光伏组件以及其控制方法和装置与流程
本发明涉及光伏组件技术领域，特别涉及一种光伏组件以及其控制方法和装置。
背景技术：
光伏组件可以将太阳能转换为电能，目前正在被逐渐普及应用。
光伏组件在运行过程中，如果被周围物体的阴影、落叶或鸟粪等遮挡，则会导致部分电池所表现出的性能和其它电池不同，被遮挡电池片将变成负载消耗其它有光照的电池片所产生的能量。而且，被遮挡电池片会发热，产生热斑效应，热斑效应严重情况下甚至会损坏光伏组件。
目前为避免热斑效应损耗光伏组件产生的电能，通常在光伏组件的每个电池串的正负极间并联一个旁路二极管。当被遮挡电池片出现热斑效应不能发电时，与被遮挡电池片所在电池串并联的二极管起到旁路作用，让其它电池串所产生的电流从二极管流出光伏组件。然而，即使被遮挡电池片所在电池串被旁路掉，被遮挡电池片仍然在发热，降低了被遮挡电池片的使用寿命。
技术实现要素：
为了解决现有技术中被遮挡电池片的使用寿命的问题，本发明实施例提供了一种光伏组件以及其控制方法和装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括光伏组件正极、光伏组件负极和多个电池串组件，每个所述电池串组件包括电池串、第一开关元件以及第二开关元件，其中：
所述多个电池串组件中的多个所述第一开关元件串联在所述光伏组件正极与所述光伏组件负极之间；
任一电池串组件中电池串的第一端与所述任一电池串组件中第二开关元件的第一通路端相连接，所述任一电池串组件中第二开关元件的第二通路端与所述任一电池串组件中的第一开关元件的第一通路端相连接，所述任一电池串组件中电池串的第二端与所述任一电池串组件中第一开关元件的第二通路端相连接。
第二方面，提供了一种伏组件的控制方法，所述光伏组件还包括用于检测所述光伏组件正极、所述光伏组件负极之间电流值的电流检测装置，所述方法包括：
获取所述电流检测装置检测到的第一电流值；
控制至少一个测试电池串组件中电池串进入断路状态，所述测试电池串组件为所述多个电池串组件中的任一个或者两个或者全部；
获取所述电流检测装置检测到的第二电流值，以及根据所述第一电流值、所述第二电流值确定所述至少一个测试电池串组件中是否存在遮挡；
如果所述至少一个测试电池串组件中存在遮挡，则控制所述至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态；
其中，所述电池串组件中电池串进入断路状态时所述第一开关元件导通、所述第二开关元件断开；所述电池串组件进入工作状态时所述第一开关元件断开、所述第二开关元件导通。
可选的，所述根据所述第一电流值、所述第二电流值确定所述至少一个测试电池串组件中是否存在遮挡，包括：
计算所述第二电流值与所述第一电流值的第一差值；
如果所述第一差值达到预定阈值，则判定所述至少一个测试电池串组件中存在遮挡。
可选的，所述预定阈值与所述光伏组件的最大功率点电流的比值大于5％。
可选的，所述控制所述至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态之后，所述方法还包括：
在所述至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态的持续时长达到预设时长时，控制所述至少一个测试电池串组件中电池串由断路状态切换至工作状态；
获取所述电流检测装置检测到的切换到工作状态前的电流为第三电流值，切换到工作状态后的电流为第四电流值，以及计算所述第四电流值与所述第三电流值的第二差值；
如果所述第二差值大于0且低于所述预定阈值，则控制所述至少一个测试电池串组件保持工作状态；
如果所述第二差值小于0，则控制所述至少一个测试电池串组件进入断路状态。
第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，所述一个或一个以上的指令被光伏组件内的处理器执行时实现第二方面以及第二方面任一可选实施方式所涉及的光伏组件的控制方法。
第四方面，提供了一种光伏组件的控制装置，所述控制装置包括：
存储器和处理器；
所述存储器中存储有至少一条程序指令；
