阅读说明：本技术 一种光伏系统及切换光伏系统的输出状态的方法 (Photovoltaic system and method for switching output state of photovoltaic system ) 是由 邓士锋 董经兵 刘亚锋 邢国强 于 2018-08-31 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种光伏系统及切换光伏系统的输出状态的方法,所述光伏系统包括发射器和若干光伏子系统,其中：每个光伏子系统包括传达器、若干光伏组件和若干接收器；发射器用于发送关断或打开光伏组件的通讯信号；传达器均与发射器连接,用于传递发射器发送的通讯信号；接收器与光伏组件一一对应连接,用于接收传达器传递的通讯信号,根据通讯信号改变光伏组件的输出状态。采用本申请的技术方案,当光伏子系统中的光伏电站发生安全问题如火灾时,可通过发射器发送通讯信号,进而控制与接收器连接的光伏组件的输出状态,如此,便可通过对发射器进行操作,进而及时切换光伏系统的输出状态,从而在保障相关人员的人身安全的前提下完成作业。(The application provides a photovoltaic system and a method for switching output states of the photovoltaic system, the photovoltaic system comprises an emitter and a plurality of photovoltaic subsystems, wherein: each photovoltaic subsystem comprises a transmitter, a plurality of photovoltaic components and a plurality of receivers; the emitter is used for sending a communication signal for turning off or turning on the photovoltaic module; the transmitters are connected with the transmitters and are used for transmitting communication signals sent by the transmitters; the receiver is connected with the photovoltaic modules in a one-to-one correspondence mode and used for receiving the communication signals transmitted by the transmitter and changing the output states of the photovoltaic modules according to the communication signals. Adopt the technical scheme of this application, when photovoltaic power plant in the photovoltaic subsystem takes place safety problem like the conflagration, communication signal is sent to the accessible transmitter, and then the control is connected with the receiver photovoltaic module's output state, so, alright through operating the transmitter, and then in time switch photovoltaic system's output state to accomplish the operation under the prerequisite of guarantee relevant personnel's personal safety.)

一种光伏系统及切换光伏系统的输出状态的方法

技术领域

本申请涉及光伏系统技术领域，尤其涉及一种光伏系统及切换光伏系统的输出状态的方法。

背景技术

由于光伏组件技术的快速发展及市场对光伏组件需求的迅速增长，分布在全球区域的太阳能光伏电站应运而生，这在一定程度上满足了市场的需求。然而，随着太阳能光伏电站的数量的增加，太阳能光伏电站的安全问题成为棘手的问题。如，由于太阳能光伏电站的安全问题导致光伏发电站发生火灾时，由于光伏组件系统的电压较大，有时甚至高达1500V，这给消防人员消防带来诸多不便，安全可靠的办法是快速将电压降低到安全电压范围以内，以使得能在保障消防人员人身安全的情况下进行消防，而快速降低太阳能光伏电站的有效防范是快速关断光伏系统。然而，快速关断光伏系统在市场上还是一片空白。

