CN103081292B - 具有集成的串电流监控的太阳能组合器 - Google Patents

Abstract

一种组合器，其计算在白天由每个馈电板产生的能量，并通过在夜间将已知电流注入每个馈电板中并测量在每个馈电板中的电阻元件两端所导致的电压，来计算用于计算能量所需要的电阻值。在每个馈电板中的保护设备两端的电压分接头允许逻辑和控制电路测量每个保护设备两端的电压。在夜间，将已知的电流注入到每个馈电板中，并测量每个保护设备两端的电压。将电流和电压代入欧姆定律中，计算出每个保护设备的电阻，然后在白天使用该电阻值来实时计算由每个串产生的能量并监控每个串的性能。当单个串的性能衰退时，指示报警以帮助操作员查找出串内的哪(些)个单独的板对该串的性能降低负有责任。

Description

具有集成的串电流监控的太阳能组合器

技术领域

本公开的方面一般涉及太阳能组合器，且更具体地涉及具有集成的基于单个串的电流监控的太阳能组合器。

背景技术

太阳能光伏(PV)阵列是串联连接的PV板的串的平行布置。串在PV阵列的背景下是串联连接在一起的PV板的布置。PV阵列由PV板的多个串组成。每个串的输出在称为组合器的设备处被接收，组合器将来自每个串的电流“组合”到称为汇流条的较大导体中，用于给诸如断路开关的下游设备馈电，其可能为其他较低级的组合器，并最终到DC-AC逆变器，该DC-AC逆变器将由PV阵列中的每个串产生的DC电流转换为相应的AC电流。组合器可从一个或多个PV阵列接收串。

在典型地采取外壳的形式的组合器中，断路器或熔断器用于限制来自一个或多个串的电流反向馈送到另一个串中。进入PV板的反向馈送电流能够损坏配线板或以其他方式不利地影响PV阵列的性能。

连接到组合器的单独的串可能由于几个原因中的一个而运行欠佳，所述原因包括串中出现接地故障、串中松散的配线、PV板的太阳能跟踪被误调整等。如将被理解的，太阳能PV阵列能够占据广大的表面区域。典型的PV***可能包含多个PV阵列和几十或甚至数百个PV板。

DC-AC逆变器中的传统软件可指示整个PV阵列的性能的降低，但是逆变器无法知道哪一PV阵列运行欠佳或具有问题，更不用说知道哪个单独的串运行欠佳或具有问题。为了诊断哪个单独的串可能是问题的根源，涉及体力劳动和整个阵列的广泛的故障诊断，直到找到问题的根源。如果运行欠佳或出问题的串未被注意、被忽视、或未检测到，则可能发生发电量的显著降低和收入损失。更严重地，如果问题是由松散的配线连接或接地故障导致，根据诸如在建筑物上或人们可能出现的其他区域内的配线的安装，灾难性的状况可持续造成潜在的危险状况。

发明内容

本发明公开的是一种太阳能组合器，其能够计算由每个串产生的能量并监控每个串的性能，而无需任何电流互感器，无需对PV板或DC-AC逆变器进行任何改变，且不显著增加现有的太阳能组合器的复杂度。具体的实例将在本概述中讨论，尽管应当理解本公开不限于该具体的实例。

现有的太阳能组合器使用熔断器、断路器或其他保护设备来限制来自多个串的电流被反向馈送到有缺陷的串，且这些保护设备中的每一个具有电阻，该电阻可根据设备稍微变化。这些保护设备被典型地耦合到公共汇流条，该公共汇流条将从所有馈电板(panelfeed)的收集的电流馈送到DC-AC逆变器所连接的公共端子。因此，为了获得每个保护设备的准确电阻，需要一条附加的电压线来测量每个保护设备两端的电压，且这条电压线被馈送到逻辑和控制电路，其将电压测量转换为对应的电阻值。如果保护设备被布置在印刷电路板上，仅需要将几条附加的迹线添加到印刷电路板上，以分接每一保护设备两端的电压(另一分接头取自公共汇流条)。沿着每个馈电板不需要附加的部件。如果使用了公共DIN滑轨熔断器座，则在保护设备的输入侧上可以做电压分接头。

