背景技術(shù)：

故障連接器和/或?qū)w可能導(dǎo)致電氣系統(tǒng)中的部件過熱，并且在一些情況下甚至可能引起火災(zāi)。在過熱的情況下，電弧檢測(cè)電路可能不總是被觸發(fā)。導(dǎo)體的過熱可能是可再生電力系統(tǒng)(例如光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng))中的特別嚴(yán)重的問題，其中由于暴露于太陽和發(fā)電和轉(zhuǎn)換期間的部件的加熱，系統(tǒng)部件的溫度可能已經(jīng)很高。另外，由于電接觸機(jī)構(gòu)隨時(shí)間推移的侵蝕，連接器可能易于過熱。對(duì)不與包含邏輯電路的部件(例如，不與系統(tǒng)傳感器和/或裝置相鄰的連接器或?qū)w區(qū)域)相鄰的電力系統(tǒng)的部分的過熱的成本有效的檢測(cè)可能是特別具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。需要用于快速檢測(cè)這種系統(tǒng)中的部件過熱的有效解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以下概述僅出于說明目的是一些發(fā)明概念的簡要概述，并且不旨在限制或約束詳細(xì)描述中的發(fā)明和實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到來自詳細(xì)描述的其它新穎組合和特征。

本文中的實(shí)施例可以利用配置成檢測(cè)電力系統(tǒng)內(nèi)的部件過熱的溫度感測(cè)裝置。

在說明性的電氣系統(tǒng)中，溫度傳感器可以布置在距被認(rèn)為易于過熱的點(diǎn)(如連接點(diǎn))一定距離處。由于熱在行進(jìn)通過物理介質(zhì)時(shí)可能快速耗散，所以系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)用于將傳感器放置得足夠接近敏感點(diǎn)以測(cè)量溫度上升，這可以觸發(fā)預(yù)防性動(dòng)作，如電氣系統(tǒng)的斷開元件。在一些系統(tǒng)中，將溫度傳感器放置得足夠接近敏感點(diǎn)以檢測(cè)過熱可能不是方便或成本有效的。在這些系統(tǒng)中，可能期望將熱電偶(tc)或線性熱檢測(cè)(lhd)電纜與標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)導(dǎo)體組合，以允許在較長距離處檢測(cè)過量的熱量。

在許多電氣系統(tǒng)中，特別是暴露于天氣條件的電氣系統(tǒng)中，連接點(diǎn)可能最容易侵入濕氣和污物，這可能導(dǎo)致增加的電阻抗和可能的過熱。在一些光伏電力系統(tǒng)中，有故障的連接器過熱，導(dǎo)致破壞性火災(zāi)。因此，許多說明性實(shí)施例包括檢測(cè)連接點(diǎn)處或附近的過熱(例如，將溫度傳感器放置在連接點(diǎn)的20cm中或20cm內(nèi))，但本公開內(nèi)容在這方面不是限制性的，并且也適用于其它位置處的過熱檢測(cè)。

在一些說明性實(shí)施例中，對(duì)溫度傳感器附近的連接器位置的設(shè)計(jì)可有助于檢測(cè)高溫。例如，在如一些光伏(pv)安裝的某些系統(tǒng)中，可以通過連接兩個(gè)電纜來形成連接點(diǎn)，其中連接點(diǎn)靠近電路(例如，直流到交流(dc-ac)逆變器，如dc-ac微逆變器或直流到直流(dc-dc)轉(zhuǎn)換器)。在電纜具有顯著長度的情況下，通過設(shè)計(jì)不對(duì)稱長度的電纜，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)連接點(diǎn)都接近功率裝置。例如，每個(gè)功率裝置可以具有0.8米長的一根電纜和0.2米長的一根電纜。在這種情況下，如果多個(gè)功率裝置彼此耦合，那么每個(gè)連接點(diǎn)距離功率裝置僅0.2米，并且在所述相對(duì)短的距離處，與功率裝置相鄰的溫度傳感器可以檢測(cè)在連接點(diǎn)處的過熱。

在一些實(shí)施例中，可能期望檢測(cè)在可能不靠近連接器位置的位置處的電導(dǎo)體的過熱。例如，在一些光伏設(shè)備中，電導(dǎo)體的部分可以與金屬物體(例如，達(dá)到高溫的室外金屬安裝結(jié)構(gòu))接觸，和/或可以與易燃物(例如木制屋頂)相鄰，和/或可能被動(dòng)物咀嚼和損壞，由此增加過熱的風(fēng)險(xiǎn)。說明性實(shí)施例包括將電導(dǎo)體與熱檢測(cè)裝置(例如熱電偶和lhd裝置)組合的集成電纜，其可以檢測(cè)在不與由連接位置布置的熱傳感器相鄰的位置處的過熱。

過熱檢測(cè)系統(tǒng)和裝置的配置可以根據(jù)系統(tǒng)特性和要求而變化。例如，在一些實(shí)施例中，溫度閾值可以被設(shè)定為觸發(fā)響應(yīng)以防止電導(dǎo)體絕緣件的熔化。在一些實(shí)施例中，可以設(shè)定不同的溫度閾值以觸發(fā)響應(yīng)，以防止木制屋頂失火或焦油屋頂涂層熔化。

在一些實(shí)施例中，可以在溫度傳感器處設(shè)定溫度閾值，以防止在易于過熱的位置處過熱到某一溫度。由傳感器位置處的溫度傳感器測(cè)量的溫度與易受過熱影響的位置處的溫度之間的關(guān)系可以取決于兩個(gè)位置、物理介質(zhì)和包含電氣系統(tǒng)的部件的材料之間的距離而不同。

對(duì)可能不安全的過熱狀況的響應(yīng)可以不同。在一些實(shí)施例中，潛在不安全的過熱狀況可以觸發(fā)自動(dòng)動(dòng)作，如打開安全開關(guān)以將過熱點(diǎn)與其它電路斷開。在一些實(shí)施例中，潛在不安全的過熱狀況可觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)和/或更新由系統(tǒng)所有者和/或系統(tǒng)維護(hù)人員監(jiān)視的用戶界面。

在一些系統(tǒng)中，對(duì)先前的過熱實(shí)例的分析可以輔助預(yù)測(cè)過熱事件。例如，系統(tǒng)可以在過熱的早期之前或在過熱的早期階段在系統(tǒng)的不同部分中表征電壓和電流水平的某些模式。由于許多系統(tǒng)包括操作參數(shù)(例如電壓、電流、頻率、諧波含量、太陽輻照度等)的數(shù)據(jù)記錄，在一些情況下，可以基于除溫度之外的測(cè)量值預(yù)測(cè)過熱，并采取預(yù)防措施。

如上所述，本發(fā)明內(nèi)容僅僅是本文描述的一些特征的概述。這不是窮舉的，并且不是對(duì)權(quán)利要求的限制。

附圖說明

關(guān)于以下描述、權(quán)利要求和附圖，本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。本公開通過示例的方式示出，并且不限于附圖。

圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的方法的流程圖。

圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的系統(tǒng)的部分示意性部分框圖。

圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的系統(tǒng)的部分示意性部分框圖。

圖4是根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的系統(tǒng)的部分示意性部分框圖。

圖5示出了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的光伏串的一部分。

圖6示出了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的光伏面板。

圖7示出了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的光伏串的一部分。

圖8a描繪了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的集成熱檢測(cè)電導(dǎo)體。

圖8b描繪了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的集成熱檢測(cè)電連接器。

圖9是根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的方法的流程圖。

圖10是根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于預(yù)測(cè)潛在不安全狀況的方法的流程圖。

