一種檢測電路中的電弧的方法和裝置製造方法
2023-12-09 13:10:26
一種檢測電路中的電弧的方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種檢測電路中的電弧的方法和裝置，所述電路設有太陽能面板組件，當該裝置判斷所述太陽能面板組件產生的電壓低於閾值電壓，表明所述電路中產生了電弧。
【專利說明】—種檢測電路中的電弧的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及檢測電路故障的領域，本發明特別地、但不僅限於一種檢測電路中的電弧的方法和裝置，其中該電路中設有太陽能電池面板。
【背景技術】
[0002]電能可以通過電氣配電系統以多種不同的方法進行分配，這些方法包括:架空具有暴露導體的電纜、絕緣地下電纜或通過電氣變電站中的固定導體。電氣配電系統中可能因多種原因而產生電氣故障，包括絕緣組件水浸、絕緣子絕緣性能下降，例如由於絕緣子老化，或使絕緣子暴露至元器件，以及異物或導電物體掉落在母線上。諸如電弧等的電氣故障通常會產生大量的熱，從而可能是危險的且可導致產生火災和/或損壞電氣配電系統的部件。
[0003]太陽能面板在太陽輻射時作為電源會產生直流電壓。太陽能面板的輸出電壓和該太陽能面板上的輻射水平相關，甚至在很低的輻射水平時，太陽能面板也能產生較大的直流電壓Oioov DC)。相應地，具有一個或多個太陽能面板的系統若發生故障則會產生大量的熱，或者甚至是產生火災，從而會損壞元器件並危及故障附近的人。
【發明內容】
[0004]本發明的各個方面和特徵在得以說明。
[0005]為了克服上述問題，第一方面，本發明描述了一種檢測電路中電弧的方法，其中該電路設有太陽能面板。該方法包括判斷所述太陽能面板組件產生的電壓低於閾值電壓時，表明電路中產生了電弧。
[0006]上述方法進一步包括確定所述閾值電壓。
[0007]上述方法包括接收用於指示所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息，然後基於該接收到的太陽輻照度水平信息確定所述閾值電壓。
[0008]當上述太陽能面板組件受到由所述太陽輻照度水平信息指示的所述太陽輻照度水平時，所述閾值電壓是和所述電路正常運行有關的下限電壓。
[0009]上述方法包括測量太陽輻照度水平，以表明所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平。
[0010]上述測量太陽輻照度水平包括測量所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平。
[0011]上述方法包括至少下面其中一個:
[0012]接收指示所述太陽能面板組件的溫度的溫度信息，並基於該接收到的溫度信息確定所述閾值電壓；以及接收指示連接到所述太陽能面板組件的負載的負載信息，並基於所述接收到的負載信息確定所述閾值電壓。
[0013]上述方法包括至少下面其中一個:
[0014]當確定所述太陽能面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，作出響應，發送一個指示電弧產生的信號；當確定所述太陽能面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，作出響應，對所述太陽能面板組件的至少一部分進行電氣隔離；以及測量所述太陽能面板組件產生的電壓，可選地，其中所述測量電壓包括測量所述電路的直流母線電壓。
[0015]作為一種可能性，該方法包括接收指示所述太陽能面板組件的溫度的溫度信息，並基於該接收到的溫度信息確定所述閾值電壓。作為一個優勢，通過採用溫度信息，閾值電壓比不採用溫度信息的情況下要高，從而增強了該方法判斷電弧是否發生的能力。
[0016]作為一種可能性，該方法包括接收指示負載的負載信息，其中所述負載連接到所述太陽能面板組件，並基於所述接收到的負載信息確定所述閾值電壓。作為一個優勢，通過採用負載信息，閾值電壓比不採用負載信息的情況下要高，從而增強了該方法判斷電弧是否發生的能力。
[0017]上述方法包括至少下面其中一個:當確定所述太陽能面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，作出響應，並發送一個指示電弧產生的信號；