综上分析，现有技术方案中缺少一种智能快速关断的光伏系统。

发明内容

本申请实施例提供一种光伏系统及切换光伏系统的输出状态的方法，以在光伏发电站遇到安全问题时能够快速关断。

根据本申请实施例提供的一种光伏系统，包括发射器和若干光伏子系统，其中：

每个所述光伏子系统包括传达器、若干光伏组件和若干接收器；

所述发射器，用于发送关断或打开所述光伏组件的通讯信号；

所述传达器，均与所述发射器连接，用于传递所述发射器发送的通讯信号；

所述接收器，与所述光伏组件一一对应连接，用于接收所述传达器传递的通讯信号，根据所述通讯信号改变所述光伏组件的输出状态。

在一个实施例中，所述发射器为手动开关装置或者自动开关装置。

在一个实施例中，还包括：

逆变器，与所述传达器连接，用于将光伏组件提供的直流信号转换成交流信号，以并网市电。

在一个实施例中，所述光伏子系统包括一个光伏组件串阵列，所述光伏组件串阵列包括多个并联的光伏组件串，每个光伏组件串包括多个串联的光伏组件。

在一个实施例中，所述传达器包括控制电路和信号调制电路，其中：

所述控制电路与所述发射器连接，用于接收所述发射器发送的通讯信号；

所述信号调制电路，用于将所述通讯信号调制成载波信号，以通过载波的形式进行发送。

在一个实施例中，所述接收器包括辅助电源电路和通信控制电路，其中：

耦合电压电路，用于通过载波的形式接收传达器发送的载波信号；

通信控制电路，用于根据所述耦合电压电路接收的载波信号控制所述接收器的开关状态。

在一个实施例中，所述发射器与所述传达器通过RS-485线缆连接。

在一个实施例中，所述发射器包括一显示模块，用于显示光伏组件是否处于正常输出状态。

在一个实施例中，

当所述显示模块显示的光伏组件的状态为正常输出状态时，传达器传达停止允许工作信号给所述光伏组件；

当所述显示模块显示的光伏组件的状态为非正常输出状态时，传达器传达允许工作信号给所述光伏组件。

根据本申请实施例提供的一种切换光伏系统的输出状态的方法，包括：

发射器发送关断或打开光伏组件的通讯信号；

传达器接收发射器发送的通讯信号并传递所述通讯信号；

接收器接收传达器传达的所述通讯信号，根据所述通讯信号与所述接收器一一对应连接的光伏组件的输出状态。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例提供的光伏系统及切换光伏系统的状态的方法，当光伏电站发生安全问题如火灾时，可以通过发射器发送通讯信号，传达器将所述通讯信号以载波的形式发送出去，接收器采用载波的形式接收所述载波信号，接收器的通信控制电路根据接收到的载波信号切换开关组件的导通状态，进而控制与接收器连接的光伏组件的输出电压、电流，如此，便可通过对发射器进行操作，进而及时切换光伏系统的输出状态，进而在保障相关人员的人身安全的前提下完成作业。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中光伏系统的机构示意图；

图2为本申请实施例中传达器的结构示意图；

图3为本申请实施例中接收器的结构示意图；

图4为本申请实施例中另外一种光伏系统的机构示意图；

图5为本申请实施例中切换光伏系统的输出状态的方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本申请提供一种光伏系统，包括发射器11和若干个光伏子系统。其中，每个光伏子系统可包括一个传达器12、一个光伏组件串阵列13，光伏组件串阵列13中包括若干个光伏组件14和若干接收器15。其中，所述光伏组件14与接收器15一一对应连接。发射器11用于发送关断或打开所述光伏组件14的通讯信号，传达器12与发射器11连接，用于传递发射器11发送的通讯信号，而接收器15，用于接收所述传达器12传递的通讯信号，进而根据通讯信号来改变光伏组件14的输出状态。

具体地，在本申请实施例中，若光伏组件14处于正常输出状态，当发射器11发送通讯信号“关闭”时，经过传达器12传达至接收器15后，光伏组件14的状态将改变为“非正常输出”；而光伏组件14处于“非正常输出”状态时，发射器11可发送通讯信号“打开”，该通讯信号被传达器12传达至接收器15后，与接收器15连接的光伏组件14的状态便改为“正常输出”状态。

在本申请实施例中，以一个传达器12为例进行阐述，一个传达器12对应一个光伏组件串阵列13。相应的，当光伏系统包括多个光伏子系统时，可包括多个传达器12，每一个传达器12对应一个光伏组件串阵列13，传达器12之间相互并联，以使得发射器11发送的通讯信号可同时被多个传达器12接收并传达，进而同时控制多个光伏组件串阵列13。

在本申请实施例中，发射器11为手动开关装置或自动开关装置。当发射器11为手动的开关装置，可以通过手动的方式发送通讯信号，作为一个具体实施例，手动开关装置为按动式开关，则可通过按动开关按钮进而发送通讯信号，如当前光伏组件14处于正常输出状态，则可通过按动所述开关按钮进而发送“关闭”通讯信号，以关闭光伏组件14的正常输出状态。当发射器11为自动的开关装置，可对自动开关装置进行设置，以当发生火灾导致电路发生严重过载、短路以及失压等故障时，自动断开，进而切换光伏组件14的输出状态。而当光伏组件14处于“非正常输出”状态时，可以通过检测是否还存在电路发生严重过载、短路以及失压等故障，若不存在，则自动发送“打开”通讯信号，通过传达器12将该通讯信号传达至接收器15，光伏组件14由“非正常输出”状态切换为“正常输出”状态。

在本申请实施例中，光伏系统还包括逆变器17，逆变器17与传达器12连接，用于将光伏组件14提供的直流形式的电能逆变成交流形式的电能，进而并网市电或者为用电设备供电。可选地，传达器12可设置在逆变器17的内部或者外部，仅需要满足如下要求即可：

1)每个传达器12均与所述逆变器17串联连接；

2)传达器12之间采用并联的方式连接；

如此设置，每个传达器12对应的光伏组件串阵列13中的光伏组件14提供的直流信号均可通过逆变器17转化为交流信号，进而提供给用电设备或者并网市电；除此之外，发射器11发送的通讯信号可被每个传达器12均接收到进而传递给与其连接的接收器15，进而对每个光伏组件串阵列13中的光伏组件14的状态进行切换。

在本申请实施例中，每个光伏组件串阵列13包括多个并联的光伏组件串，每个光伏组件串包括多个串联的光伏组件14。

作为一个优选的实施例，光伏组件串阵列13包括的光伏组件串的个数为1-10个，而每个光伏组件串包括的光伏组件14的数量为6-30个。光伏组件14之间的串联的具体连接方式为：一个光伏组件14对应的接收器15与另外一个光伏组件14连接。而光伏组件14之间的并联的具体连接方式为：光伏组件14对应的接收器15相连接。