电流源被配置为将已知量的电流注入每个馈电板。使用已知的电流和测量的电压，使用欧姆定律可计算每个馈电板的保护设备的电阻。通过算法来控制电流源，其等待直到夜晚来注入电流并读取最终测得的电压。算法存储计算的电阻值，并在白天电压测量期间使用这些电阻值来实时计算由每个板产生的能量。

对于本领域技术人员而言，借鉴参考附图做出的各种实施方式和/或方面的详细描述，本公开的前述和另外的方面和实现将变得明显。接下来将提供附图的简要描述。

附图描述

在阅读以下的详细描述并参考附图后，本公开的前述和其他优势将变得明显。

图1是光伏(PV)阵列***或装置组件的功能框图，其包括连接到第一级组合器箱中的对应的馈电板的串联连接的PV板的串；

图2图示了在图1中示出的逻辑和控制电路的示例性配置的功能框图；

图3是熔断器座的侧视图，该熔断器座将图1示出的熔断器固定到印刷电路板并经由对应的第一和第二导电体将熔断器电气连接到印刷电路板，这样可以测量熔断器两端的电压；

图4是熔断器组件的透视图，该熔断器组件具有附接到滑轨和汇流条的16个并排的熔断器座的布置；及

图5图示了用于监控PV板的各个串的方法的示例性流程图。

具体实施方式

图1是光伏(PV)阵列***或装置组件100的功能框图，其包括连接到第一级组合器箱102中的对应的馈电板110、112、114的串联连接的PV板(A1...Ax，B1...By，Z1...Zz)104a、104b、106a、106b、108a、108b的串(A，B...Z)104、106、108。每个PV板常规上包括PV电池的阵列，其将太阳能或其他光能转换为对应的DC电流，该DC电流可存储在蓄电池或其他存储设备中，和/或用于为DC或AC电负载提供电力。组合器箱102具有诸如金属壳体的外壳，其容纳组合器箱102内的部件并保护组合器箱102内的部件免受诸如物理侵入和环境污染。在本公开的背景下，组合器从PV板的串接收DC电流的各个馈入并将这些DC电流中的每一个“组合”到通常称为汇流条的单个导体140上，其将由来自每个串的各个DC电流中的每一个构成的DC电流提供给DC-AC逆变器16或提供给下游的组合器(未示出)，该下游的组合器组合来自其他第一级组合器的DC电流输出，该其他第一级组合器从PV板的串直接接收DC电流。PV板和组合器可被布置成分级结构，板的集合馈电到第一级组合器，且第一级组合器的组馈电到下游的组合器，其最终馈电到诸如图1中示出的逆变器116的DC-AC逆变器。共同地，PV板的串104、106、108组成PV阵列，且组合器102可从一个或多于一个的PV阵列接收串。

在结构上，馈电板110、112、114对应于导电体，且功能上，馈电板110、112、114载有来自每个对应串104、106、108的DC电流。根本上，它们将DC电流馈送到组合器102，其将单独的DC电流组合成组合的DC电流，用于输出到DC-AC逆变器116。

图1图示了组合器102内的三种不同的示例性配置，其示出了馈电板路径中的保护设备、电阻元件和可选的保护二极管的不同组合。对本领域技术人员明显的是，每个馈电板110、112、114可以相同的方式配置，但是为了便于讨论，在图1中示出了三种不同的配置，以说明在单个组合器中可以实现监控方案的不同方式。在最左侧的配置中示出了典型的配置，其中电压从馈电板中的熔断器元件的两端被分接，但是可实现几种其他的配置，这几种其他的配置在中间和最右侧的配置中示出。