[0018]當確定所述太陽能面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，作出響應，並對所述太陽能面板組件的至少一部分進行電氣隔離；以及測量所述太陽能面板組件產生的電壓，可選地，其中，所述測量電壓包括測量所述電路的直流母線電壓。
[0019]第二方面，本發明還提供了一種檢測電路中的電弧的裝置，該電路設有太陽能電池面板，其特徵在於，該裝置設置用於判斷所述太陽能面板組件產生的電壓低於閾值電壓時，表明所述電路中產生了電弧。
[0020]上述裝置可設置用於接收指示所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息，並基於該接收到的太陽輻照度水平信息確定所述閾值電壓，可選地，當所述太陽能面板組件受到由所述太陽輻照度水平信息表明的太陽輻照度水平時，所述閾值電壓是和所述電路正常運行有關的下限電壓。
[0021]上述裝置被用來測量太陽輻照度水平，以表明所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平的太陽輻照度，可選地，其中，所述裝置用於測量所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平。
[0022]上述裝置進一步設置用於測量太陽輻照度水平。
[0023]上述裝置設置用於測量所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平。
[0024]上述裝置包括至少下面其中一個:該裝置用於接收指示所述太陽能面板組件的溫度的溫度信息，並基於所述接收到的溫度信息確定所述閾值電壓；該裝置用於接收指示連接到所述太陽能面板組件的負載的負載信息，並基於所述接收到的負載信息確定所述閾值電壓；當確定所述太陽能面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，該裝置作出響應，發送一個指示電弧產生的信號；當確定所述太陽能面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，該裝置作出響應，對所述太陽能面板組件的至少一部分進行電氣隔離；以及該裝置用於測量所述太陽能面板組件產生的電壓，可選地，該裝置用於測量所述太陽能面板產生的直流母線的電壓。
[0025]根據本發明的其中一個實施例，提供了一種檢測電路故障的方法，該電路包括由一個或多個太陽能面板組成的太陽能面板組件。指示所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息被接收。該接收到的輻照度信息是在所述太陽能面板或其附近的地方獲取到的太陽輻照度水平信息例如，在所述太陽能面板組件場地獲取。所述太陽能面板組件產生的電壓的信息被接收並且基於所述接收到的太陽輻照度水平信息指示的太陽輻照度水平的閾值電壓被確定。所述閾值電壓和由所述接收到的電壓信息所確定的電壓值相對比，並且當由所述接收到的電壓信息所確定的電壓值超出該確定的閾值電壓時，則可判斷接收到的電壓信息所指示的電壓值能夠說明故障發生。一旦確定存在發生故障的可能性，會發送表明該故障的信號，該信號使隔離器能夠在接收到該信號時隔離該電路的一部分從而消除故障。
[0026]這裡也描述了一種檢測電路中故障的方法和對應的裝置，其中該電路設有太陽能面板組件，該方法包括測量所述太陽能面板組件的太陽輻照度水平，測量所述太陽能面板組件產生的電壓，將所述測量的電壓和與所述測量的輻照度水平有關的閾值電壓進行對t匕，根據對比結果作出相應，確定所述測量的電壓是否能夠表明故障產生。
[0027]作為一個優勢，太陽能電廠可能已有測量太陽能面板附近的輻照度(例如採用氣象站的數據)的方法，故可以在無需安裝額外的太陽輻照度水平測量設備的情況下實施這裡所描述的方法。更進一步，由於太陽能面板組件通過直流母線提供直流電壓，它可能已經有測量直流母線的電壓的裝置，因此，可以在無需額外的電壓測量電路的情況下實施這裡所描述的方法。另外，太陽能面板組件可能有相關的隔離裝置，因此可以在無需額外的隔離裝置的情況下實施這裡所描述的方法。
[0028]當太陽能面板或太陽能面板組件的正負端子間發生短路或電弧時，提供的電壓會大幅下降，並且產生的電流會因此增加。相應地，產生的電弧直到電源(太陽能面板和/或太陽能面板組件)被隔離時才會消失。通過提供檢測故障產生的方法，可採取措施以防止該故障產生的火災和/或損害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]通過以下對附圖的描述，本發明實施方式的特徵和優點將變得更加容易理解，其中
