太阳能面板接线盒和太阳能发电系统的制作方法

本实用新型涉及一种太阳能面板接线盒以及包括该太阳能面板接线盒的太阳能发电系统。

背景技术：

在现有技术中，每个太阳能面板一般包括多个相互串联的电池片单元，每个电池片单元包括多个串联的电池片(例如，硅电池片或薄膜电池片)。太阳能面板接线盒一般包括一个盒体和容纳在盒体中的二极管旁路模块。该二极管旁路模块通常包括多个串联的旁路二极管。每个旁路二极管的正极端和负极端分别与太阳能面板上的一个对应的电池片单元的负极汇流条和正极汇流条相连。

在太阳能面板上的各个电池片单元都正常工作时，各个电池片单元产生的电流直接流入用电设备或供电网络。当太阳能面板上的某个电池片单元出现故障不能正常工作时，例如，当某个电池片单元因被遮挡而出现热斑效应或者因内部线路断裂停止工作时，其他正常工作的电池片单元产生的电流就会绕过出现故障的电池片单元，流经与该出现故障的电池片单元相连的旁路二极管，从而为太阳能面板提供旁路保护功能，以防止太阳能面板被烧毁。

但是，现有的太阳能面板接线盒不具备实时监控该太阳能面板是否正常工作的故障监控模块，导致不能及时对出现故障的太阳能面板进行维修，降低了发电效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本实用新型的一个目的，提供一种太阳能面板接线盒，其具有能够实时监控太阳能面板是否正常工作的故障监控模块，从而能够对出现故障的太阳能面板及时进行维修，提高了发电效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种太阳能面板接线盒，包括：盒体；和二极管旁路模块，容纳在所述盒体中，包括至少一个旁路二极管。每个旁路二极管的正极端和负极端分别与太阳能面板上的一个对应的电池片单元的负极汇流条和正极汇流条相连。所述太阳能面板接线盒还包括故障监控模块，所述故障监控模块容纳在所述盒体中，用于监控所述太阳能面板是否出现故障。

根据本实用新型的一个实例性的实施例，所述故障监控模块包括：至少一个电压采集电路，每个电压采集电路与一个对应的旁路二极管并联连接，用于采集一个对应的电池片单元两端的电压；和无线通信模块，适于将采集到的各个电池片单元的电压发送给电站控制中心，其中，所述电站控制中心适于根据每个电压采集电路采集到的各个电池片单元的电压来判断该太阳能面板是否出现故障。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述无线通信模块在将采集到的各个电池片单元的电压发送给电站控制中心的同时，还将各个电池片单元的地址信息发送给电站控制中心，使得所述电站控制中心能够快速地锁定出现故障的电池片单元的位置。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述故障监控模块还包括微控制单元，所述微控制单元与所述无线通信模块和每个电压采集电路电连接；每个电压采集电路将采集到的各个电池片单元的电压传输给所述微控制单元，各个电池片单元的地址信息预先存储在所述微控制单元中；所述微控制单元将接收到的各个电池片单元的电压以及预先存储的各个电池片单元的地址信息一同传输给所述无线通信模块。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述故障监控模块还包括DC/DC电源模块，所述DC/DC电源模块与所述无线通信模块、所述微控制单元和每个电压采集电路电连接，用于向所述无线通信模块、所述微控制单元和每个电压采集电路供电。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述DC/DC电源模块与整个二极管旁路模块并联连接。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述无线通信模块为采用GPRS通信协议的无线通信模块。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述太阳能面板上具有多个电池片单元，所述多个电池片单元相互串联连接；所述二极管旁路模块包括多个旁路二极管，每个旁路二极管的正极端和负极端分别与一个对应的电池片单元的负极汇流条和正极汇流条相连；并且所述故障监控模块包括多个电压采集电路，每个电压采集电路与一个对应的旁路二极管并联连接。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述二极管旁路模块还包括多个导电端子，每个旁路二极管串联在相邻的两个导电端子之间；每个旁路二极管的正极端通过相邻的两个导电端子中的一个导电端子与一个对应的电池片单元的负极汇流条电连接；每个旁路二极管的负极端通过相邻的两个导电端子中的另一个导电端子与一个对应的电池片单元的正极汇流条电连接。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述故障监控模块还包括一个电路板，所述DC/DC电源模块、所述微控制单元、所述无线通信模块和每个电压采集电路集成在所述电路板上。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述盒体包括第一容纳腔和第二容纳腔，所述二极管旁路模块和所述故障监控模块分别容纳在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔中。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述太阳能面板接线盒还包括适于分别覆盖在所述第一容纳腔和第二容纳腔的开口上的第一盒盖和第二盒盖。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述第一盒盖和所述第二盒盖中的至少一个以可拆卸的方式锁扣在所述盒体上。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述太阳能面板接线盒还包括位于所述盒体外部的第一连接器和第二连接器，所述第一连接器经由第一电缆连接至所述二极管旁路模块的一端，所述第二连接器经由第二电缆连接至所述二极管旁路模块的另一端。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述第一连接器和所述第二连接器中的一个为公型连接器，另一个为适于与该公型连接器对接的母型连接器。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种太阳能发电系统，包括：太阳能面板，具有至少一个电池片单元；前述太阳能面板接线盒，所述太阳能面板接线盒安装在所述太阳能面板上；和电站控制中心，与所述太阳能面板接线盒无线通信。所述电站控制中心根据每个电压采集电路采集到的各个电池片单元的电压来判断该太阳能面板是否出现故障。

