一种电子开关检测装置、光伏接线盒及光伏装置的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种电子开关检测装置光伏接线盒及光伏装置。

背景技术：

当今世界，太阳能资源得到越来越广泛的应用，太阳能转化为电能使用需要通过太阳能电池组件来实现，其中太阳能电池组件接线盒在太阳能电池组件的组成中起到非常重要的作用，

太阳能电池组件接线盒(又称光伏接线盒)是太阳能电池与外部负载连接的装置，从而实现将太阳能电池产生的电力输送到外部线路。光伏接线盒内设置有导通/关断开关，用以控制太阳能电池连通或断开外部负载。现有大多数接线盒只对开关进行导通/关断的状态控制，并没有相应的状态反馈，由于没有反馈，导致操作人员无法判断太阳能电池的电力真实的输出状态，若采用人工检测光伏接线盒是否导通/关断，工序繁琐、费时费力。

技术实现要素：

本申请提供一种电子开关检测装置，包括：电子开关、开关控制模块、开关检测模块、信号采集模块；所述开关控制模块与信号采集模块连接，开关控制模块与所述电子开关连接，所述电子开关与所述开关检测模块连接，所述开关检测模块与所述信号采集模块连接；所述开关控制模块用于控制所述电子开关的导通/关断状态，所述开关检测模块分别检测电子开关导通/关断时的电压信号，所述信号采集模块用于采集所述电压信号，并将所述电压信号反馈给所述开关控制模块。

可选的，所述开关检测模块包括：电源、第一电阻、第二电阻和光耦；所述电源与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述信号采集模块和所述光耦的集电极连接，所述光耦的发射极与所述电子开关的一端连接，光耦的输入端正极与所述第二电阻连接，光耦的输入端的负极与所述电子开关的另一端连接。

可选的，还包括电流检测模块，所述电流检测模块与所述电子开关串联，电流检测模块与所述信号采集模块连接；所述电流检测模块用于检测所述电子开关处于开/关状态时的电流信号。

可选的，还包括：显示模块，所述显示模块与所述信号采集模块及所述电流检测模块连接，用于显示所述电子开关处于开/关状态时的电压信号和/或电流信号。

可选的，还包括：报警模块，所述报警模块连接所述信号采集模块，报警模块接收所述报警模块传输的电压信号，并将所述电压信号转化为语音信号。

可选的，所述采集模块为ADC芯片。

可选的，所述电源的电压为3-3.4伏。

可选的，所述电子开关为MOS器件。

可选的，本申请还提供一种包括电子开关检测装置的光伏接线盒。

可选的，本申请还提供一种包括光伏接线盒的光伏装置，还包括：光伏电池，所述光伏电池与所述光伏接线盒的一端连接，所述光伏接线盒的另一端与外部负载连接，光伏接线盒用于控制所述光伏电池对所述外部负载供电或断电。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请提供的电子开关检测装置，通过开关控制模块连接电子开关，控制电子开关的导通或关断，通过开关检测模块连接电子开关，开关检测模块连接信号采集模块，当电子开关导通或关断时，开关检测模块检测到不同的电压信号，并将电子开关导通或关断时电压变化的信号传递到信号采集模块，通过信号采集模块接收电压信号进而获得电子开关真实的工作状态，实现了电子开关检测装置对电子开关状态的有效监控，增加了光伏组件的可靠性与安全性。

附图说明

图1是本申请电子开关检测装置的结构框图；

图2是本申请第一实施例开关检测模块的电路原理图；

图3是本申请第二实施例开关检测模块的电路原理图；

图4是本申请电子开关检测装置另一实施例的结构框图。

附图标记

输入高压端1、输入低压端2、输出高压端3、输出低压端4、旁路二极管5、电子开关10、开关控制模块20、开关检测模块30、电源31、第一电阻32、光耦33、第二电阻34、二极管35、信号采集模块40、电流检测模块50。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种电子开关检测装置，包括：电子开关10、开关控制模块20、开关检测模块30、信号采集模块40；

开关控制模块20与信号采集模块40连接，开关控制模块20与电子开关10连接，电子开关10与开关检测模块30连接，开关检测模块30与信号采集模块40连接；

开关控制模块20用于控制电子开关10的导通/关断状态，当电子开关10处于导通/关断状态时，开关检测模块30分别检测电子开关导通/关断时的电压信号，并将电压信号传递到信号采集模块40，信号采集模块40用于采集电压信号，并将电压信号反馈给开关控制模块20。