圖11是用于執(zhí)行根據(jù)本公開的方面的一些說明性方法的說明性分布式系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

在各種說明性實(shí)施例的以下描述中，參考形成其一部分的附圖，并且其中通過說明的方式示出了可以實(shí)踐本公開的各方面的各種實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開的范圍的情況下，可以利用其它實(shí)施例，并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能修改。

現(xiàn)在參考圖1，其示出了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的方法的流程圖。在步驟100處，可以在距被認(rèn)為易受過熱的點(diǎn)(例如，連接點(diǎn)，以下稱為“cp”)的距離x[cm]處布置溫度傳感器。通過求解適當(dāng)?shù)臒嵛⒎址匠蹋琧p處的溫度可以估計(jì)為由傳感器測(cè)量的溫度的函數(shù)。在一些實(shí)施例中，在cp處的溫度和由傳感器測(cè)量的溫度之間的關(guān)系可以在布置傳感器和在連接點(diǎn)處連接導(dǎo)體之前憑經(jīng)驗(yàn)確定。例如，傳感器可以在實(shí)驗(yàn)室條件下與導(dǎo)體相鄰放置，距連接點(diǎn)x[cm]遠(yuǎn)。連接點(diǎn)可以被加熱到一組不同的溫度，記錄各種cp溫度和相應(yīng)的傳感器測(cè)量值以供將來參考。在一些實(shí)施例中，可以創(chuàng)建查找表，查找表將cp處的溫度與傳感器測(cè)量的溫度相關(guān)聯(lián)。查找表可以被保存在執(zhí)行圖1的方法的裝置上的存儲(chǔ)器中，用于在方法過程期間參考，和/或可以用于在執(zhí)行圖1的方法之前配置裝置。在一些實(shí)施例中，cp溫度和相應(yīng)的傳感器測(cè)量值可用于創(chuàng)建將cp溫度的近似值與傳感器測(cè)量值相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型可以是線性、高階多項(xiàng)式、對(duì)數(shù)、指數(shù)或有理函數(shù)。例如，在溫度傳感器和cp之間的物理結(jié)構(gòu)包含單一材料和/或簡單幾何形狀的一些實(shí)施例中，線性近似值可以足以獲得cp溫度的相當(dāng)準(zhǔn)確的近似值。在溫度傳感器和cp之間的物理結(jié)構(gòu)包含多種材料和/或復(fù)雜幾何形狀的一些實(shí)施例中，高次多項(xiàng)式、對(duì)數(shù)或指數(shù)函數(shù)可以提供cp溫度的更精確的近似值。

在步驟100處布置的溫度傳感器可以耦合到通信和/或處理裝置，用于接收來自傳感器的測(cè)量值以及發(fā)送和/或處理測(cè)量值。例如，傳感器可以將測(cè)量值輸出到信息總線上，并且測(cè)量值可以由控制裝置(例如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、專用集成電路(asic)或其它裝置)、通信裝置(例如，無線收發(fā)器、電力線通信(plc)裝置)和/或存儲(chǔ)器裝置。控制裝置可以耦合到單個(gè)裝置內(nèi)的傳感器，或者控制裝置可以是遠(yuǎn)程的，并且可以處理由通信裝置發(fā)送的測(cè)量值。

在步驟101處，控制裝置可以配置成對(duì)高于閾值的溫度測(cè)量值做出響應(yīng)。閾值可以根據(jù)求解將cp處的溫度與在傳感器處測(cè)量的溫度相關(guān)聯(lián)的方程或者根據(jù)確定為存在于cp處的溫度和由傳感器測(cè)量并且由如上公開的查找表存儲(chǔ)的溫度之間的關(guān)系來確定。在一些實(shí)施例中，閾值可以是絕對(duì)溫度。例如，閾值可以設(shè)定為100℃、200℃或300℃。可以關(guān)于cp附近的材料的可燃性設(shè)定固定的閾值。例如，在光伏設(shè)備中使用的導(dǎo)體可以使用交聯(lián)聚乙烯(xlpe)、聚氯乙烯(pvc)或氯化聚氯乙烯(cpvc)來絕緣。xlpe絕緣導(dǎo)體可具有90℃的額定最大導(dǎo)體溫度、高達(dá)140℃的緊急額定值，以及250℃的短路額定值。如果需要保護(hù)絕緣，可以關(guān)于緊急額定值設(shè)定閾值。具有pvc或cpvc絕緣或其它類型絕緣的電纜可以具有不同的額定值，并且可以相應(yīng)地設(shè)定不同的閾值。

在一些實(shí)施例中，可以關(guān)于支撐電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的可燃性設(shè)定閾值。例如，許多光伏電系統(tǒng)安裝在具有木制屋頂?shù)慕ㄖ锷稀Ｄ静拈_始燃燒的溫度取決于木材的類型，但通常木材的熱解在約250℃的溫度下開始。一些屋頂可以涂覆有焦油，其可以在約315℃下開始自燃。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以配置成不保護(hù)導(dǎo)體絕緣件免于熔化，但是保護(hù)支撐屋頂免受失火的響應(yīng)可能是期望的。

在一些實(shí)施例中，閾值可以是自適應(yīng)的，并且可以關(guān)于先前測(cè)量的溫度或先前測(cè)量的系統(tǒng)參數(shù)值(例如電壓、電流、太陽輻照度)來設(shè)定。例如，閾值可以設(shè)定為thresh[℃]＝基線[℃]+delta[℃]，其中基線[℃]可以是在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)量的溫度，并且delta可以是在一段時(shí)間內(nèi)溫度上升。例如，如果傳感器測(cè)量穩(wěn)定溫度100±5[℃]持續(xù)一個(gè)小時(shí)，那么可以將delta設(shè)定為等于50[℃]，并且閾值可以是100[℃]+50[℃]＝150[℃]。如果穩(wěn)定溫度降低到90±5[℃]持續(xù)一個(gè)小時(shí)，那么delta可以仍然設(shè)定為等于50[℃]，并且新閾值可以是90[℃]+50[℃]＝140[℃]。在一些實(shí)施例中，delta可以取決于基線。例如，如果基線＝100[℃]，那么delta可以等于50[℃]，而如果基線＝90[℃]，那么delta可以等于45[℃]。在一些實(shí)施例中，可以關(guān)于概率函數(shù)來設(shè)定閾值。例如，所述方法可能對(duì)連接點(diǎn)處的溫度感興趣，并且可以設(shè)定閾值，使得連接點(diǎn)處的溫度以高概率保持低于某一溫度。例如，憑經(jīng)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)和/或數(shù)學(xué)模型可以指示當(dāng)傳感器測(cè)量100[℃]時(shí)，在20cm遠(yuǎn)的連接點(diǎn)處的溫度高于90[℃]，概率為50％，并且當(dāng)傳感器測(cè)量110[℃]時(shí)，距離20cm處的連接點(diǎn)的溫度高于90[℃]，概率為80％。可以選擇閾值以觸發(fā)關(guān)于連接點(diǎn)處的可接受溫度的響應(yīng)以及超過可接受溫度的概率。