[0030]圖1給出了一種檢測電路的故障的裝置示例圖，其中該電路設有太陽能面板組件；
[0031]圖2給出了檢測電路的故障的方法流程圖，其中該電路設有太陽能面板組件；
[0032]圖3給出了太陽能組件面板所受到的太陽輻照度水平和相應產生的輸出電壓之間關係的曲線圖；
[0033]圖4顯示了圖3的示例關係以及圖3中太陽輻照度水平對應的閾值電壓曲線；
[0034]圖5給出了在不同溫度下太陽能組件面板的太陽輻照度水平和所述組件產生的輸出電壓之間關係的曲線圖；
[0035]圖6給出了在溫度或負載信息未知的情況下，圖5的曲線圖以及示例的閾值電壓；
[0036]圖7給出了在負載信息已知但溫度信息未知的情況下，圖5的曲線圖以及示例的閾值電壓；
[0037]圖8給出了在溫度信息已知但負載信息未知的情況下，圖5的曲線圖以及示例的閾值電壓；以及
[0038]圖9給出了在溫度和負載信息已知的情況下，圖5的曲線圖以及示例的閾值電壓。
【具體實施方式】
[0039]下面對優選實施方式的描述僅僅是示範性的，而絕不是對本發明及其應用或用法的限制。在各個附圖中採用相同的附圖標記來表示相同的部件，因此相同部件的構造將不再重複描述。
[0040]以下結合附圖以及【具體實施方式】對本發明的技術方案做進一步說明。
[0041]一些電源，比如太陽能面板，其電流可被嚴格地限制。對於一些太陽能面板，一旦暴露在少量太陽能輻射下，輻照度的增加不會導致太陽能面板產生的電流大幅上升。當由限流式電源供電的電路產生故障時，
【發明者】希望該電流源不能提供額外的電流，這樣該故障不會大幅增加電流消耗。因此，過流檢測故障的方法在這種情況下不適用。
[0042]圖1給出了一種用於檢測電路110的故障的裝置示例圖，該電路110具有太陽能面板組件112，包括一個或多個太陽能面板以向負載114提供電能。輻照度測量器116和溫度測量器117位於太陽能面板112的附近以能夠分別測量指示太陽能面板組件112所接受的太陽輻射度的太陽輻照度水平和指示太陽能面板112溫度的溫度值。電壓測量器118耦合到電路110以能夠測量太陽能面板組件112產生的電壓。在一個例子中，電路110具有一個由太陽能面板組件供電的直流電壓母線，並且該電壓在該直流電壓母排處被測量。圖1也顯示了具有輸入/輸出裝置122、處理器124和存儲器126的計算機120，計算機120可通過輸入/輸出裝置122操作負載，且從計算機可讀介質123，計算機可讀程序指令存儲在存儲器126中，當該指令在處理器124上執行時，該指令時可使該計算機120實施這裡所描述的全部和部分方法。輸入/輸出裝置122耦合到輻照度測量器116上，從而使其可接收來自輻照度測量器116的、指示太陽能面板組件112的的太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息。輸入/輸出裝置122進一步可接收來自電壓測量器118的、指示太陽能面板組件112在電路節點113所產生的電壓的電壓信息。輸入/輸出裝置122耦合到隔離器128，隔離器128在接收到來自輸入/輸出裝置122的信號時會電氣隔離電路110的至少一部分在該例子中，隔離器128被用來隔離負載114和太陽能面板組件112。作為一種可能性，隔離器採取斷路器裝置的形式以機械的方式對電路進行物理斷路。可選地，負載114可以連接到輸入/輸出裝置122以能夠為計算機120提供負載信息。
[0043]本領域的技術人員應該明白:儘管上述方法中使用太陽能面板組件給負載供電以及使用隔離器隔離負載和太陽能面板組件，作為另外一種可能性，該隔離器可用來把太陽能面板組件的一個或多個子部分和該太陽能面板組件的另一個或多個子部分隔離。
[0044]圖2給出了檢測圖1中的電路的故障的方法流程圖。在步驟202，來自輻照度測量器116的、指示太陽能面板組件112的太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息被計算機120接收。該太陽輻照度水平信息可能以數位訊號的形式，例如分組化數據傳輸，和/或模擬信號的形式，例如光伏電池提供的電壓。
[0045]在步驟204，來自電壓測量器118的、指示太陽能面板組件112所產生的電壓的電壓信息被計算機120接收。該電壓信息可能數位訊號的形式，例如分組化數據傳輸，和/或模擬信號的形式。