所述处理器，通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现第二方面以及第二方面任一可选实施方式所涉及的光伏组件的控制方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过提供一种光伏组件，该光伏组件包括光伏组件正极、光伏组件负极和多个电池串组件，每个电池串组件包括电池串、第一开关元件以及第二开关元件，其中：该多个电池串组件中的所有第一开关元件串联在光伏组件正极与光伏组件负极之间；任一电池串组件中电池串的第一端与该任一电池串组件中第二开关元件的第一通路端相连接，该任一电池串组件中第二开关元件的第二通路端与该任一电池串组件中的第一开关元件的第一通路端相连接，该任一电池串组件中电池串的第二端与该任一电池串组件中第一开关元件的第二通路端相连接；解决了相关技术中被遮挡电池片所在电池串被旁路掉，被遮挡电池片仍然在发热降低了被遮挡电池片的使用寿命的问题；达到了提高光伏组件中电池片的使用寿命的效果。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一示例性实施例示出的一种光伏组件的结构示意图；
图2是本发明一个实施例提供的一种光伏组件的控制方法的方法流程图；
图3是本发明另一个实施例提供的一种光伏组件的控制方法的方法流程图；
图4是本发明一个实施例提供的一种确定处于断路状态的电池串上遮挡物是否已消除的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明一示例性实施例示出的一种光伏组件的结构示意图。如图1所示，光伏组件包括光伏组件正极、光伏组件负极和多个电池串组件10，每个电池串组件10包括电池串11、第一开关元件12以及第二开关元件13，其中：
该多个电池串组件中的所有第一开关元件12串联在光伏组件正极与光伏组件负极之间；任一电池串组件中电池串的第一端与该任一电池串组件中第二开关元件13的第一通路端相连接，该任一电池串组件中第二开关元件13的第二通路端与该任一电池串组件中的第一开关元件12的第一通路端相连接，该任一电池串组件中电池串的第二端与该任一电池串组件中第一开关元件12的第二通路端相连接。
举例来讲，请参考图1，图1示出的光伏组件包括3个电池串组件，每个电池串组件中电池串的一端与第一开关元件12的一端连接，该第一开关元件12的另一端通过第二开关元件13与该电池串的另一端相连接。
其中，每个电池串组件中的第一开关元件12导通、第二开关元件13断开时，该电池串组件中电池串处于断路状态、停止工作；每个电池串组件中的第一开关元件12断开、第二开关元件13导通时，该电池串组件中电池串进入工作状态、能够发电。
本发明提供的光伏组件，可任一电池串中电池片被遮挡产生热斑时，该电池串所在电池串组件中的第一开关元件导通、第二开关元件断开，以将该电池串从该光伏组件的回路中分离开，使该电池串处于断路状态不再发热；解决了相关技术中被遮挡电池片所在电池串被旁路掉，被遮挡电池片仍然在发热降低了被遮挡电池片的使用寿命的问题；达到了提高光伏组件中电池片的使用寿命的效果。
在任一电池串上产生热斑时，可通过控制该电池串所在电池串组件内的第一开关元件以及第二开关元件13，控制该电池串进入断路状态，使得该电池串中被遮挡电池片不再发热以消除该电池串上的热斑。
可选的，上述多个电池串组件中每个第一开关元件12以及每个第二开关元件13均为电子开关，且控制端分别与光伏组件内处理器电连接，由处理器控制每个开关元件12以及每个第二开关元件13的导通或断开。
可选的，该光伏组件还包括用于检测光伏组件正极、光伏组件负极之间电流值的电流检测装置(图中未示出)，该电流检测装置与处理器电连接，该处理器根据该电流检测装置检测到的电流值控制该光伏组件中各个电池串的状态，以控制产生热斑的电池串进入断路状态消除光伏组件上的热斑。
可选的，本申请所涉及的第一开关元件12、第二开关元件13可以为电子开关，例如金属-氧化层半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)。
可选的，本申请所涉及的光伏组件可以为背板组件、双玻组件等等，本实施例对此不作具体限定。
请参考图2，其示出了本发明一个实施例提供的一种光伏组件的控制方法的方法流程图，本实施例以控制方法用于上述光伏组件中来举例说明。如图2所示，该光伏组件的控制方法可以包括：
步骤210，获取该电流检测装置检测到的第一电流值。
步骤220，控制至少一个测试电池串组件中电池串进入断路状态，该测试电池串组件为该多个电池串组件中的任一个或者两个或者全部。
步骤230，获取该电流检测装置检测到的第二电流值，以及根据该第一电流值、该第二电流值确定该至少一个测试电池串组件中是否存在遮挡。
步骤240，如果该至少一个测试电池串组件中存在遮挡，则控制该至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态。