在一些實(shí)施例中，可以取決于其它外部變量設(shè)定不同的閾值。例如，可以結(jié)合其它傳感器測(cè)量值(如電壓、電流、太陽輻照度、濕度或其它測(cè)量值)來考慮溫度測(cè)量值。例如，在系統(tǒng)中，如果距電連接10[cm]測(cè)量到200℃的溫度并且測(cè)量到流過連接的10[a]的電流，那么可以將第一閾值設(shè)定為觸發(fā)響應(yīng)，其中如果距電連接10[cm]測(cè)量到180℃的溫度并且測(cè)量到流過連接的電流為12[a]，那么第二閾值設(shè)定為觸發(fā)響應(yīng)。

在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以配置成響應(yīng)于在一段時(shí)間內(nèi)保持在一個(gè)或多個(gè)閾值之上的溫度。例如，系統(tǒng)可以配置成響應(yīng)于200℃的第一閾值溫度持續(xù)10秒，并響應(yīng)于160℃的第二閾值溫度持續(xù)12秒。

在一些實(shí)施例中，可以關(guān)于溫度的增加來設(shè)定閾值。例如，系統(tǒng)可以配置成響應(yīng)于在20秒或更少的時(shí)間內(nèi)增加10℃或更多，而與所測(cè)量的絕對(duì)溫度無關(guān)。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以配置成取決于所測(cè)量的絕對(duì)溫度而變化的溫度的可變?cè)黾樱缟纤觥?/p>

本文描述的閾值僅是可以在不同系統(tǒng)中使用的說明性示例。取決于系統(tǒng)特性和要求，其各種組合可以應(yīng)用于各種電氣系統(tǒng)。在步驟102處，溫度傳感器可以開始周期性地測(cè)量用于傳輸?shù)娇刂坪?或存儲(chǔ)器裝置的溫度。在步驟103處，控制裝置可以將測(cè)量的溫度與在步驟101處獲得的閾值進(jìn)行比較。如果溫度低于閾值，那么可以假設(shè)操作條件是安全的，并且正常的系統(tǒng)操作可以繼續(xù)，方法返回到步驟102。在一些實(shí)施例中，所述方法可以周期性地返回到步驟101，以基于當(dāng)前溫度測(cè)量值重新計(jì)算閾值。如果在步驟103處測(cè)量等于或大于閾值的溫度，那么所述方法可以進(jìn)行到步驟103，其中啟動(dòng)“高溫協(xié)議”(htp)。在一些實(shí)施例中，htp可以包含自動(dòng)斷開連接點(diǎn)與電流的控制器。在一些實(shí)施例中，控制器可以經(jīng)由通信裝置耦合到有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)/因特網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，和/或任何數(shù)量的終端用戶裝置，如計(jì)算機(jī)、智能電話、平板和/或其它裝置，如可以位于網(wǎng)絡(luò)操作中心和/或監(jiān)控中心的服務(wù)器。這些裝置可用于產(chǎn)生危險(xiǎn)狀況的警告，確定何時(shí)危險(xiǎn)狀況可能，檢測(cè)危險(xiǎn)狀況的類型和/或采取行動(dòng)以降低或關(guān)閉系統(tǒng)的某些部分。這些警告可以是音頻和/或視覺的。它們可以例如是嗶嗶聲、音調(diào)、警報(bào)器、led和/或高流明led。

現(xiàn)在參考圖2，其示出了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的系統(tǒng)的一部分。功率裝置200可以配置成接收來自電源(例如pv發(fā)電機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)、電池、燃料電池等)的輸入電功率，并將電功率輸出到負(fù)載，如電氣裝置、電網(wǎng)、家庭，或電池。功率裝置200可以包含用于接收電功率的輸入導(dǎo)體203和用于輸出電功率的輸出導(dǎo)體204。功率裝置200可以包含用于功率處理、控制、監(jiān)測(cè)、安全和通信的電路202。包含電路202的各種元件將在本公開中稍后更詳細(xì)地描述。電路202可以接收來自輸入導(dǎo)體203的功率，并且經(jīng)由輸出導(dǎo)體204輸出功率。

仍然參考圖2，外殼207可以物理地容納包含功率裝置200的電氣部件。外殼207可以是封閉或部分封閉的隔間。在一些實(shí)施例中，外殼207可以包含用于光伏模塊的接線盒的一部分，或者可以包含配置成裝配到用于光伏模塊的接線盒的蓋。輸入導(dǎo)體203可以使用適當(dāng)?shù)倪B接方法(如在說明性實(shí)施例中為螺釘206)物理連接到外殼207。在一些實(shí)施例中，輸入導(dǎo)體可以通過焊接、夾緊或其它方法固定到外殼。輸入導(dǎo)體203和電路202之間的電連接可以由布置在螺釘206和電路202之間的導(dǎo)電路徑提供。類似地，輸出導(dǎo)體204可以使用適當(dāng)?shù)倪B接方法(如在說明性實(shí)施例中為螺釘205)物理連接到外殼207。在一些實(shí)施例中，輸出導(dǎo)體可以通過焊接、夾緊或其它方法固定到外殼。輸出導(dǎo)體204和電路202之間的電連接可以由布置在螺釘205和電路202之間的導(dǎo)電路徑提供。

仍然參考圖2，溫度傳感器201可以與螺釘205相鄰地布置，并且可以配置成將溫度測(cè)量值傳送到控制器或通信裝置(例如，包括在電路202中的控制器或通信裝置)。在輸出導(dǎo)體204中的一個(gè)過熱的情況下，由溫度傳感器201測(cè)量的溫度可以增加。類似地，溫度傳感器210可以類似于或相同于溫度傳感器201，可以布置在螺釘206附近，并且可以測(cè)量輸入導(dǎo)體203上或附近的溫度上升。溫度傳感器201和/或210可以是熱電偶裝置、ic溫度傳感器、硅帶隙溫度傳感器、熱敏電阻或任何其它合適的溫度傳感器。

現(xiàn)在參考圖3，其示出根據(jù)說明性實(shí)施例的電路302，如可以在如功率裝置200的功率裝置中找到的電路。電路302可以類似于或相同于圖2中所示的電路202。在一些實(shí)施例中，電路302可以包括功率轉(zhuǎn)換器300。功率轉(zhuǎn)換器300可以包含如降壓、升壓、降壓/升壓、降壓+升壓、cuk、反激和/或正向轉(zhuǎn)換器等的直流-直流(dc/dc)轉(zhuǎn)換器。在一些實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器300可以包含直流-交流(dc/ac)轉(zhuǎn)換器(也稱為逆變器)，如微逆變器。在一些實(shí)施例中，電路302可以包括最大功率點(diǎn)跟蹤(mppt)電路306，其配置成從功率裝置耦合到的電源提取最大功率。在一些實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器300可以包括mppt功能。電路302可以進(jìn)一步包含如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)和/或現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)的控制裝置305。

仍然參考圖3，控制裝置305可以通過公用總線320控制電路302的其它元件和/或與電路302的其它元件通信。在一些實(shí)施例中，電路302可以包括電路和/或傳感器/傳感器接口304，其配置成直接測(cè)量參數(shù)或從連接配置成測(cè)量電源上或電源附近的參數(shù)，如由電源輸出的電壓和/或電流和/或由電源輸出的功率的傳感器和/或傳感器接口304接收測(cè)量的參數(shù)。在一些實(shí)施例中，電源可以是pv模塊，并且傳感器或傳感器接口可以直接測(cè)量或接收由模塊接收的輻照度和/或模塊上或附近的溫度的測(cè)量值。在一些實(shí)施例中，傳感器301可以是傳感器/傳感器接口304的一部分，并且在一些實(shí)施例中，傳感器301可以是單獨(dú)的傳感器。傳感器301可以與圖2的溫度傳感器201類似或相同。例如，傳感器301可以是布置在與導(dǎo)體的連接附近的溫度傳感器，以監(jiān)測(cè)導(dǎo)體上或附近的溫度，以檢測(cè)潛在的過熱。