[0046]在步驟206，為太陽輻照度水平確定閾值電壓，且該太陽輻照度水平由太陽輻照度水平信息指示，當太陽能面板組件受到的太陽輻照度水平和由接收到的太陽輻照度水平信息所指示的太陽輻照度水平一致時，該閾值電壓可指示至少部分太陽能面板組件所期望的和/或可接受的工作電壓極的限值。確定閾值電壓的示例方法包括:參考製造商的、關於至少部分太陽能面板組件112運行特性的規格，參考至少部分太陽能面板組件112的性能的經驗測量值，參考至少部分太陽能面板組件112的校準數據，和/或從理論上計算閾值電壓。該方法的步驟206進一步涉及訪問查詢表、資料庫、和/或存儲的方程參數以確定該閾值電壓。
[0047]在步驟208，將確定的閾值電壓和由接收到的電壓信息所指示的電壓值進行對比。基於這種對比，在步驟210，確定由接收到的電壓信息所指示的電壓值是否指示存在故障。在圖2所示的例子中，確定的標準為:由接收到的電壓信息所指示的電壓值是否超出閾值電壓。若接收到的電壓信息所指示的電壓值超出閾值電壓，則通過了期望的和/或可接受的工作電壓的極限，並且由接收到的電壓信息所指示的電壓值指示有故障發生。
[0048]在圖2所示的方法的進一步步驟中，若在步驟210確定發生故障，則該方法會繼續執行步驟212。另外，若在步驟210確定沒發生故障，則該方法會返回至步驟202。
[0049]在步驟212，指示存在該故障的信號產生，並且該信號由計算機120通過輸入/輸出裝置122傳輸。該信號可以是告警的形式，例如，聲告警、閃光等或其它視覺指示器，和/或可能為電子信號，比如分組化通信或電路交換通信，且可能包含能夠用來錄入確定故障的信息例如通過記錄故障/信號的日期和/或時間。
[0050]在步驟214，該方法會繼續隔離至少一部分電路例如負載114。特別地，隔離器128被配置成，在接收到步驟212產生的信號後對電路110進行隔離例如把負載114和太陽能面板組件112進行電氣隔離。
[0051]儘管步驟202和204在圖2中是順序執行的，本領域技術人員應該理解，步驟202和204可以以任何順序或同時被執行。
[0052]儘管圖2中步驟212在步驟214前發生，本領域技術人員應該理解，步驟212和214可以互換或組合，並且它們中的其中一個或兩個步驟可以被省略。
[0053]圖3描繪了太陽能面板組件的太陽輻照度水平和該組件產生的電壓之間關係的示例曲線圖(曲線300)。X軸是太陽能面板組件的太陽輻照度水平，Y軸是太陽能面板組件所產生的電壓。相應地，若太陽能面板組件的輻照度水平與產生的電壓之間具有策劃的關係，且該太陽能面板組件受到數值為『a』的太陽輻照度水平，那麼在正常運行過程中，可期望該太陽能面板組件產生數值為『b』的電壓。
[0054]圖4顯示了圖3中的圖形，基於圖3，曲線410顯示了確定的閾值電壓隨太陽能面板組件的輻照度水平而變化。另外，顯示了指示故障的電壓。特別地，對於太陽輻照度水平為『a』，在期望的電壓值『b』和閾值電壓值『c』之間的電壓將會與太陽能面板組件正常/可接受的工作電壓有關。然而，低於與輻照度水平『a』有關的可接受電壓的下限電壓範圍的電壓值『d』將指示故障的產生。
[0055]太陽能面板組件可以給一個或多個逆變器或其它具有多個工作狀態的負載供電。例如，逆變器可能具有「開機」狀態，在該狀態下，逆變器從太陽能面板組件獲取電能，以及具有「關機」狀態，在該狀態下，逆變器將其從太陽能面板組件上斷開。由於處於「開機」狀態的逆變器可能會向與其連接的太陽能面板組件反饋電流，在電弧或其它故障產生時，該逆變器反饋給太陽能面板組件的電流會發生變化，並因此可能改變狀態進入「關機」狀態。然而，僅逆變器進入「關機」狀態並不足以使故障停止。另外，處於「開機」狀態的逆變器加載太陽能面板組件的方式和處於「關機」狀態的逆變器不同。更進一步地，改變連接到太陽能面板組件的負載會導致太陽能面板組件產生的電壓發生變化，因此連接到太陽能面板組件的負載的信息可用來改善對閾值電壓的判斷。作為一種可能性，包含逆變器的負載可用於向計算機提供其狀態信息，使確定閾值電壓時也將該信息考慮在內。
[0056]太陽能面板組件產生的電壓可以取決於太陽能板陣列的溫度。圖5描繪了不同溫度下太陽能面板組件的太陽輻照度水平和太陽能面板組件所產生電壓之間關係的示例曲線圖。該關係在兩種情況下被顯示:(i)當負載連接到具有太陽能面板組件的電路(虛線圖);以及(ii)當負載沒有連接到具有太陽能面板組件的電路(實線圖)。X軸是太陽能面板組件的太陽輻照度水平，Y軸是相應太陽能面板組件所產生的電壓。