在最左侧的配置中，第一馈电板110连接到第一板串A104，其具有数量为X的PV板104a...b。可选的隔离二极管120串联连接到第一馈电板110。如所知的，隔离二极管120允许DC电流从PV板104a、104b流入第一馈电板110，但是阻挡反向电流流回PV板104a、104b，从而保护PV阵列***100中的那些板(及其他电耦合的板106、108)。诸如继电器的可选开关122在第一馈电板110中连接在隔离二极管120和保护设备124之间的电节点处。该开关122的目的将在下文描述。在该实例中，保护设备124为熔断器，其串联连接到第一馈电板110以阻止在110中出现诸如接地线故障或+到-短路的问题的情况下第一馈电板110过热。

在中间的配置中，第二馈电板112连接到第二板串B106，其具有数量为Y的PV板106a...b。数量Y可与数量X相同或不同。在该中间的配置中，在第二馈电板112的路径中不存在隔离二极管。诸如继电器的可选开关126在电阻元件128所连接的电节点处连接到第二馈电板112。该开关126的目的将在下文描述。电阻元件128与第二馈电板112串联连接。电阻元件128可以是断路器、保护二极管、印刷电路板迹线、限定长度的诸如导线或熔断器的导电体、或任何其他具有足以导致该设备两端可测量的电压降的电阻的设备。在该实例中，保护设备130为熔断器，其与电阻元件128串联连接。类似于熔断器124，断路器130响应于检测到第二馈电板112上的诸如短路或过电流的故障条件来跳闸。

在最右侧的配置中，最后一个馈电板114连接到最后一个板串C108，其具有数量为Z的PV板108a...b。数量Z可与数量X和Y相同或不同。可选的隔离二极管132串联连接到最后一个馈电板114，其转而连接到保护设备134，在该实例中，保护设备134是熔断器，类似于被示出在第一馈电板110的路径中的熔断器124。诸如继电器的可选开关136连接到保护设备134，该开关136的目的将在下文描述。开关136连接到保护设备134和电阻器138之间的电节点。尽管开关122、126、136被示出为连接到电节点，保护设备124、128、138中的相应的每一个连接到电节点，可选择地，开关122、126、136可被诸如以晶体管的形式合并到逻辑和控制电路160中，且被配置为控制到每个馈电板110、112、114的电流的流动。

如在发明内容中提到的，本公开的一个方面是在进入组合器102的每个馈电板内的电阻元件两端的电压被监控。为了便于讨论，在图1中示出了用于在每个馈电板110、112、114产生电压降的三种不同的配置。在馈电板110中，熔断器124作为电阻元件操作。在馈电板112中，电阻元件128可以是例如熔断器、隔离二极管、或断路器。在馈电板114中，电阻器138作为电阻元件操作。在所有三种配置中，电压降在电阻元件的两端产生，其可如本文所公开的一样被测量和使用。再次，虽然示出了三个示例性的馈电板110、112、114，应该理解，较小或较大数量的馈电板可存在于组合器102中，诸如25个。

所有馈电板110、112、114馈电到公共参考电压线140，其典型为汇流条的形式。熔断器124、断路器130和电阻器138都连接到公共参考电压线140。如下文进一步解释的，线140上的电压提供参考电压，用于测量每个相应的馈电板110、112、114中的对应的电阻元件124、138两端的电压。出现在每个单个馈电板110、112、114中的所有各个DC电流被相加，以产生表示由串104、106、108共同产生的所有DC电流的总和的合成的DC电流。该合成的DC电流被馈送到常规的DC开关142，其提供用于停止到DC-AC逆变器116的电流的流动的单个安全关闭装置。

如上所提到的，线140提供用于三个电阻元件中的两个124、138的公共参考电压。在第一馈电板110的情况下，另一电压由线144提供，线144由逻辑和控制电路160接收。线140由逻辑和控制电路160接收，且线140和144之间的电压差由逻辑和控制电路160测量并转换为对应的电压值，如下文结合图1解释的。在第二馈电板112的情况下，电阻元件128没有直接连接到线140，因此两条电压线146、148需要连接到电阻元件128的相应端子，以通过逻辑和控制电路160测量电阻元件128两端的电压。电压线146、148都由逻辑和控制电路160接收，用于转换到对应的电压值，如下文结合图2所解释的。在最后一个馈电板114的情况下，电阻器138直接连接到线140，因此另一电压线150如所示的连接到电阻器138并连接到逻辑和控制电路160。电阻器138两端的电压通过测量逻辑和控制电路160中的线140、150之间的电压差来确定。

