极，将所述测量电源的负极接通所述光伏组件的正极；测量所述光伏组件的电流值；当所述光伏组件的电流值在第一预设电流值范围时，判定所述光伏组件的所有旁路二极管均正常工作；当所述光伏组件的电流值在第二预设电流值范围时，判定所述光伏组件中至少有一个旁路二极管发生断路。

进一步地，处理器501，还用于将所述测量电压值增大至预设电压值，所述预设电压值为使与发生断路的旁路二极管并联的电池单元发生反向偏置的电压；获取所述光伏组件中各个电池单元的红外图像；根据所述红外图像确定所述光伏组件发生断路的旁路二极管。

进一步地，所述第一预设范围值为0.1a至4a。

进一步地，所述第二预设范围为0a至0.1a。

进一步地，处理器501，还用于根据所述光伏组件中的旁路二极管的数量和一个旁路二极管的正向导通电压，确定测量电压值的最小值；根据所述最小值和所述光伏组件中电池单元的击穿电压值，确定测量电压值的最大值；根据所述最小值和所述最大值，确定所述测量电压值。

应当理解，在本发明实施例中，所称处理器501可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

输入设备502可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备503可以包括显示器(lcd等)、扬声器等。

该存储器504可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器501提供指令和数据。存储器504的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器504还可以存储设备类型的信息。

具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器501、输入设备502、输出设备503可执行本发明实施例提供的业务请求方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的终端的实现方式，在此不再赘述。

在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述终端的外部存储设备，例如所述终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序及所述终端所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的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。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。