仍然參考圖3，在一些實(shí)施例中，電路302可以包括配置成從其它裝置發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)和/或命令的通信裝置303。通信裝置303可以使用電力線通信(plc)技術(shù)或如zigbeetm、wi-fi、蜂窩通信或其它無線方法的無線技術(shù)進(jìn)行通信。在一些實(shí)施例中，電路302可以包括用于記錄由傳感器/傳感器接口304和/或傳感器301獲取的測(cè)量值以存儲(chǔ)代碼，操作協(xié)議或其它操作信息的存儲(chǔ)器裝置309。存儲(chǔ)器裝置309可以是閃存、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、固態(tài)裝置(ssd)或其它類型的適當(dāng)存儲(chǔ)器裝置。

仍然參考圖3，在一些實(shí)施例中，電路302可以包括安全裝置307(例如，熔斷器、斷路器和剩余電流檢測(cè)器)。安全裝置307可以是無源的或有源的。例如，安全裝置307可以包含一個(gè)或多個(gè)無源熔斷器，其設(shè)置在電路302內(nèi)并且被設(shè)計(jì)成當(dāng)某個(gè)電流流過它時(shí)熔斷，斷開電路302的一部分以避免損壞。在一些實(shí)施例中，安全裝置307可以包含有源斷開開關(guān)，其配置成接收來自控制器(例如控制裝置305或外部控制器)的命令以斷開電路302的部分，或者配置成響應(yīng)于由傳感器測(cè)量的測(cè)量值(例如，由傳感器301或多個(gè)傳感器/一個(gè)傳感器的接口304測(cè)量的測(cè)量值)以斷開電路302的部分。在一些實(shí)施例中，電路302可以包含配置成接收來自耦合到電路302的電源的功率的輔助功率單元308，并且輸出適于操作其它電路部件(例如控制裝置305、通信裝置303等)的功率。電路302的各種部件之間的通信、電耦合和/或數(shù)據(jù)共享可以通過公用總線320來執(zhí)行。

現(xiàn)在參考圖4，其示出了說明性實(shí)施例的各方面。功率裝置400可以包含外殼407、電路402、輸入導(dǎo)體403、輸出導(dǎo)體404a和404b以及緊固螺釘405，其可以與關(guān)于本文公開的其它實(shí)施例示出的類似部件類似或相同。例如，電路402可以包括圖2中所示的電路202的部件中的一些或全部。溫度傳感器401可以與圖2的傳感器201和210類似或相同。在圖4中描繪的說明性實(shí)施例中，沒有傳感器鄰近輸入導(dǎo)體403布置，但是替代實(shí)施例可以包括鄰近輸入導(dǎo)體403和/或附加傳感器設(shè)置的傳感器。連接器408a和408b可以分別連接在輸出導(dǎo)體404a和404b的端部處，并且可以配置成連接到裝配為可連接到它們的其它導(dǎo)體上的連接器。例如，連接器408b可以是公連接器，并且連接器408a可以是母連接器。連接器408b可以設(shè)計(jì)成連接到類似于連接器408a的母連接器，并且連接器408a可以設(shè)計(jì)成連接到類似于連接器408b的公連接器。

在利用類似于連接器408a和408b的連接器的一些電氣系統(tǒng)中，有故障的連接器可能導(dǎo)致有故障電連接，這可能導(dǎo)致連接器的電弧和/或過熱。過多的熱量可能擴(kuò)散到連接器到它們耦合的導(dǎo)體。在一些系統(tǒng)中，未能檢測(cè)到連接器和/或?qū)w的逐漸過熱可能導(dǎo)致導(dǎo)體絕緣物著火，并且可能發(fā)生顯著損壞和/或危險(xiǎn)情況。

輸出導(dǎo)體404a和404b可以具有適當(dāng)?shù)拈L度，用于當(dāng)布置在電氣設(shè)施中時(shí)連接多個(gè)功率裝置(如400)。例如，功率裝置400可以被設(shè)計(jì)為耦合到光伏(pv)模塊(例如pv發(fā)電機(jī))，并且與功率裝置400類似或相同的多個(gè)功率裝置可以串聯(lián)或并聯(lián)耦合形成承載來自多個(gè)pv模塊的功率的光伏串。在一些實(shí)施例中，如400的耦合功率裝置可以彼此分開一定距離布置。例如，在一些實(shí)施例中，相鄰的功率裝置可以被布置為彼此間隔1米或2米。在一些實(shí)施例中，每個(gè)功率裝置可以包含大約相等長度的輸出導(dǎo)體，其中導(dǎo)體的長度之和大約與功率裝置之間的距離相同。例如，如果兩個(gè)功率裝置(例如，如功率裝置400的裝置)布置成相距約1米，那么每個(gè)裝置可以包含每個(gè)約0.5米的兩根輸出電纜，使得一個(gè)裝置的輸出導(dǎo)體的公連接器可以耦合到另一個(gè)裝置的輸出導(dǎo)體的母連接器。

在一些光伏系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)溫度傳感器和連接點(diǎn)位置之間的顯著距離，檢測(cè)連接點(diǎn)處的溫度增加可能是困難的。例如，普通的pv功率裝置包括在大約50[cm]和大約100[cm]之間的電纜。當(dāng)耦合兩個(gè)pv功率裝置時(shí)，連接器位置可以與布置在pv功率裝置中的溫度傳感器之間的50[cm]和100[cm]之間，其可能對(duì)于有效檢測(cè)連接器位置處的過熱的距離太大。在一些實(shí)施例中，可以通過設(shè)計(jì)的連接器位置接近pv功率裝置中的溫度傳感器來獲得增強(qiáng)的過熱檢測(cè)。

在圖4的說明性實(shí)施例中，輸出導(dǎo)體404a說明性地顯著短于輸出導(dǎo)體404b。作為數(shù)字示例，輸出導(dǎo)體404a可以是0.2米長，并且輸出導(dǎo)體404b可以是0.8米長。當(dāng)具有不對(duì)稱尺寸的輸出導(dǎo)體的功率裝置彼此耦合時(shí)，導(dǎo)體之間的連接點(diǎn)可以比另一個(gè)更靠近一個(gè)裝置。作為數(shù)字實(shí)例，如果輸出導(dǎo)體404a為0.2米長，并且輸出導(dǎo)體404b為0.8米長，那么當(dāng)兩個(gè)功率裝置(例如，如功率裝置400的裝置)彼此耦合時(shí)，連接位置將距一個(gè)功率裝置約0.8米并且距另一個(gè)功率裝置0.2米。如果一個(gè)輸出導(dǎo)體非常短而另一個(gè)輸出導(dǎo)體非常長，那么連接位置可足夠接近用于檢測(cè)連接點(diǎn)處的熱量增加的電路的電路(例如溫度傳感器401)。在一些實(shí)施例中，熱電偶或lhd裝置可以與電導(dǎo)體一起布置并且集成在輸入或輸出導(dǎo)體(例如導(dǎo)體403、404a和/或404b)中并且耦合到布置在電路402中的控制器和/或通信裝置以檢測(cè)在沿導(dǎo)體的任何點(diǎn)處的過熱。