组合器102还包括可选的电流源152，其被配置为将已知的电流注入到馈电板110、112、114中的每一个、一些或所有中。电流源152的输出端连接到每个馈电板110、112、114，使得注入电流可流经每个开关122、126、136。尽管示出了一个电流源152及每个馈电板110、112、114中的单独的开关122、126、136，用于允许所有的注入电流在同一时刻只流过一个馈电板，在另一实现中，单独的电流源可被实现以将已知量的电流注入到每个对应的馈电板中。使用已知的电流，因为太阳辐射不是恒定的，且因此来自每个馈电板的电流不是恒定的且不能可靠地用于测量电阻。此外，每个串将不会产生等量的电流，因为串可能被安装在距离组合器102的不同距离处，且将串连接到组合器102的导体或电缆具有不同的长度，因此具有不同的电阻。此外，板具有不同的效率且可以相对于光源的不同角度被安装。

在示出的实例中，开关122、126、136的状态经由相应的控制线154、156、158由逻辑和控制电路160控制，以确保电流每次被注入到一个馈电板。当然，如果使用了多个电流源，每个电流源用于一个馈电板，则电流可被同时注入到每个馈电板。然而，多个电流源增加了组合器102的部件和复杂度，因此，如果使用了一个电流源152，控制和控制电路160经由控制线154、156、158指示第一开关122闭合，同时指示其他两个开关126、136保持断开，从而允许已知的电流被注入到第一馈电板110。逻辑和控制电路160测量第一保护设备124两端的电压，并使用测得的电压及注入到第一保护设备124中的已知量的电流来计算保护设备124的对应的电阻并存储该电阻值。可选择的实现是使用上述已知的电阻设备128。通过测量线146和148之间的电压差，可以计算出电流。这是一个较简单的结构，因为其排除了开关126和电流源152，然而其不具有执行自校准的能力。

逻辑和控制电路160经由控制线154指示第一开关122断开，并经由控制线156指示第二开关126闭合，从而允许已知的电流流入第二馈电板112。再次，逻辑和控制电路160经由电压线148、140测量断路器130两端的电压，并使用已知量的电流来计算保护设备130的对应的电阻并存储该电阻值。逻辑和控制电路160继续指示所有的开关顺序地断开和闭合，直到电路160经由控制线158指示最后一个开关136闭合(同时所有其他的开关被指示保持断开)，从而允许已知的电流流入最后一个馈电板114。电路160经由电压线150、140测量电阻器138两端电压，并使用注入到电阻器138中的已知量的电流和测得的电压来计算电阻器138的对应的电阻并存储该电阻值。可选择地，电阻器138的值可被存储在逻辑和控制电路160中。

组合器包括正端子162和负端子164，其被连接到逆变器或连接到下游的组合器。负端子164连接到PV板104a、106a、108a，及正端子162连接到DC开关142，用于在DC开关142闭合时接收合成的DC电流。

组合器102还可包括连接到可选的接口168的通信模块166、可选的报警模块170和可选的本地显示器172。虽然逻辑和控制电路160、通信模块166、报警模块170和本地显示器172在图1中被示出为容纳在组合器箱102内，但它们可被容纳在组合器箱102的外部并连接到组合器102内的印刷电路板174。

印刷电路板(PCB)174，其一个实例在图3中示出，其具有布置在其上的用于每个馈电板110、112、114的至少的保护设备124、130、134。在图1中，PCB174还包括开关122、126、136、隔离二极管120、132、及电阻元件128、138，尽管在其他实现中，这些部件不需要被布置在PCB174上。本公开的一个优势在于在一些实现中，不需要附加的或新的部件被添加到现有的组合器中。所有的组合器包括用于每个馈电板的保护设备，诸如熔断器或断路器，以保护每个PV板串，因此唯一需要的附加部件是保护设备诸如保护设备124两端的电压线连接。这种连接的一个实例在图3中示出并将结合图3进行描述。