[0057]曲線510描繪了在-25°C以及與負載斷開時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的太陽輻照度水平之間的關係。即，曲線510顯示了當太陽能面板溫度在-25°C時，期望的開路電壓和輻照度之間的關係。曲線550顯示了在-25°C以及與負載連接時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的太陽輻照度水平之間的關係。曲線520顯示了太陽能面板組件在0°C以及與負載未連接時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的輻照度水平之間的關係。曲線560顯示了太陽能面板組件在0°C以及與負載連接時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的輻照度水平之間的關係。曲線530顯示了太陽能面板組件在25°C以及與負載未連接時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的輻照度水平之間的關係；曲線570顯示了太陽能面板組件在25°C以及與負載連接時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的輻照度水平之間的關係。曲線540顯示了太陽能面板組件在50°C以及與負載未連接時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的輻照度水平之間的關係；曲線560顯示了太陽能面板組件在50°C以及與負載連接時，太陽能面板組件所產生的電壓和太陽能面板組件的輻照度水平之間的關係。
[0058]例如，若具有圖5所示特性的太陽能面板組件在溫度_25°C並連接到負載時，且其受到的太陽輻照度水平為300W/m2，則在正常運行中，可期望產生約750V的電壓。在此情況下，太陽能面板組件期望的開路電壓將大約是900V。
[0059]圖6顯示了圖5中的圖形，另外給出了「跳閘區」600，其邊界為閾值電壓610。在給定條件下，若在圖6的曲線中太陽能面板組件產生的電壓和輻照度水平的交匯點位於跳閘區600內，則電弧檢測裝置將確定太陽能面板組件所產生的電壓表明產生電弧。在圖6所示的例子中，閾值電壓610在太陽能面板組件的一定輻照度數值下不會持續變化，而是保持一些數值恆定。特別地，閾值電壓610在低輻照度數值下為0，但在輻照度高於閾值輻照度640時為非O的數值。若太陽能面板組件的輻照度水平低於閾值輻照度640，則電弧檢測裝置不會確定任何接收到的電壓信息表明了電弧的發生。
[0060]為防止隔離器錯誤動作，定義圖6中的跳閘區域600，低於圖6中的曲線510-580。這使得裝置被配置為按照圖6中的跳閘區域工作，該區域對於太陽能板陣列的溫度和負載的存在或缺失都不敏感。
[0061]由於可能會發生與理論上的、圖6中的曲線510-580的偏離，並且這在實際應用中發生過例如，由於測量誤差，選擇的閾值電壓在期望的工作溫度、負載的範圍內低於最低期望電壓。最低期望電壓和閾值電壓之間的差別由圖6中的參考符號620指示。圖6也通過參考符號630指示了太陽能面板組件產生的電壓的最大電壓範圍，該電壓可能和未指示產生故障的曲線510-580的最高值不同。
[0062]圖7顯示了圖5中的曲線，另外給出了具有閾值電壓710和閾值輻照度水平740的跳閘區700。在這種情況下，裝置接收到負載信息，該負載信息指示負載未連接到具有太陽能面板組件的電路，但未接收到指示太陽能面板組件溫度的溫度信息。閾值電壓710被確定為數值足夠低，以便對太陽能板陣列的溫度不敏感，然而該數值足夠高以至於需要考慮接受到的指示負載未連接信息。最低期望電壓和閾值電壓之間的差別由圖7的參考符號720表示，且太陽能面板組件產生的電壓的最大電壓範圍由圖7中參考符號730表示，該電壓可能和未指示產生故障的曲線510-580的最高值不同。可以看到的是，通過考慮所接收到的負載未連接的信息，和圖6中的相比時，電壓的最大範圍730被減小，在該範圍內太陽能面板組件產生的電壓可能和未指示產生故障的曲線510-580的最高值不同。
[0063]圖8顯示了圖5中的曲線，另外給出了具有閾值電壓810和閾值輻照度水平840的跳閘區800。在這種情況下，裝置接收到指示太陽能面板組件溫度為_25°C的溫度信息，但未接收到指示負載是否連接到具有太陽能面板組件的電路的負載信息。閾值電壓810被確定為足夠低的數值，從而對於負載是否連接到具有太陽能面板組件的電路不敏感，然而也足夠高以至於需考慮所接收到的溫度信息。最低期望電壓和閾值電壓的差別在圖8中由參考符號820表示，且太陽能面板組件產生的電壓的最大電壓範圍由圖8中參考符號830表示，該電壓可能和未指示產生故障的曲線510-580的最高值不同。可以看到的是，通過考慮接收到的溫度信息，和圖6中的相比時，電壓的最大範圍830被減小，在該範圍內太陽能面板組件產生的電壓可能和未指示產生故障的曲線510-580的最高值不同。