現(xiàn)在參考圖5，其示出了根據(jù)說明性實(shí)施例的各方面的光伏發(fā)電系統(tǒng)的一部分。pv面板510a、510b和510c可以是串聯(lián)pv串的一部分。pv面板可以包含設(shè)計(jì)成從pv電池(未明確示出，因?yàn)閜v電池通常布置在與接線盒相對(duì)的面板的相對(duì)側(cè)上)接收電功率的接線盒(例如，pv面板510a包含接線盒511a)。導(dǎo)體可以承載從接線盒輸出的功率。在一些實(shí)施例中，功率裝置可以耦合到光伏面板，用于監(jiān)測(cè)和/或控制面板的功率輸出或用于其它操作或安全目的。例如，功率裝置500a和500b可以分別耦合到pv面板510a和510b。功率裝置(例如功率裝置500a、500b和500c)可以串聯(lián)耦合，以形成串聯(lián)pv串。導(dǎo)體520可耦合到耦合到串中的第一面板(在本說明性實(shí)施例中，耦合到pv面板510a的功率裝置500a)的功率裝置的低壓輸出導(dǎo)體端子，且可形成較低電壓串線。可以通過串聯(lián)連接包含所述串的功率裝置的其余輸出導(dǎo)體來形成較高電壓的串線。較低電壓和較高電壓的串線可以被設(shè)計(jì)為輸入到適當(dāng)?shù)难b置，直流(dc)匯流箱、電池充電電路或pv逆變器，其被設(shè)計(jì)為將由pv面板產(chǎn)生的dc功率轉(zhuǎn)換為交流(ac)功率，以供負(fù)載(例如，家庭、電網(wǎng)或電池)消耗。

在圖5中所示的說明性實(shí)施例中，功率裝置500a耦合到pv面板510a。功率裝置500a經(jīng)由輸入導(dǎo)體503a接收來自面板導(dǎo)體512a的功率。功率裝置500a經(jīng)由輸出導(dǎo)體504aa和504ba輸出功率。類似地，功率裝置500b耦合到pv面板510b。功率裝置500b經(jīng)由輸入導(dǎo)體503b接收來自面板導(dǎo)體512b的功率。功率裝置500a經(jīng)由輸出導(dǎo)體504ab和504bb輸出功率。輸出導(dǎo)體504ba和504ab在連接點(diǎn)cp處連接，連接點(diǎn)cp可以與功率裝置500b相鄰。如果輸出導(dǎo)體504ba和504ab之間的連接有故障，那么連接點(diǎn)cp處的溫度可以增加，并且可以由功率裝置500b包含的溫度傳感器檢測(cè)(例如，類似于或相同于傳感器201、210或410的傳感器)。多功率裝置可以以類似的方式彼此耦合，使得連接點(diǎn)能夠與配置成檢測(cè)溫度增加的功率裝置相鄰。

在一些實(shí)施例中，功率裝置輸入和/或輸出導(dǎo)體中的一些或全部可以包括被設(shè)計(jì)為響應(yīng)或測(cè)量上升溫度的熱裝置。例如，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)導(dǎo)體中的一些或全部可以包括與被設(shè)計(jì)為承載電功率的導(dǎo)體一起布置的熱電偶線。在一些實(shí)施例中，每個(gè)系統(tǒng)導(dǎo)體可以包括連接到功率裝置(例如功率裝置500a)中的傳感器的熱電偶線，使得功率裝置能夠感測(cè)沿著導(dǎo)體的任何點(diǎn)處的溫度上升。在一些實(shí)施例中，可以通過僅在短導(dǎo)體(例如輸入導(dǎo)體503a、503b和輸出導(dǎo)體504aa、504ab)中布置熱電偶線來降低成本。在一些實(shí)施例中，每個(gè)系統(tǒng)導(dǎo)體可以包括耦合到功率裝置(例如功率裝置500a)中的控制器的線性熱檢測(cè)器(lhd)。在一些實(shí)施例中，沿著導(dǎo)體的任何點(diǎn)處的溫度上升可以導(dǎo)致lhd線彼此接觸，觸發(fā)可由配置成響應(yīng)于接收到脈沖而采取動(dòng)作的控制器檢測(cè)到的電脈沖。在一些實(shí)施例中，可以通過僅在短導(dǎo)體(例如輸入導(dǎo)體503a、503b和輸出導(dǎo)體504aa、504ab)中布置lhd線來降低成本。

圖5示出了包含耦合到pv面板的附加功率裝置的系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，功率裝置功能中的一些或全部可以嵌入到pv面板接線盒中。

現(xiàn)在參考圖6，其示出了根據(jù)說明性實(shí)施例的集成光伏面板。pv面板610包含pv電池(未明確示出)和接線盒607，其配置成接收來自pv電池的功率。接線盒607可以具有集成功率裝置的特征，所述集成功率裝置包含關(guān)于說明性功率裝置(例如關(guān)于圖3描述的電路302的元件的一些或全部)在此描述的功能元件中的一些或全部。例如，接線盒607可以包含類似于或相同于傳感器201和210的溫度傳感器，類似于或相同于控制裝置305的控制器，以及如開關(guān)(例如mosfet)的安全裝置，其配置成斷開輸出導(dǎo)體604a和604b。在一些實(shí)施例中，接線盒607可以包括分別與功率轉(zhuǎn)換器300、通信裝置303和mppt電路306類似或相同的功率轉(zhuǎn)換器、通信裝置和mppt電路。輸出導(dǎo)體604a和604b可以設(shè)計(jì)成承載來自接線盒607的電功率輸出，并且可以分別緊固到連接器608a和608b。許多常見的光伏面板具有大約相同長度的輸出導(dǎo)體，并且可以具有用于彼此連接的相鄰pv面板的適當(dāng)長度。在本公開的一些實(shí)施例中，如在圖6所示的實(shí)施例中，一個(gè)導(dǎo)體可以比另一個(gè)更長。例如，輸出導(dǎo)體604b可以顯著長于輸出導(dǎo)體604a。作為數(shù)字實(shí)例，輸出導(dǎo)體604b可以是大約1.8米長，并且輸出導(dǎo)體604a可以是大約0.2米長。

在一些實(shí)施例中，使用不對(duì)稱導(dǎo)體連接pv面板可以增加檢測(cè)由于故障連接而引起的溫度上升的可能性。現(xiàn)在參考圖7，圖7示出了根據(jù)說明性實(shí)施例的pv串的一部分。pv面板710a、710b和710c可串聯(lián)連接以形成pv串的一部分。pv面板可以包含設(shè)計(jì)成接收來自pv電池(未明確示出，因?yàn)閜v電池通常布置在與接線盒相對(duì)的面板的側(cè)面上)的電功率的接線盒(例如，pv面板710a包含接線盒711a)。導(dǎo)體可以承載從接線盒輸出的功率。導(dǎo)體720可以耦合到串中的第一面板的低壓輸出導(dǎo)體(在說明性實(shí)施例中，pv面板710a)，并且可以形成較低電壓串線。更高電壓的串線可以通過串聯(lián)連接包含所述串的pv面板的其余輸出導(dǎo)體而形成。較低電壓和較高電壓的串線可以被設(shè)計(jì)為輸入到適當(dāng)裝置，直流(dc)匯流箱、mppt電路、電池充電電路或pv逆變器，其被設(shè)計(jì)為將由pv面板產(chǎn)生的dc功率轉(zhuǎn)換為交流(ac)功率，以供負(fù)載(例如，家庭、電網(wǎng)或電池)消耗。