如图2所示，开关检测模块30包括：电源31、第一电阻32、光耦33和第二电阻34；

电源31与第一电阻32的一端连接，第一电阻32的另一端分别与信号采集模块40和光耦33的集电极连接，光耦33的发射极与电子开关10的一端连接，光耦33的输入端正极与第二电阻34连接，光耦33的输入端的负极与电子开关10的另一端连接；一个可选实施例中，电源31的电压为3-3.4伏，具体的为3.3伏；在一个可选实施例中，电子开关10为MOS器件。

开关检测模块30检测电压信号的原理说明如下：

如图2所示，光伏接线盒具有光伏组件接口端和外部负载接口端，其中光伏组件接口端包括：输入高压端1和输入低压端2，外部负载接口端包括：输出高压端3和输出低压端4，用于控制光伏组件与外部负载连通或关断的电子开关10设置在输入低压端2和输出低压端4之间；

当开关控制模块20控制MOS管导通时，光伏接线盒的输入低压端2与输出低压端4短路，光耦33输出端处于导通状态，信号采集模块40采集的电压值为光耦33输出端的导通压降，数值通常为0.3-0.7V，以0.3V为例进行说明，当电源31电压为3.3V，第一电阻32与光耦33输出端串联分配电源31的电压，第一电阻32分配的电压为3V，因而光耦33输出端的导通电压为0.3V，因此，信号采集模块40采集的电压值为0.3-0.7V时，说明MOS管处于导通状态。

当开关控制模块20控制MOS管关断时(即光伏组件与外部负载断开)，MOS管关断时，旁路二极管5导通，输入高压端1与输出高压端3的电压值相同，数值通常为30-120V，输出低压端4的电压值与输出高压端3的电压值相比，下降旁路二极管5的导通电压，由于旁路二极管5的导通电压较低(通常为0.3-0.7V)，输出低压端4此时仍具有较高的电压值，数值为30-120V左右；

由于第二电阻34的阻值较大，光耦33输入端的电流无法激发光耦33的发光器发光，光耦33处于截止状态，此时信号采集模块40采集的电压值为电源31的电压值，数值为3.3V，因此，信号采集模块40采集的电压值为3-3.4V时，说明MOS管处于关断状态。

通过信号采集模块40采集电压信号进而获得电子开关10真实的工作状态，当检测的电压值为0.3-0.7V时，说明电子开关10处于导通状态，当检测的电压值为3-3.4V时，说明电子开关10为关断状态，实现了光伏接线盒对电子开关10状态的有效监控，增加了光伏组件的可靠性与安全性，采用光耦33的方式检测电压信号安全性更高。

如图3所示，本实用新型实施例还提供一种开关检测模块30包括：电源31、第一电阻32和二极管35，电源31与第一电阻32的一端连接，二极管35的一端与第一电阻32的另一端连接，并且二极管35与第一电阻32连接的同一端与信号采集模块40连接，二极管35的正极与信号采集模块40连接，二极管35用于调整所述电子开关10开/关状态时的电压。

开关检测模块30检测电压信号的原理说明如下：

如图3所示，当开关控制模块20控制MOS管导通时，二极管处于导通状态，开关控制模块20的输出端口的电压值与输入低压端2的电压值相同，数值为零，信号采集模块40采集的电压值为二极管的导通压降，数值通常为0.3-0.7V，以0.3V为例进行说明，当电源31电压为3.3V，第一电阻32与二极管35串联分配电源31的电压，第一电阻32分配的电压为3V，因而二极管35的导通电压为0.3V，因此，信号采集模块40采集的电压值为0.3-0.7V时，说明MOS管处于导通状态。

当开关控制模块20控制MOS管关断时(即光伏组件与外部负载断开)，旁路二极管5导通，输入高压端1与输出高压端3的电压值相同，数值通常为30-120V，输出低压端4的电压值与输出高压端3的电压值相比，下降旁路二极管5的导通电压，由于旁路二极管5的导通电压较低(通常为0.3-0.7V)，输出低压端4此时仍具有较高的电压值，数值为30-120V左右，二极管35的负极与输出低压端4具有等电压，数值为30-120V左右，二极管35的正极电压较小，小于电源31的电压3.3V，二极管35处于截止状态，此时信号采集模块40采集的电压值为电源31的电压值，数值为3.3V，因此，信号采集模块40采集的电压值为3-3.4V的数值时，说明MOS管处于关断状态。

