大器、第二運(yùn)算放大器、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、三級管Ql和二極管Dl構(gòu)成；其中，第一運(yùn)算放大器的正向輸入端接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，其反向輸入端通過第二電阻R2后接地，其輸出端接第二運(yùn)算放大器的正向輸入端；第一運(yùn)算放大器的輸出端與第二運(yùn)輸放大器正向輸入端的連接點(diǎn)通過第一電阻Rl后接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，該連接點(diǎn)還通過第五電阻R5后接第七電阻R7與三極管Ql集電極的連接點(diǎn)；第二運(yùn)輸放大器的反相輸入端通過第四電阻R4后接地，其輸出端接通過第三電阻R3后接三極管Ql的基極；三極管Ql的集電極通過第七電阻R7后接開關(guān)模塊的一端，其發(fā)射極通過第六電阻R6后接開關(guān)模塊的另一端；二極管Dl的正極接三極管Ql與第六電阻R6的連接點(diǎn)，其負(fù)極接三極管集電極與第七電阻R7的連接點(diǎn)。大功率電流調(diào)節(jié)模塊用于向被測太陽能電池組件施加一個(gè)由小到大的電流；
[0026]如圖3所示，信號調(diào)節(jié)模塊由第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15構(gòu)成；其中，第八電阻R8的一端接第七電阻R7與開關(guān)模塊一端的連接點(diǎn)，第八電阻R8的另一端通過第十電阻RlO后接第三運(yùn)算放大器的正向輸入端；第九電阻R9的一端接第六電阻R6與開關(guān)模塊另一端的連接點(diǎn)，第九電阻R9的另一端接第八電阻R8與第十電阻RlO的連接點(diǎn)；第三運(yùn)算放大器的反向輸入端通過第十一電阻Rll后接其輸出端，其輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一個(gè)輸入端；第十四電阻R14的一端接第六電阻R6與三極管Ql發(fā)射極的連接點(diǎn)，其另一端接第四運(yùn)算放大器的正向輸入端；第十三電阻R13的一端接第六電阻R6與開關(guān)模塊另一端的連接點(diǎn)，其另一端接第十四電阻R14的一端；第四運(yùn)算放大器的反向輸入端接其輸出端，其輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的另一個(gè)輸入端?！瓺/A’接收來自數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的信號，‘PV+’接開關(guān)模塊的‘PV+’端，‘PV-’接開關(guān)模塊的‘PV-’端。101，102，103，104為4個(gè)測量接口，R4為采樣電阻。其中，通過采集1l與102兩端的電壓，來獲得回路中的電流；103與104兩端的電壓，即為被測太陽能電池板兩端的電壓?！瓵/D1’輸出端接數(shù)據(jù)處理器，輸出的被調(diào)節(jié)電壓信號為被測太陽能電池端電壓；‘A/D2’輸出端接數(shù)據(jù)處理器，輸出的被調(diào)節(jié)電壓信號為采樣電阻兩端電壓，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，將電壓信號除以電阻，就是被測太陽能電池的電流?？蛇x用型號為2N6275的三極管，為大功率三極管，最高能承受50A的電流，功率能達(dá)到250W，對于市場上的組件，都能滿足要求。當(dāng)電路工作時(shí)，運(yùn)放輸入端接收來自數(shù)模模塊的輸入信號，第二級運(yùn)放將信號放大后，作用于三極管基極，三極管發(fā)射極電流也跟隨著變化。當(dāng)數(shù)模模塊輸入信號變化范圍為(0-5) V時(shí)，發(fā)射極電流變化范圍為(O-1sc)A。要求掃描N點(diǎn)時(shí)，數(shù)模模塊輸出的信號以(5/N)V為步長增加，每一個(gè)輸入信號，對應(yīng)一個(gè)發(fā)射極電流，因此，發(fā)射極電流共有N點(diǎn)。該發(fā)射極變化的電流作用于太陽能電池組件，得到與之對應(yīng)的電壓。
[0027]如圖4所示，大功率電流調(diào)節(jié)模塊、開關(guān)模塊、逆變器和被測太陽能電池組件按此結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。其中，‘PV+’和‘PV-’是圖2中相應(yīng)的接口，組件1、組件2、組件3、組件4是被測太陽能電池組件，開關(guān)SI—S17為智能開關(guān)。這里的智能開關(guān)，可以用大功率的IGBT、M0S管、三極管或者繼電器等。智能開關(guān)的控制端“ctrl”和數(shù)據(jù)處理模塊相連，智能開關(guān)接收來自數(shù)據(jù)處理模塊的信號，按一定的功能自動(dòng)進(jìn)行閉合和斷開。智能開關(guān)S13、S14、S15、S16、S17和逆變器構(gòu)成的回路，是太陽能電池組件正常工作時(shí)的拓?fù)浠芈?。智能開關(guān)S1、S2、S3、
54、S5、S6、S7、S8，是監(jiān)測系統(tǒng)在測試太陽能電池組件IV特性曲線時(shí)的拓?fù)浠芈?。智能開關(guān)S9、S10、SlU S12用以選取太陽能電池組件。