在本申请实施例中，参见图2所示，传达器12包括控制电路、信号调制电路，其中，控制电路与发射器11连接，用于接收发射器11发送的通讯信号，信号调制电路，用于将控制电路接收到的通讯信号调制成载波信号，以传达给接收器15。传达器12还包括电源电路和电压检测模块，其中电源电路用于为传达器12提供稳定的电压，而电压检测模块用于检测检测从接收器15的输出端的电压。更进一步的，电源电路包括电源适配器、电源接口和辅助电源电路，电源适配器用于提供适用于该传达器12的电压，将提供的适用于传达器12的电压给电源接口，辅助电源电路用于当电源接口、电源适配器或者连接的市电故障而导致无法供电时为该传达器12提供稳定的电压。

参见图3所示，在本申请实施例中，接收器15包括耦合变压电路、通信控制电路，其中，耦合变压电路用于远程接收传达器12发送的载波信号，通信控制电路根据接收到的载波信号控制接收器15的导通状态，如可通过控制一个开关器件来控制接收器15的导通状态。除此之外，接收器15还包括一个辅助电源电路，与所述通信控制电路连接，作为通信控制电路的备用电源，以在光伏组件14非正常输出时为通信控制电路提供电能。

在本申请实施例中，接收器15的开关器件可直接导致与该接收器15连接的光伏组件14的电压是否能正常输出，如图中所示，当耦合变压器接收到的远程传递过来的载波信号为“关闭”时，将该“关闭”的通讯信号传递给通信控制电路，通信控制电路控制接收器15的开关组件断开，则接收器15的输入端与输出端之间不导通，则与该接收器15连接的光伏组件14产生的电能将不能通过该接收器15进行传递。

在本申请实施例中，传达器12也包括输入端和输出端，其中，传达器12的输入端与接收器15的输出端连接，以接收接收器15传递的电能(与该接收器15连接的光伏组件14产生的)，传达器12的输出端与一个逆变器17连接，以将接收到的电能并网市电。

在本申请实施例中，传达器12还包括一个适配器、电源接口和辅助电源，其中，适配器可以与市电连接，用于将市电转化为传达器12适用的电压进而提供给传达器12的电源接口；同时，传达器12还包括一个辅助电源电路，用于在无法从市电获取电能时为接收器15提供电能，进而提供稳定的电压，满足传达器12的供电需求。

本申请实施例提供的光伏系统，接收器15接收到到远程发送是载波信号后，根据载波信号切换接收器15的开关组件的导通状态，进而切换光伏组件14的电能供给状态，以达到当光伏电站遇到安全问题时能够快速关断的技术效果。

由于在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行线缆。因此在本申请实施例中，发射器11与传达器12通过RS-485线缆连接，可以将发射器11与传达器12相隔较远的距离进行设置，从而当光伏电站发生安全等问题时，可在安全范围内操作发射器11，进而对光伏组件14进行远程控制，以调节光伏组件的输出电压、电流。

在本申请实施例中，发射器11可包括一个显示模块，用于显示光伏组件14处于正常输出状态还是非正常输出状态。

在本申请实施例中，当所述显示模块显示的光伏组件的状态为正常输出状态时，传达器12传达停止允许工作信号给所述光伏组件14；当所述显示模块显示的光伏组件14的状态为非正常输出状态时，传达器12传达允许工作信号给所述光伏组件14。

本申请实施例提供的光伏系统，通过发射器11发射通讯信号，传达器12将所述通讯信号以载波的形式传达，接收器15接收载波信号后，根据所述通讯信号控制器导通状态，进而控制与接收器15连接的光伏组件14的电能供给状态。因此，当光伏电站发生安全问题时，通过发射器11发送通讯信号可及时关闭光伏组件14的电能供给状态，使得相关人员在安全电压范围内进行相关操作。

实施例2

参见图4所示，本申请实施例提供一种光伏系统，其中包括发射器11和两个光伏子系统，其中，每个光伏子系统包括一个传达器12、一个光伏组件串阵列13，每个光伏组件串阵列13中包括若干个光伏组件14和若干接收器15，其中，光伏组件14与接收器15一一对应连接。发射器11用于发送关断或打开所述光伏组件14的通讯信号，传达器12与发射器11连接，用于传递发射器11发送的通讯信号，而接收器15用于接收所述传达器12传递的通讯信号，进而根据通讯信号来改变光伏组件14的输出状态。

可以看出，两个光伏子系统分别包括一个传达器12，而两个传达器12处于并联的状态，其分别可以接收来自发射器11的通讯信号，并将所述通讯信号调制成载波的形式发送给其对应的接收器15，进而控制接收器15的开关器件的导通状态，进而控制光伏组件14的输出状态。