在圖7中所示的說明性實(shí)施例中，pv面板710a耦合到pv面板710b。導(dǎo)體720可在連接點(diǎn)cpa處耦合到面板710a的較低電壓導(dǎo)體704aa。pv面板710a可以通過在連接點(diǎn)cpb處將面板710a的輸出導(dǎo)體704ba連接到面板710b的輸出導(dǎo)體704ab而耦合到pv面板710b。如果輸出導(dǎo)體704ba和704ab之間的連接有故障，那么連接點(diǎn)cpb處的溫度可以增加，并且可以由設(shè)置在接線盒711b中的溫度傳感器(例如，類似于或相同于傳感器201、210或410)檢測(cè)。多個(gè)pv面板可以以類似的方式彼此耦合，使得連接點(diǎn)能夠與配置成檢測(cè)溫度增加的pv面板相鄰。

在一些實(shí)施例中，pv面板輸出導(dǎo)體中的一些或全部可以包括被設(shè)計(jì)為響應(yīng)或測(cè)量上升溫度的熱裝置。例如，在一些實(shí)施例中，輸出導(dǎo)體的一些或全部可以包括沿著設(shè)計(jì)用于承載電功率的導(dǎo)體布置的熱電偶線。在一些實(shí)施例中，每個(gè)系統(tǒng)導(dǎo)體可以包括連接到接線盒(例如接線盒711a)中的傳感器的熱電偶線，使得傳感器能夠感測(cè)沿著導(dǎo)體的任何點(diǎn)處的溫度上升。在一些實(shí)施例中，可以通過僅在短導(dǎo)體(例如輸出導(dǎo)體704aa、704ab)中布置熱電偶線來降低成本。在一些實(shí)施例中，每個(gè)系統(tǒng)導(dǎo)體可以包括耦合到接線盒(例如接線盒711a)中的控制器的線性熱檢測(cè)裝置(lhd)。在一些實(shí)施例中，沿著導(dǎo)體的任何點(diǎn)處的溫度上升可以導(dǎo)致lhd線彼此接觸，由此觸發(fā)可由配置成響應(yīng)于接收到脈沖而采取動(dòng)作的控制器檢測(cè)到的電脈沖。在一些實(shí)施例中，可以通過僅在短導(dǎo)體(例如輸出導(dǎo)體704aa、704ab)中布置lhd線來降低成本。

現(xiàn)在參考圖8a，其示出了根據(jù)說明性實(shí)施例的集成電纜。集成電纜800可以包含導(dǎo)體801和熱檢測(cè)器802。導(dǎo)體801可以由銅、鋁或其它合適的導(dǎo)電材料制成。在圖8a的說明性實(shí)施例中，導(dǎo)體801被示出具有單個(gè)導(dǎo)體。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)體801可以包含多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)體(例如2、3、4、5、10、20或甚至40個(gè)導(dǎo)體)，每個(gè)導(dǎo)體由適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料制成。熱檢測(cè)器802可以包含導(dǎo)線803和804。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)線803和804可以纏繞在一起以形成配置成測(cè)量接觸點(diǎn)處的溫度的熱電偶對(duì)。例如，導(dǎo)線803和804的端部可以在pv串中的連接點(diǎn)處與位于功率裝置(例如功率裝置400的溫度傳感器401)中的溫度傳感器或者pv接線盒(例如接線盒711a)耦合，經(jīng)由熱電偶對(duì)測(cè)量接觸點(diǎn)處的溫度。如果測(cè)量到高于某一閾值的溫度，那么根據(jù)本文公開的實(shí)施例，耦合到傳感器的控制器和/或通信裝置可以采取行動(dòng)(例如報(bào)告潛在危險(xiǎn)情況或斷開電路)。

仍然參考圖8a，在一些實(shí)施例中，熱檢測(cè)器802可以是線性熱檢測(cè)器(lhd)。導(dǎo)線803和804可以是絕緣的，其中絕緣被設(shè)計(jì)成在一定溫度下熔化，從而在導(dǎo)線803和804之間產(chǎn)生電接觸。例如，導(dǎo)線803和804之間的絕緣可以被設(shè)計(jì)為在關(guān)于本文所述的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的閾值溫度下熔化。常見的lhd裝置具有設(shè)計(jì)成在約90℃、105℃、135℃和180℃下熔化的絕緣體。在集成電纜800中的任何點(diǎn)處的過熱的情況下，局部溫度可以上升到閾值溫度以上，使得導(dǎo)線803和804電接觸，這可能產(chǎn)生短路。導(dǎo)線803和804可以耦合到功率裝置(例如功率裝置400的溫度傳感器401)或pv接線盒(例如接線盒711a)，所述pv接線盒包含被設(shè)計(jì)為檢測(cè)短路的電路，并且在檢測(cè)到時(shí)，耦合的控制器和/或通信裝置可以根據(jù)本文公開的實(shí)施例采取動(dòng)作(例如，報(bào)告潛在危險(xiǎn)情況或斷開電路)。

在一些說明性實(shí)施例中，導(dǎo)線803和804可以封裝在絕緣體806中，產(chǎn)生與導(dǎo)體801的附加分離和隔離。在一些實(shí)施例中，附加絕緣可能不是必需的。集成電纜800可以包括封裝導(dǎo)體801和熱檢測(cè)器802的殼體805，用于快速和容易地布置。

在一些實(shí)施例中，熱檢測(cè)器802可以包含串聯(lián)耦合到單個(gè)導(dǎo)線的熱敏電阻或電阻溫度計(jì)，其中導(dǎo)線電阻被周期性地測(cè)量以檢測(cè)電阻的變化，其可以指示過熱。導(dǎo)線電阻可以以各種方式測(cè)量，例如在導(dǎo)線末端之間施加電壓并測(cè)量電流。

與集成電纜800類似或相同的集成電纜可以用在各種系統(tǒng)中。在一些實(shí)施例中，pv面板或其它電源可以包含一個(gè)或多個(gè)提供具有熱檢測(cè)能力的電連接的集成電纜。例如，pv面板(例如pv面板610)可以包括可以是“常規(guī)”導(dǎo)體的輸出導(dǎo)體(例如輸出導(dǎo)體604b)和包含如或類似于集成電纜800的集成電纜的一個(gè)輸出導(dǎo)體(例如輸出導(dǎo)體604a)。在一些實(shí)施例中，pv功率裝置(例如功率裝置400)可包含一個(gè)或多個(gè)集成電纜。例如，pv功率裝置(例如功率裝置400)可以具有一個(gè)輸出導(dǎo)體(例如輸出導(dǎo)體404b)和一個(gè)輸出導(dǎo)體(例如輸出導(dǎo)體404a)，其中輸出導(dǎo)體404b可以是“常規(guī)”導(dǎo)體，輸出導(dǎo)體404a包含類似于或相同于集成電纜800的集成電纜。在一些實(shí)施例中，pv功率裝置可以具有包含集成電纜的一個(gè)或多個(gè)輸入導(dǎo)體(例如輸入導(dǎo)體403)。在一些實(shí)施例中，集成電纜可以布置在家庭、工廠、商場或任何其它電氣系統(tǒng)中，其中熱檢測(cè)能力可以增強(qiáng)電氣安全性。集成電纜可以布置在電氣系統(tǒng)的特別敏感的部分中，或者更廣泛地布置在整個(gè)系統(tǒng)中。