[0064]該裝置可接收指示太陽能面板組件溫度的溫度信息和指示負載未連接的負載信息。圖9顯示了圖5中的曲線，另外給出了具有閾值電壓910和閾值輻照度水平940的跳閘區900。在這種情況下，裝置接收到指示太陽能面板組件溫度為_25°C的溫度信息，也接收到指示負載未連接到具有太陽能面板組件的電路的負載信息。閾值電壓910被確定為足夠高的數值以便考慮接收到的溫度信息和負載信息。最低期望電壓和閾值電壓的差別在圖9中由參考符號920表示，且太陽能面板組件產生的電壓的最大電壓範圍由圖9中參考符號930表示，該電壓可能和未指示產生故障的曲線510-580的最高值不同。可以看到的是，通過考慮接收到的溫度信息和負載信息，和圖6，7及8中的相比時，電壓的最大範圍930被減小，在該範圍內太陽能面板組件產生的電壓和未指示產生故障的曲線510-580的最高值不同。
[0065]本領域的技術人員應該明白，儘管圖1顯示了隔離器128被用來隔離電路110中的負載114，當然該隔離器也可以被配置成隔離電路中的不同部分。例如，隔離器可被用來隔離負載114的一部分和/或隔離太陽能面板組件的一部分。本領域的技術人員應該理解，儘管上述隔離器描述為包括機械斷路器以用來斷開電路，當然其它具有相同或等同功能的裝置也可以被採用。
[0066]作為一種可能性，提供了一種裝置，包括:太陽能輻照度檢測器、太陽能面板組件以及用於測量所述太陽能面板組件所產生的電壓的電壓測量器，該裝置被用來確定所測量到電壓是否指示太陽能面板組件產生故障。
[0067]本領域的技術人員應該理解，本文中的名詞術語「隔離」和動詞「隔離」是指對裝置/元件及其相應元件的電氣隔離，為了隔離該裝置/元件，需要採取行動以防止電流在該裝置/元件和電路中另一裝置/元件之間流通。相應地，兩個裝置/元件可能有一個公共連接點，例如接地點，若電流沒有在那些裝置/元件中流通時，該公共連接點在本發明中隔離。
[0068]本領域的技術人員應該明白，用於確定太陽能面板組件產生的電壓能夠指示產生故障的閾值電壓可以隨太陽能面板組件的輻照度水平連續或不連續的變化。
[0069]本領域的技術人員應該明白，有關接收到的電壓信息所指示的電壓值超出閾值電壓的描述也可為接收到的電壓信息所指示的電壓值低於閾值電壓。作為一種可能性，在接收到的輻照度水平信息已知的情況下，這裡所述方法和裝置確定的閾值電壓描述了接收到的電壓信息所指示的可接受電壓值的範圍。測量的電壓和閾值電壓相對比，若測量的電壓低於閾值電壓，則判斷故障產生。
[0070]本領域的技術人員應該理解，術語「太陽輻照度水平」和傳輸到某個物體表面的單位面積的能量有關，由於太陽輻照至該物體上。當測量太陽輻照度水平時，包括瓦特/平方米在內，可採用不同的單位。本領域的技術人員應該理解，使用不同的單位測量物體單位面積受到的輻射能量不會改變固有的測量量的性質。實際上，在一些實施例中，例如採用模擬電信號指示太陽輻照度水平，測量量可能具有一個完全不同的單位(即伏特)，但這不會背離輻照度測量量所具有的固有信息。作為一種可能性，可以用二進位數表示輻照度，「I」表示有太陽輻射，「O」表示無太陽輻射(或相反的表示方法)。相應地，指示太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息也可以用二進位數表示。本領域的技術人員也能夠理解可以採用不同方法測量太陽輻照度，例如:天空輻照表、直接日射表和/或光伏電池。
[0071]本文描述了一種裝置，該裝置被用來檢測電路的電弧，其中該電路具有太陽能面板組件。該裝置可確定太陽能面板組件的輸出低於閾值並由此指示電路中有電弧產生。
[0072]本領域的技術人員應該明白，雖然負載信息指示負載是否連接到太陽能面板組件，另外，可選地，負載信息可以指示連接到太陽能面板組件的負載的幅值，例如，指示負載阻抗。
[0073]本領域的技術人員應該明白，術語「輻照度」、「輻照度水平」和「照射水平」在本文中可以互換。
[0074]配備了可存儲計算機可讀指令的計算機可讀介質，當處理器執行該指令時，可使該處理器實施這裡所描述的全部或部分方法。
【權利要求】