在此指出，本申请实施例以光伏系统包括两个光伏子系统为例进行阐述，仅是为了便于描述，并非对光伏子系统的个数的具体限定。

在本申请实施例中，每个光伏子系统均可通过其对应的传达器12与逆变器17连接，与上一个实施例不同的是，本申请实施例的传达器12设置在逆变器17外部，以供将其对应的光伏子系统中的光伏组件串阵列产生的电能通过逆变器17逆变并网市电。

本申请实施例提供的光伏系统，通过发射器11发射通讯信号，与其连接的多个传达器12将所述通讯信号以载波的形式传达，与每个传达器12对应的接收器15接收载波信号后，根据所述通讯信号控制接收器导通状态，进而控制与接收器15连接的光伏组件14的电能供给状态。因此，当光伏电站发生安全问题时，通过发射器11发送通讯信号可及时关闭光伏组件14的电能供给状态，使得相关人员在安全电压范围内进行相关操作。

实施例3

参见图5所示，本申请实施例提供一种切换光伏系统的输出状态的方法，包括：

步骤S1、发射器发送关断或打开光伏组件的通讯信号；

在本申请实施例中，发射器可以为手动开关装置或者自动开关装置，在上一实施例已经作具体描述，在此不予赘述。

步骤S2、传达器接收发射器发送的通讯信号并传递所述通讯信号；

当传达器接收到发射器发送的通讯信号后，采用载波的形式传递通讯信号，具体为：

传达器的控制电路接收到发射器发送的通讯信号后，传递给调制电路，该调制电路将通讯信号调制成载波信号发送至远端；

步骤S3、接收器接收传达器传达的所述通讯信号，根据所述通讯信号与所述接收器一一对应连接的光伏组件的输出状态。

远端的接收器采用载波的形式接收传达器发送的载波信号，接收器的通信控制电路根据接收到的载波信号切换其控制的开关组件的导通状态。

在本申请实施例中，若干个光伏组件构成一个光伏组件串，若干个光伏组件串构成一个光伏组件串阵列；一个光伏组件串阵列及一个传达器对应一个光伏子系统，具体可为：

每个光伏子系统包括一个光伏组件串阵列，光伏组价串阵列包括若干个并联的光伏组件串，而每个光伏组件串又包括多个串联的光伏组件。可选的，每个光伏子系统包括1-10个并联的光伏组件串，每个光伏组件串包括6-30个串联的光伏组件。

如下，列举一个具体实施例进行阐述：

由于某种原因，需要关闭光伏子系统的输出状态时，通过发射器发送“关闭”的通讯信号，该“关闭”的通讯信号可以采用数字信号“0”来表示。

传达器的控制电路接收到该数字信号“0”之后，传递给调制电路，调制电路将数字信号“0”调制成载波信号并发送出去。

接收器的电压耦合电路接收到传达器发送的载波信号后，通信控制电路根据该载波信号将接收器的开关组件断开，则与接收器连接的光伏组件无法正常输出。

在此指出，当发射器发送通讯信号后，与所述发射器连接的每个传达器均可接收到，同时传递给该传达器所对应的接收器，进而改变每个接收器连接的光伏组件的输出状态，多个光伏组件的输出状态可同时被改变，时间上较为迅速，给后续类似消防之类的操作带来很大的便利，有效保障了人身及财产的安全。

本申请实施例提供的切换光伏系统的状态的方法，可以对光伏子系统的状态进行远程切换，当光伏电站发生安全问题如火灾时，可以通过远程操作发射器，完成对光伏子系统中的光伏组件12的状态的切换，从而使光伏子系统及时下降到安全电压范围之内，便于相关人员进行相关操作，如消防人员消防等。本申请实施例有效保障了作业人员的人身安全。

而当诸如消防之类的操作结束后，需要将光伏组件的状态切换为正常输出时，则通过发射器发送数字信号“1(代表“打开”)”后：

传达器的控制电路接收到该数字信号“1”之后，传递给调制电路，调制电路将数字信号“1”调制成载波信号并发送出去。

接收器的电压耦合电路接收到传达器发送的载波信号后，通信控制电路根据该载波信号将接收器的开关组件闭合，则与接收器连接的光伏组件的状态切换为正常输出。

因此，无论发射器发送的是关闭还是打开的通讯信号，与所述发射器连接的每个传达器均可同时接受到，同时传递给该传达器所对应的接收器，进而改变每个接收器连接的光伏组件的输出状态，多个光伏组件的输出状态可同时被改变，时间快、有效提高了切换光伏组件的输出状态的效率。

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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置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，所揭露的系统和方法，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，所述模块的划分，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。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为接收模块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实施例方案的目的。

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，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。