[0028]智能開關(guān)是一種電子開關(guān)，其控制由編碼實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理模塊輸出‘0’和‘I’對智能開關(guān)進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)處理模塊輸出‘I’智能開關(guān)開啟，輸出‘0’智能開關(guān)斷開。用三個(gè)8位的二進(jìn)制碼對其進(jìn)行控制:A1 = ‘00000000’控制智能開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8 ；A2 = ‘00000000’ 取低 4 位，控制智能開關(guān) S9、S10、SlU S12 ；A3 = ‘00000000’ 取低 5位，控制智能開關(guān)S13、S14、S15、S16、S17。通過改變Al、A2和A3的值，來達(dá)到改變開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的目的。
[0029]如圖4所示，本發(fā)明所述監(jiān)測系統(tǒng)在電池組串正常工作時(shí)，智能開關(guān)工作狀態(tài)如下:(數(shù)據(jù)處理模塊輸出 Al = ‘00000000’，A2 = ‘00000000’，A3 = ‘00011111’ )開關(guān) S1、
S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8 斷開，開關(guān) S9、S10、Sll、S12 斷開，開關(guān) S13、S14、S15、S16、S17 閉合。組件1、組件2、組件3、組件4串聯(lián)在回路中，光生電流經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，并將電能輸出。在正常工作狀態(tài)下，所有組件均是串聯(lián)的，流經(jīng)組件的電流相等。在對其中某一塊或多塊組件進(jìn)行IV特性曲線測試時(shí)，需要改變?yōu)樘囟ǖ拈_關(guān)狀態(tài)。
[0030]本發(fā)明所述監(jiān)測系統(tǒng)在對組件2進(jìn)行IV特性測試時(shí)，智能開關(guān)的工作狀態(tài)如下:(數(shù)據(jù)處理模塊輸出 Al = ‘00110000’，A2 = ‘00000100，，A3 = ‘00010011，)開關(guān) S1、S2、
55、S6、S7、S8斷開，開關(guān)S3、S4閉合，大功率電流調(diào)節(jié)模塊的‘PV+’和‘PV-’與組件2連接。開關(guān)S9、SlU S12斷開，開關(guān)SlO閉合，將組件I的和組件3的‘ + ’連接。開關(guān)S13、S16、S17閉合，開關(guān)S14、S15斷開，將組件2獨(dú)立。開關(guān)狀態(tài)改變后，組件1、組件3、組件4為串聯(lián)，組件2和監(jiān)測系統(tǒng)相連接。監(jiān)測系統(tǒng)對組件2進(jìn)行IV特性測試，而組件1、組件3、組件4保持正常工作，并將所發(fā)電量輸送至逆變器。實(shí)現(xiàn)了對組件2進(jìn)行檢測的同時(shí)，其他組件正常發(fā)電的目的。
[0031]本發(fā)明所述監(jiān)測系統(tǒng)在對組件3進(jìn)行IV特性測試時(shí)，智能開關(guān)的工作狀態(tài)如下:(數(shù)據(jù)處理模塊輸出 Al = ‘00001100’，A2 = ‘00000010’，A3 = ‘00011001’ )開關(guān) S1、S2、S3、S4、S7、S8斷開，開關(guān)S5、S6閉合，大功率電流調(diào)節(jié)模塊的‘PV+’和‘PV-’與組件3連接。開關(guān)S9、S10、S12斷開，開關(guān)Sll閉合，將組件2的和組件4的‘ + ’連接。開關(guān)S13、S14、S17閉合，開關(guān)S15、S16斷開，將組件3獨(dú)立。開關(guān)狀態(tài)改變后，組件1、組件2、組件4為串聯(lián)，組件3和監(jiān)測系統(tǒng)相連接。監(jiān)測系統(tǒng)對組件3進(jìn)行IV特性測試，而組件1、組件2、組件4保持正常工作，并將所發(fā)電量輸送至逆變器。實(shí)現(xiàn)了對組件3進(jìn)行檢測的同時(shí)，其他組件正常發(fā)電的目的。
[0032]通過時(shí)分復(fù)用方式，能實(shí)現(xiàn)對太陽能電站中全部組件的實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過時(shí)分復(fù)用掃描方式，依次對四個(gè)組件進(jìn)行IV特性測試:本發(fā)明所述監(jiān)測系統(tǒng)首先在對組件I進(jìn)行IV特性測試，數(shù)據(jù)處理模塊輸出 Al = ‘11000000，，A2 = ‘00001000，，A3 = ‘00000111，，將組件I獨(dú)立，待數(shù)據(jù)處理模塊處理數(shù)據(jù)完成，發(fā)送給上位機(jī)；對組件2進(jìn)行IV特性測試，數(shù)據(jù)處理模塊輸出 Al = ‘00110000，，A2 = ‘00000100，，A3 = ‘00010011’，將組件 2 獨(dú)立，待數(shù)據(jù)處理模塊處理數(shù)據(jù)完成，發(fā)送給上位機(jī)；對組件3進(jìn)行IV特性測試，數(shù)據(jù)處理模塊