1.一種檢測電路中的電弧的方法，該電路設有太陽能電池面板組件，其特徵在於，該方法包括判斷所述太陽能電池面板組件產生的電壓低於閾值電壓時，表明電路中產生了電弧。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法包括確定所述閾值電壓。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述方法包括接收用於指示所述太陽能電池面板組件的太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息，然後基於該接收到的太陽輻照度水平信息確定所述閾值電壓。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，當所述太陽能電池面板組件受到由所述太陽輻照度水平信息指示的太陽輻照度水平時，所述閾值電壓是和所述電路正常運行有關的下限電壓。
5.如權利要求3或4所述的方法，其特徵在於，所述方法包括測量太陽輻照度水平。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述測量太陽輻照度水平包括測量所述太陽能電池面板組件的太陽輻照度水平。
7.如權利要求2至4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述方法包括至少下面其中一個: 接收指示所述太 陽能電池面板組件的溫度的溫度信息，並基於該接收到的溫度信息確定所述閾值電壓；以及 接收指示連接到所述太陽能電池面板組件的負載的負載信息，並基於所接收到的負載信息確定所述閾值電壓。
8.如權利要求2至4中任一項所述的方法，其特徵在於，包括下面中的至少一個: 當確定所述太陽能電池面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，作出響應，發送一個指示電弧產生的信號； 當確定所述太陽能電池面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，作出響應，對所述太陽能電池面板組件的至少一部分進行電氣隔離；以及測量所述太陽能電池面板組件產生的電壓。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述測量電壓包括測量所述電路的直流母線電壓。
10.一種檢測電路中的電弧的裝置，該電路設有太陽能電池面板，其特徵在於，該裝置設置用於判斷出所述太陽能電池面板組件產生的電壓低於閾值電壓時，表明所述電路中產生了電弧。
11.如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，該裝置可設置用於接收指示所述太陽能電池面板組件的太陽輻照度水平的太陽輻照度水平信息，並基於該接收到的太陽輻照度水平信息確定所述閾值電壓。
12.如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，當所述太陽能電池面板組件受到由所述太陽輻照度水平信息表明的太陽輻照度水平時，所述閾值電壓是和所述電路正常運行有關的下限電壓。
13.如權利要求10至12中任一項所述的裝置，其特徵在於，該裝置進一步設置用於測量太陽輻照度水平。
14.如權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述裝置設置用於測量所述太陽能電池面板組件的太陽輻照度水平。
15.如權利要求10至12中任一項所述的裝置，其特徵在於，包括下面中的至少一個: 該裝置用於接收指示所述太陽能電池面板組件的溫度的溫度信息，並基於所接收到的溫度信息確定所述閾值電壓； 該裝置用於接收指示連接到所述太陽能電池面板組件的負載的負載信息，並基於所接收到的負載信息確定所述閾值電壓； 當確定所述太陽能電池面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，該裝置作出響應，發送一個指示電弧產生的信號； 當確定所述太陽能電池面板組件產生的電壓已表明所述電路中有電弧產生時，該裝置作出響應，對所述太陽能電池面板組件的至少一部分進行電氣隔離；以及該裝置用於測量所述太陽能電池面板組件產生的電壓。
16.如權利要求15所述的裝置，其特徵在於，該裝置用於測量所述太陽能電池面板產生的直流母線的電壓 。
【文檔編號】H02S50/15GK104052400SQ201410098590
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2013年3月15日
【發明者】保羅·特拉巴金, 科林·哈吉斯 申請人:控制技術有限公司