当检测的电压值为0.3-0.7V时，说明电子开关10处于导通状态，当检测的电压值为3-3.4V时，说明电子开关10为关断状态，通过信号采集模块40采集电压信号进而获得电子开关10真实的工作状态，实现了光伏接线盒对电子开关10状态的有效监控，增加了光伏组件的可靠性与安全性。

在一个可选实施例中，如图4所示，本实用新型实施例提供的电子开关检测装置还包括：电流检测模块50，电流检测模块50与电子开关10串联，电流检测模块50与信号采集模块40连接，电流检测模块50用于检测电子开关10开/关状态时的电流信号。

电流检测模块50检测电流信号的原理说明如下：

当开关控制模块20控制MOS管导通时，光伏组件与外部负载导通，光伏组件对外部负载供电，电流检测模块50检测到电流信号，与此对应的是，当开关控制模块20控制MOS管关断时，光伏组件停止对外部负载供电，电流检测模块50检测的电流信号数值为零，通过电流信号的变化，可以获知MOS管的开关状态。

上述电流检测模块50可以与开关检测模块30共同使用，通过判断电流或电压的数值来判断电子开关10的真实工作状态，实现了光伏接线盒对电子开关10状态的有效监控，增加了光伏组件的可靠性与安全性。

当电流检测模块50检测到电流为零的情况时，由于存在着电子开关10闭合时，外部负载关断(即用户端并未使用电压，导致负载电流值为零的情况)的情况，此时电流检测模块50检测的电流值为零，还需进一步判断开关检测模块30检测的电压数值，若检测的电压值为3-3.4V，说明电子开关10处于关断状态，若检测的电压值为0.3-0.7V，则说明电子开关10处于导通状态。

通过电流检测模块50与开关检测模块30结合使用，可以判断电子开关10的真实工作状态，并且可以进一步判断外部负载的真实状态，增加了光伏组件使用上的灵活性。

在一个可选实施例中，信号采集模块40为ADC芯片。

在一个可选实施例中，电子开关检测装置还包括：显示模块，显示模块连接信号采集模块40，信号采集模块40用于显示电子开关10开/关状态时的电压信号。

在一个可选实施例中，显示模块与信号采集模块40连接，并且显示模块与电流检测模块50连接，显示模块用于显示电子开关10开/关状态时的电压信号，以及显示电子开关10开/关状态时的电流信号。

在一个可选实施例中，电子开关检测装置还包括：报警模块，报警模块连接信号采集模块40，报警模块接收信号采集模块40的电压信号，并将电压信号转化为语音信号。

本实用新型实施例还提供一种光伏接线盒，包括：上述的电子开关检测装置，光伏接线盒用于连接太阳能电池与外部附件，通过电子开关检测装置能有效的获知太阳能电池与外部附件连接状态，电子开关检测装置能够反馈电子开关真实的导通或关断状态，并能够通过电压信号的反馈，进一步的控制电子开关的导通或关断，达到灵活调整使用太阳能电池电力的效果，使光伏接线盒变得智能化，即实现太阳能电池的供电与外部负载的电力使用有效结合。

本实用新型实施例还提供一种光伏装置，包括：光伏电池和上述光伏接线盒，光伏电池与光伏接线盒的一端连接，光伏接线盒的另一端与外部负载连接，光伏接线盒用于控制光伏电池对外部负载供电或断电。

可选的，光伏电池与光伏接线盒分别安装在光伏装置内，在另一种实施方式中，光伏电池设置在光伏接线盒中。

可选的，在采用上述实施例中的光伏接线盒时，光伏电池与电子开关连接，使用本申请实施例中的光伏装置对外部负载进行供电或断电时，当电子开关导通时，通过开关检测电路模块判断电子开关的真实工作状态，从而判断光伏电池是否与外部负载导通，同理，当电子开关关断时，也可以判断光伏电池是否与外部负载导通，从而可以得到真实的光伏电池的电力使用情况，将光伏电池与光伏接线盒组合使用，既可以方便对外部负载进行供电，又可以有效的判断光伏电池本身的使用情况，提高了光伏电池的使用效率。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。