综上所述，本发明实施例提供的方法，通过获取该电流检测装置检测到的第一电流值；控制至少一个测试电池串组件中电池串进入断路状态，该测试电池串组件为该多个电池串组件中的任一个或者两个或者全部；获取该电流检测装置检测到的第二电流值，以及根据该第一电流值、该第二电流值确定该至少一个测试电池串组件中是否存在遮挡；如果该至少一个测试电池串组件中存在遮挡，则控制该至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态；达到了消除光伏组件中热斑的效果。
请参考图3，其示出了本发明另一个实施例提供的一种光伏组件的控制方法的方法流程图，本实施例以控制方法用于上述光伏组件中来举例说明。如图3所示，该光伏组件的控制方法可以包括：
步骤310，获取该电流检测装置检测到的第一电流值。
步骤320，控制至少一个测试电池串组件中电池串进入断路状态，该测试电池串组件为该多个电池串组件中的任一个或者两个或者全部。
本步骤的实现可以为：从光伏组件中选择至少一个测试电池串组件，控制该至少一个测试电池串组件中电池串进入断路状态。
可选的，从光伏组件中选择一个测试电池串组件，控制该测试电池串组件中电池串进入断路状态。举例来讲，请参考图1，从光伏组件中选择电池串a所在电池串组件作为测试电池串组件，控制电池串a进入断路状态，再次获取电流检测装置检测到的第二电流值；再步骤330，以确定电池a上是否存在遮挡。
需要说明的一点是：本申请中需要控制该光伏组件中测试电池串组件中电池串都进入断路状态之前，还要控制该光伏组件中其他电池串组件中电池串先进入工作状态。
步骤330，获取该电流检测装置检测到的第二电流值，以及根据该第一电流值、该第二电流值确定该至少一个测试电池串组件中是否存在遮挡。
可选的，本步骤的实现可以为：计算该第二电流值与该第一电流值的第一差值；如果该第一差值达到预定阈值，则判定该至少一个测试电池串组件中存在遮挡。
举例来讲，如果电池串a上存在遮挡，则电池串a上电流较小，导致电流检测装置检测到的电流值偏小且小于光伏组件无遮挡时电流检测装置检测到的电流值。本申请中，通过计算第二电流值与该第一电流值的第一差值；如果该第一差值达到预定阈值，则判定该至少一个测试电池串组件(例如，该举例中的电池串a)中存在遮挡。
可选的，该预定阈值与该光伏组件的最大功率点电流的比值大于5％。
在执行步骤330后，执行步骤340或步骤350。
步骤340，如果该至少一个测试电池串组件中存在遮挡，则控制该至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态。
举例来讲，如果电池串a存在遮挡，则控制电池串a保持断路状态，以消除电池串a上的热斑。
可选的，本申请中可能多次从光伏组件中选择至少一个电池串组件作为测试电池串组件，可按照预定规则从中选择，该预定规则可以包括第n次选择对应的至少一个电池串组件的标识。举例来讲，第1次对应电池串a、第二次对应电池串b、第3次对应电池串c、第4次对应电池串a以及电池串b，第5次对应电池串a以及电池串c，第6次对应电池串b以及电池串c。
可选的，本申请中在未检测到存在遮挡的电池串之前，逐一检测该光伏组件中的电池串(检测顺序可以由系统开发人员设定)；本申请中还可以在未检测到任一电池串上存在遮挡时，将该电池串所在的电池串组件以及与该电池串相邻/不相邻且未检测的其他电池串所在的电池串组件确定为测试电池串组件。
可选的，本申请中可能多次从光伏组件中选择至少一个电池串组件作为测试电池串组件，可逐一检测该光伏组件中的电池串(检测顺序可以由系统开发人员设定)，直至消除光伏组件上的热斑；如果在逐一检测该光伏组件中的电池串后未消除热斑，则可逐一检测该光伏组件中的电池串组(该光伏组件上相邻/不相邻的两或多个电池串为一组，检测顺序由系统开发人员设定)。
步骤350，如果该至少一个测试电池串组件中不存在遮挡，则从该光伏组件中重新选择至少一个电池串组件作为测试电池串组件，以及执行步骤310。
举例来讲，如果电池串a上不存在遮挡，则从光伏组件中选择电池串b作为测试电池串组件，并控制电池串a进入工作状态；再执行步骤310，以检测电池串b是否存在遮挡。
综上所述，本发明实施例提供的方法，通过获取该电流检测装置检测到的第一电流值；控制至少一个测试电池串组件中电池串进入断路状态，该测试电池串组件为该多个电池串组件中的任一个或者两个或者全部；获取该电流检测装置检测到的第二电流值，以及根据该第一电流值、该第二电流值确定该至少一个测试电池串组件中是否存在遮挡；如果该至少一个测试电池串组件中存在遮挡，则控制该至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态；达到了消除光伏组件中热斑的效果。