根据本实用新型的一个实例性的实施例，当采集到的任一个电池片单元的电压低于预定值时，所述电站控制中心就确定该太阳能面板出现故障。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述太阳能发电系统还包括报警装置，用于在太阳能面板出现故障时发出警报。

在根据本实用新型的前述各个实例性的实施例中，太阳能面板接线盒具有能够实时监控太阳能面板是否正常工作的故障监控模块，从而能够对出现故障的太阳能面板及时进行维修，提高了发电效率。

通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。

附图说明

图1显示根据本实用新型的一个实例性的实施例的太阳能面板接线盒的立体示意图；

图2显示图1所示的太阳能面板接线盒的故障监控模块的立体示意图；

图3显示根据本实用新型的一个实例性的实施例的太阳能面板接线盒的电路框图；和

图4显示根据本实用新型的一个实例性的实施例的太阳能面板接线盒的二极管旁路模块的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本实用新型的一个总体技术构思，提供一种太阳能面板接线盒，包括：盒体；和二极管旁路模块，容纳在所述盒体中，包括至少一个旁路二极管。每个旁路二极管的正极端和负极端分别与太阳能面板上的一个对应的电池片单元的负极汇流条和正极汇流条相连。所述太阳能面板接线盒还包括故障监控模块，所述故障监控模块容纳在所述盒体中，用于监控所述太阳能面板是否出现故障。

图1显示根据本实用新型的一个实例性的实施例的太阳能面板接线盒的立体示意图；图2显示图1所示的太阳能面板接线盒的故障监控模块120的立体示意图；图3显示根据本实用新型的一个实例性的实施例的太阳能面板接线盒的电路框图；图4显示根据本实用新型的一个实例性的实施例的太阳能面板接线盒的二极管旁路模块110的示意图。

如图1至图4所示，在图示的实施例中，该太阳能面板接线盒主要包括：盒体100、二极管旁路模块110和故障监控模块120。二极管旁路模块110和故障监控模块120容纳在盒体100中。

如图3所示，在图示的实施例中，二极管旁路模块110包括至少一个旁路二极管D1、D2、D3。每个旁路二极管D1、D2、D3的正极端和负极端分别与太阳能面板200上的一个对应的电池片单元C1、C2、C3的负极汇流条C-和正极汇流条C+相连。

在本实用新型的一个实例性的实施例中，前述故障监控模块120用于实时地监控太阳能面板200是否出现故障。

如图3所示，在图示的实施例中，前述故障监控模块120主要包括：无线通信模块123和至少一个电压采集电路V1、V2、V3。如图3所示，每个电压采集电路V1、V2、V3与一个对应的旁路二极管D1、D2、D3并联连接，用于采集一个对应的电池片单元C1、C2、C3两端的电压。无线通信模块123适于将采集到的各个电池片单元C1、C2、C3的电压发送给远方的电站控制中心(未图示)。这样，电站控制中心就可以根据每个电压采集电路V1、V2、V3采集到的各个电池片单元C1、C2、C3的电压来判断该太阳能面板200是否出现故障。

在本实用新型的一个实例性的实施例中，当采集到的任一个电池片单元C1、C2、C3的电压低于预定值时，电站控制中心就确定该太阳能面板200出现故障。

在本实用新型的另一个实例性的实施例中，前述无线通信模块123在将采集到的各个电池片单元C1、C2、C3的电压发送给电站控制中心的同时，还将各个电池片单元C1、C2、C3的地址信息发送给电站控制中心，使得电站控制中心能够快速地锁定出现故障的电池片单元的位置。

如图3所示，在图示的实施例中，故障监控模块120还包括微控制单元122。该微控制单元122与无线通信模块123和每个电压采集电路V1、V2、V3电连接。每个电压采集电路V1、V2、V3将采集到的各个电池片单元C1、C2、C3的电压传输给微控制单元122。各个电池片单元C1、C2、C3的地址信息可以预先存储在微控制单元122中。微控制单元122将接收到的各个电池片单元C1、C2、C3的电压以及预先存储的各个电池片单元C1、C2、C3的地址信息一同传输给无线通信模块123。