現(xiàn)在參考圖8b，其示出了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的集成熱檢測(cè)電連接器。集成連接器811可以包含外部部分815，導(dǎo)體引腳812以及溫度裝置引腳813和814。在一些實(shí)施例中，集成電纜810可以耦合到集成連接器811。集成電纜810可以類似或相同于圖8a的集成電纜800，導(dǎo)體類似于或相同于耦合到導(dǎo)體引腳812的導(dǎo)體801，以及導(dǎo)線類似于或相同于耦合到溫度裝置引腳813和814的導(dǎo)線803和804。在一些實(shí)施例中，類似或相同于集成連接器811的連接器可以是如pv功率裝置(例如dc/dc轉(zhuǎn)換器或dc/ac逆變器)的電氣裝置的一部分，其中導(dǎo)體引腳812將輸入電流輸入或輸出電氣裝置，并且溫度裝置引腳813和814耦合到適當(dāng)控制裝置。

仍然參考圖8b，集成連接器821可以包含外部825、導(dǎo)體空腔822以及溫度裝置空腔823和824。在一些實(shí)施例中，集成電纜820可以耦合到集成連接器821。集成電纜820可以類似于或相同于圖8a的集成電纜800，導(dǎo)體類似或相同于耦合到導(dǎo)體空腔822的導(dǎo)體801，以及導(dǎo)線類似于或相同于耦合到溫度裝置空腔823和824的導(dǎo)線803和804。在一些實(shí)施例中，類似或相同于集成連接器821的連接器可以是如pv功率裝置(例如，dc/dc轉(zhuǎn)換器或dc/ac逆變器)的電氣裝置的一部分，其中導(dǎo)體空腔822將輸入電流輸入或輸出電氣裝置，并且溫度裝置空腔823和824耦合到適當(dāng)控制裝置。

集成連接器811和821可以設(shè)計(jì)成裝配在一起以彼此連接。導(dǎo)體引腳812可以被設(shè)計(jì)成裝配到導(dǎo)體空腔822中，并且溫度裝置引腳813和814可以被設(shè)計(jì)成裝配到溫度裝置空腔823和824中。當(dāng)與集成連接器811和821類似或相同的集成連接器彼此連接時(shí)，它們各自的導(dǎo)電和溫度檢測(cè)元件可以彼此耦合，用于導(dǎo)電和溫度檢測(cè)元件的串聯(lián)連接。

返回參考圖7，在一些實(shí)施例中，連接點(diǎn)cpa和cpb可以包含與集成連接器811和821類似或相同的集成連接器。導(dǎo)體720和/或?qū)w704aa、704ba、704ab和704bb可以類似于或相同于集成電纜800。在一些實(shí)施例中，(圖7中未明確示出)系統(tǒng)控制裝置可以是在較高電壓和較低電壓電源線之間的電氣裝置(例如dc/dc轉(zhuǎn)換器、dc/ac逆變器和/或用于耦合多個(gè)并聯(lián)的光伏串的光伏匯流箱的一部分)。使用集成連接器連接集成電纜(例如，導(dǎo)體720、704aa、704ba、704ab和704bb)可以耦合熱裝置(例如熱電偶，lhd)可以使得系統(tǒng)控制裝置能夠檢測(cè)如圖7所描繪的pv串的部分中的任何點(diǎn)處的過熱。而不需要在多個(gè)位置中布置控制器。

現(xiàn)在參考圖9，其示出了根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)說明性方面的用于檢測(cè)電導(dǎo)體中的過熱的方法的流程圖。在步驟900處，配置熱感測(cè)裝置。熱感測(cè)裝置可以是熱電偶、lhd或類似的熱檢測(cè)裝置。配置熱感測(cè)裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)步驟。例如，如果熱檢測(cè)裝置是lhd，那么配置裝置可以包括選擇在適當(dāng)溫度下熔化的絕緣體。如果熱檢測(cè)裝置是熱電偶裝置，那么配置裝置可以包括將裝置耦合到控制器并設(shè)定閾值溫度，所述控制器可以將閾值溫度解釋為潛在不安全的溫度。在步驟901處，熱感測(cè)裝置可以與導(dǎo)體一起布置在與集成電纜800類似或相同的集成電纜中。布置裝置可以包含將集成電纜物理地連接到其它系統(tǒng)裝置，作為如pv設(shè)施的電氣系統(tǒng)構(gòu)造的一部分。步驟902-904可以類似于或相同于圖1的步驟102-104。

在一些實(shí)施例中，可能期望在“正常”系統(tǒng)操作期間記錄溫度測(cè)量值，以提供實(shí)時(shí)操作信息并預(yù)測(cè)未來系統(tǒng)事件。例如，返回參考圖3，電路302可以包含通過公用總線320耦合到存儲(chǔ)器裝置309、通信裝置303以及控制裝置305的傳感器301。由傳感器301測(cè)量的測(cè)量值可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置309上，由控制裝置305處理和/或經(jīng)由通信裝置303傳送到外部存儲(chǔ)器或控制裝置。由傳感器301和/或多個(gè)傳感器/一個(gè)傳感器的接口304獲取的測(cè)量值可由用于統(tǒng)計(jì)模式的一個(gè)或多個(gè)控制/處理裝置分析，所述統(tǒng)計(jì)模式可實(shí)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)情況的早期檢測(cè)或預(yù)測(cè)。布置在許多裝置中的許多傳感器所獲取的測(cè)量值可以生成大的測(cè)量值數(shù)據(jù)庫。在一些情況下，可以分析從稍后經(jīng)歷不安全狀況的系統(tǒng)獲得的測(cè)量值，以檢測(cè)可以在類似系統(tǒng)中展示的趨勢(shì)，并且可以指示即將到來的不安全狀況。

無數(shù)的預(yù)測(cè)建模和/或檢測(cè)技術(shù)可以用于檢測(cè)或預(yù)測(cè)由上升或高導(dǎo)體溫度導(dǎo)致的不安全狀況。部分列表包括貝葉斯分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ann)、回歸分析和最大后驗(yàn)(map)測(cè)試。例如，在一些實(shí)施例中，線性回歸可用于對(duì)導(dǎo)體位置處的溫度與其它可測(cè)量的系統(tǒng)變量(如在其它系統(tǒng)位置處測(cè)量的溫度、電壓和電流水平、電流諧波含量、太陽輻照度和/或環(huán)境濕度水平)之間的關(guān)系建模。在一些實(shí)施例中，可以訓(xùn)練ann以仿真非線性函數(shù)并通過使用在系統(tǒng)安全事件(例如過熱、火災(zāi)等)之前測(cè)量的歷史系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練來識(shí)別導(dǎo)體過熱的即將到來的實(shí)例。

作為說明性的非限制性示例，歷史數(shù)據(jù)可以表明如果由距連接點(diǎn)20[cm]或更小布置的溫度傳感器測(cè)量的溫度在100℃以上持續(xù)10[秒]或更長，并且溫度以1℃/秒或更高的速率上升，并且流過連接點(diǎn)的電流為10[a]或更高，那么存在連接點(diǎn)過熱和火災(zāi)啟動(dòng)的顯著概率。實(shí)際閾值可以從系統(tǒng)到系統(tǒng)而變化，并且上面給出的閾值是說明性示例。