步骤410，在该至少一个测试电池串组件中电池串保持断路状态的持续时长达到预设时长时，控制该至少一个测试电池串组件中电池串由断路状态切换至工作状态。
步骤420，获取该电流检测装置检测到的切换到工作状态前的电流为第三电流值，切换到工作状态后的电流为第四电流值，以及计算该第四电流值与该第三电流值的第二差值。
步骤430，如果该第二差值大于0且低于该预定阈值，则控制该至少一个测试电池串组件保持工作状态。
如果该第二差值大于0且低于该预定阈值，则表明该电池串上导致出现热斑的遮挡物已消除，控制该至少一个测试电池串组件保持工作状态。
步骤440，如果该第二差值小于0，则控制该至少一个测试电池串组件进入断路状态。
如果该第二差值小于0，则表明该电池串上导致出现热斑的遮挡物未消除，控制该至少一个测试电池串组件保持断路状态。
为了便于理解再举例一个例子说明该光伏组件的电池串检测流程；请参考图1，该光伏组件包括电池串a、电池串b以及电池串c。
①先控制电池串a进入断路状态，执行②或③。
②若检测到电池串a断路前后的δi(电流检测装置检测到的电流变化值)>5％ipm(ipm为光伏组件的最大功率点电流)，则保持此状态；间隔预设时长后控制电池串a进入工作状态，同时检测电池串a进入工作状态前后的δi，若δi<5％ipm则电池串a保持工作状态，若δi为负值则控制电池串a进入断路状态。
③若检测δi<5％ipm，则控制电池串a进入工作状态，电池串b进入断路状态，执行④或⑤。
④若检测到电池串b断路前后的δi(电流检测装置检测到的电流变化值)>5％ipm(ipm为光伏组件的最大功率点电流)，则保持此状态；间隔预设时长后控制电池串b进入工作状态，同时检测电池串b进入工作状态前后的δi，若δi<5％ipm则电池串b保持工作状态，若δi为负值则控制电池串b进入断路状态。
⑤若检测到电池串b断路前后的δi<5％ipm，则控制电池串b进入工作状态，电池串c进入断路状态，执行⑥或⑦。
⑥若检测到电池串c断路前后的δi(电流检测装置检测到的电流变化值)>5％ipm(ipm为光伏组件的最大功率点电流)，则保持此状态；间隔预设时长后控制电池串c进入工作状态，同时检测电池串c进入工作状态前后的δi，若δi<5％ipm则电池串c保持工作状态，若δi为负值则控制电池串c进入断路状态；
⑦若检测到电池串c断路前后的δi<5％ipm，则控制电池串c进入工作状态，以及控制电池串a以及电池串b进入工作状态，执行⑧或⑨。
⑧若检测到电池串a以及电池串b断路前后的δi(电流检测装置检测到的电流变化值)>5％ipm(ipm为光伏组件的最大功率点电流)，则保持此状态；间隔预设时长后控制电池串a以及电池串b进入工作状态，同时检测电池串a以及电池串b进入工作状态前后的δi，若δi<5％ipm则电池串a以及电池串b保持工作状态，若δi为负值则控制电池串a以及电池串b进入断路状态。
⑨若检测到电池串a以及电池串b断路前后的δi(电流检测装置检测到的电流变化值)<5％ipm，则控制电池串a进入工作状态，电池串b以及电池串c进入断路状态，执行⑩或
⑩若检测到电池串b以及电池串c断路前后的δi(电流检测装置检测到的电流变化值)>5％ipm(ipm为光伏组件的最大功率点电流)，则保持此状态；间隔预设时长后控制电池串b以及电池串c进入工作状态，同时检测电池串b以及电池串c进入工作状态前后的δi，若δi<5％ipm则电池串b以及电池串c保持工作状态，若δi为负值则控制电池串b以及电池串c进入断路状态。
本发明一个实施例还提供的一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，所述一个或一个以上的指令被光伏组件内的处理器执行时实现上述任一实施例中所涉及的光伏组件的控制方法。
本发明一个实施例还提供一种光伏组件的控制装置，所述控制装置包括：存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序指令；所述处理器，通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现上述任一实施例中所涉及的光伏组件的控制方法。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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