如图3所示，在图示的实施例中，故障监控模块120还包括DC/DC电源模块121。该DC/DC电源模块121与无线通信模块123、微控制单元122和每个电压采集电路V1、V2、V3电连接，用于向无线通信模块123、微控制单元122和每个电压采集电路V1、V2、V3供电。

如图3所示，在图示的实施例中，DC/DC电源模块121与整个二极管旁路模块110并联连接。此时，当整个二极管旁路模块110中的一部分旁路二极管被击穿时，DC/DC电源模块121仍能为无线通信模块123、微控制单元122和每个电压采集电路V1、V2、V3供电。当整个二极管旁路模块110中的所有的旁路二极管都被击穿时，DC/DC电源模块121将不能向无线通信模块123、微控制单元122和每个电压采集电路V1、V2、V3供电，此时，无线通信模块123就不能向电站控制中心发送任何信息，电站控制中心将接收不到该太阳能面板接线盒发送的信息，此时，电站控制中心可以判断该太阳能面板接线盒中的故障监控模块120出现故障。

在本实用新型的另一个实例性的实施例中，前述无线通信模块123为采用GPRS通信协议的无线通信模块。

如图3和图4所示，在图示的实施例中，太阳能面板上具有多个电池片单元C1、C2、C3，多个电池片单元C1、C2、C3相互串联连接。二极管旁路模块110包括多个旁路二极管D1、D2、D3，每个旁路二极管D1、D2、D3的正极端和负极端分别与一个对应的电池片单元C1、C2、C3的负极汇流条C-和正极汇流条C+相连。故障监控模块120包括多个电压采集电路V1、V2、V3，每个电压采集电路V1、V2、V3与一个对应的旁路二极管D1、D2、D3并联连接。

如图3和图4所示，在图示的实施例中，二极管旁路模块110还包括多个导电端子B1、B2、B3、B4，每个旁路二极管D1、D2、D3串联在相邻的两个导电端子B1、B2、B3、B4之间。每个旁路二极管D1、D2、D3的正极端通过相邻的两个导电端子B1、B2、B3、B4中的一个导电端子B1、B2、B3、B4与一个对应的电池片单元C1、C2、C3的负极汇流条C-电连接。每个旁路二极管D1、D2、D3的负极端通过相邻的两个导电端子B1、B2、B3、B4中的另一个导电端子B1、B2、B3、B4与一个对应的电池片单元C1、C2、C3的正极汇流条C+电连接。

如图1和图2所示，在图示的实施例中，故障监控模块120还包括一个电路板120a。前述DC/DC电源模块121、微控制单元122、无线通信模块123和每个电压采集电路V1、V2、V3集成在电路板120a上。

如图1和图2所示，在图示的实施例中，盒体100包括第一容纳腔101和第二容纳腔102，二极管旁路模块110和故障监控模块120分别容纳在第一容纳腔101和第二容纳腔102中。

如图1和图2所示，在图示的实施例中，太阳能面板接线盒还包括适于分别覆盖在第一容纳腔101和第二容纳腔102的开口上的第一盒盖103和第二盒盖104。

如图1和图2所示，在图示的实施例中，第一盒盖103和第二盒盖104中的至少一个以可拆卸的方式锁扣在盒体100上。

如图1和图2所示，在图示的实施例中，太阳能面板接线盒还包括位于盒体100外部的第一连接器131和第二连接器132，第一连接器131经由第一电缆141连接至二极管旁路模块110的一端，第二连接器132经由第二电缆142连接至二极管旁路模块110的另一端。

如图1和图2所示，在图示的实施例中，第一连接器131和第二连接器132中的一个为公型连接器，另一个为适于与该公型连接器对接的母型连接器。

尽管未图示，在本实用新型的另一个实例性的实施例中，还公开了一种太阳能发电系统。该太阳能发电系统主要包括：太阳能面板200，具有至少一个电池片单元C1、C2、C3；前述太阳能面板接线盒，该太阳能面板接线盒安装在太阳能面板200上；和电站控制中心，与太阳能面板接线盒无线通信。电站控制中心根据每个电压采集电路V1、V2、V3采集到的各个电池片单元C1、C2、C3的电压来判断该太阳能面板200是否出现故障。

在本实用新型的一个实施例中，当采集到的任一个电池片单元C1、C2、C3的电压低于预定值时，电站控制中心就确定该太阳能面板200出现故障。

尽管未图示，在本实用新型的另一个实例性的实施例中，前述太阳能发电系统还可以包括报警装置，用于在太阳能面板200出现故障时发出警报。这样，就能够及时通知维修人员对出现故障的太阳能面板200及时进行维修。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。

虽然结合附图对本实用新型进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本实用新型优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本实用新型的一种限制。

虽然本总体实用新型构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本实用新型的范围。