現(xiàn)在參考圖10，其示出了根據(jù)說明性實(shí)施例的一個(gè)方面的流程圖。在步驟110處，可以從傳感器收集數(shù)據(jù)，并且可以記錄“系統(tǒng)事件”。步驟110可以在如天、月、年或幾年的時(shí)間段內(nèi)發(fā)生。在一些實(shí)施例中，步驟110可以包含從數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)。傳感器數(shù)據(jù)可以包括(但不限于)由電壓傳感器、電流傳感器、輻照傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和/或風(fēng)傳感器測(cè)量的測(cè)量值。系統(tǒng)事件可以包括正常的安全的操作狀況的時(shí)段，并且還可以包括(但不限于)如電弧、過熱、火災(zāi)、系統(tǒng)故障和/或短路狀況的不安全狀況。在步驟111處，可以使用被設(shè)計(jì)為將數(shù)據(jù)測(cè)量值組與某些系統(tǒng)事件相關(guān)聯(lián)的模式識(shí)別方法來分析模式的數(shù)據(jù)。模式識(shí)別方法可以包括監(jiān)督和非監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，并且可以包括統(tǒng)計(jì)和/或機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的各種家族。

在步驟112處，所述方法開始監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器測(cè)量。可以關(guān)于在步驟111處檢測(cè)到的模式來解釋測(cè)量。在一些實(shí)施例中，每當(dāng)接收到新樣本時(shí)，所述方法可以進(jìn)行到步驟113，并且在一些實(shí)施例中，可以以規(guī)那么的時(shí)間間隔或者在接收一系列樣本之后進(jìn)行到步驟113。在一些實(shí)施例中，可以將在步驟112處獲得的測(cè)量添加到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并且所述方法可以周期性地返回到步驟110-111，將最近的樣本添加到傳感器數(shù)據(jù)的集合中，并且迭代地分析傳感器數(shù)據(jù)的集合以識(shí)別模式。

在步驟113處，所述方法可以基于先前的測(cè)量和為了表征系統(tǒng)而開發(fā)的模型來評(píng)估系統(tǒng)狀態(tài)。例如，所述方法可以確定由溫度傳感器(例如，溫度傳感器401或圖4)測(cè)量的100℃的溫度測(cè)量指示系統(tǒng)可能處于潛在不安全的狀況。作為與圖4所示的說明性實(shí)施例相關(guān)的另一示例，所述方法可以確定由溫度傳感器401進(jìn)行的90℃的溫度測(cè)量結(jié)合先前通過傳感器的85℃的溫度測(cè)量和流過連接器408a的10[a]的電流測(cè)量(通過例如包含電路402的電流傳感器測(cè)量)可以指示連接器408a和相應(yīng)的連接器之間的潛在不安全的連接。

如果在步驟113處，系統(tǒng)被確定為安全地操作，那么所述方法可以返回到步驟112以繼續(xù)監(jiān)測(cè)傳感器測(cè)量。如果在步驟113處檢測(cè)到潛在的不安全狀況，那么所述方法可以進(jìn)行到步驟114。在步驟114處，可以遵循“潛在不安全狀況”協(xié)議。在一些實(shí)施例中，“潛在不安全狀況”協(xié)議可以包含將系統(tǒng)的一部分與電流自動(dòng)斷開的控制器。在一些實(shí)施例中，控制器可以經(jīng)由通信裝置耦合到有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)/因特網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，和/或任何數(shù)量的終端用戶裝置，如計(jì)算機(jī)、智能電話、平板和/或其它裝置，如可以位于網(wǎng)絡(luò)操作中心和/或監(jiān)控中心的服務(wù)器。這些裝置可用于產(chǎn)生危險(xiǎn)狀況的警告，確定何時(shí)危險(xiǎn)狀況可能，檢測(cè)危險(xiǎn)狀況的類型和/或采取行動(dòng)以降級(jí)或關(guān)閉系統(tǒng)的某些部分。這些警告可以是音頻和/或視覺的。它們可以例如是嗶嗶聲、音調(diào)、警報(bào)器、led和/或高流明led。

圖10所示的方法可以由本地或遠(yuǎn)程的一個(gè)或多個(gè)控制裝置來執(zhí)行，其中在各種控制裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和通信。

現(xiàn)在參考圖11，其示出了根據(jù)說明性實(shí)施例的系統(tǒng)控制架構(gòu)。本地電氣系統(tǒng)120可以耦合到多個(gè)傳感器/一個(gè)傳感器的接口121、控制器122、通信裝置123以及本地存儲(chǔ)器裝置124。各種本地系統(tǒng)裝置之間的交互可以類似于上面關(guān)于先前公開的實(shí)施例所描述的。服務(wù)器126、數(shù)據(jù)庫127以及通信裝置128可以遠(yuǎn)程定位例如在管理、監(jiān)測(cè)或指揮和控制中心處。通信裝置128和123可以配置成使用有線或無線通信方法(如蜂窩通信)或使用電力線通信來通信。在一些實(shí)施例中，圖10的方法的步驟由本地控制器122單獨(dú)執(zhí)行，并且在一些實(shí)施例中，這些步驟由本地控制器122和遠(yuǎn)程裝置兩者執(zhí)行。例如，在一些實(shí)施例中，步驟110可以通過獲得數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫127上來執(zhí)行，步驟111可以由服務(wù)器126執(zhí)行，步驟112可以由本地多個(gè)傳感器/一個(gè)傳感器的接口121和控制器執(zhí)行，步驟113可以由服務(wù)器126執(zhí)行，并且步驟114可以由控制器122執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，步驟110可以由隨時(shí)間進(jìn)行測(cè)量的多個(gè)傳感器/一個(gè)傳感器的接口121執(zhí)行，以及經(jīng)由通信裝置128和123將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫127。在一些實(shí)施例中，在步驟114處，通信裝置128可以向用戶接口130發(fā)送警告，報(bào)告潛在的不安全狀況。在一些實(shí)施例中，整個(gè)方法(步驟110-114)可以由本地裝置執(zhí)行。

在本文公開的說明性實(shí)施例中，光伏面板用于例示可利用所公開的新穎特征的能量源。在一些實(shí)施例中，除了光伏面板之外或代替光伏面板，能量源可以包括太陽能屋頂板、電池、風(fēng)力或水力渦輪機(jī)、燃料電池或其它能量源。本文公開的溫度檢測(cè)方法、預(yù)測(cè)技術(shù)和其它技術(shù)可以應(yīng)用于如上面列出的那些的替代能源，并且?guī)缀跷ㄒ惶峒暗墓夥K作為能量源不旨在在這方面限制。

注意，在本文的元件之間闡述了各種連接。這些連接通常被描述，并且除非另有規(guī)定，可以是直接或間接的；本說明書并不旨在在這方面進(jìn)行限制。此外，一個(gè)實(shí)施例的元件可以以適當(dāng)?shù)慕M合或子組合與來自其它實(shí)施例的元件組合。例如，圖8a的集成電纜800可以用作功率裝置400的輸出導(dǎo)體404a或pv面板610的輸出導(dǎo)體604a。作為另一實(shí)例，在圖11中示出并且參照?qǐng)D10的方法描述的架構(gòu)還可以用于實(shí)現(xiàn)圖1的方法的全部或部分。