图2图示了在图1中示出的逻辑和控制电路160的示例性配置的功能框图。线140、144作为指示保护设备124两端的电压的电压输入被接收到第一放大器202。线146、148作为指示电阻元件128两端的电压的电压输入被接收到第二放大器204，以及线140、150作为指示电阻元件138两端的电压的电压输入被接收到第三放大器206。放大器202、204、206常规地放大电压输入并将放大的电压信号提供到多路复用器208，其由多通道微控制器或控制器210经由MUX(多路复用器)控制线212进行控制。多路复用器208的输出端214连接到模拟-数字(A/D)转换器(ADC)216，其由微控制器210通过控制线216来控制。A/D转换器216常规地将多路复用器208的电压输出转换为表示电压的对应的数字值，并将该数字值提供给微控制器210。

微控制器210也连接到通信模块166、可选的报警模块170和可选的本地显示器172。微控制器210也控制电流源152和开关122、126、136。

图3是熔断器座300的侧视图，其将熔断器124固定到印刷电路板174，并经由对应的第一和第二导电体302、304将熔断器124电连接到印刷电路板174，这样可以测量熔断器124两端的电压。来自第一馈电板110的导体306由第一熔断器螺旋式端子308固定，并电连接到熔断器124的一个端子。相应地，导体310连接到汇流条140并最终连接到正端子162，并和第二导电体304通过第二熔断器螺旋端子312被固定到印刷电路板174。导电体302、304可为夹片的形式，其与印刷电路板174上的适当的导电迹线物理地和机械地配合，以分接熔断器124两端的电压。如上所述，本公开的某些方面的优势在于组合器中的现有的部件可用于分接表示流经每个馈电板的电流的电压，而不显著增加现有的设计的复杂度。因为熔断器124已经是现有组合器的一部分，只有夹片302、304需要被***到螺旋式端子308、312，用于电耦合到印刷电路板174。

图4是具有附接到滑轨402和印刷电路板174的16个并排熔断器座的布置的熔断器组件的透视图。沿着印刷电路板174的远端边缘可见的是夹片或导体302或304，其电耦合到PCB174上的迹线140、144。印刷电路板174上的连接器404、406接收对应的电缆(未示出)，其载有到逻辑和控制电路160的电压线及来自逻辑和控制电路160的控制线。

如上所提到的，微控制器210使用测得的来自每个馈电板的电阻元件的电压来计算由每个串产生的能量，且也监控每个串的性能，并且当串的性能不再满足标准时发出报警。这些细节将在下文解释。

没有能够用于测量每个馈电板中的电流的单独的电流传感器，微控制器210在没有在其两端进行电压测量的电阻元件的电阻值的情况下，不能确定电流(及因此由串产生的电力或能量)。不是所有的电阻设备(诸如熔断器)具有相同的电阻，即使其由同一制造商制造。此外，通过长期部署，保护设备诸如熔断器的电阻可随时间变化，因此即使在部署之前可以测量电阻并存储为固定值，这不是最佳的，因为电阻可随时间劣化，这将使电力计算随时间变得不太准确。

为了确保可靠的电阻在每个单独的馈电板中的每个保护设备或电阻元件的两端被准确地确定，当测得的电压没有超过预定的最小电压水平时，微控制器210使用电流源152以将已知量的电流注入到每个馈电板110、112、114中。预定的最小电压水平可对应于0伏或实质上0伏或当没有阳光出现在PV阵列上时(诸如在夜间)的电压水平。在夜间，PV阵列的电压可能不准确在0伏，但其将足够低从而降到一阈值以下，该阈值可用作微控制器210指示电流源152将已知的电流注入到每个馈电板110、112、114、以及测量每个保护设备124或电阻元件128、138两端的相应电压以计算保护设备124或电阻元件128、138的对应的电阻值的基础。该电阻值存储在可由微控制器210存取的存储器中。

使用存储的电阻值，在白天当PV阵列产生能量时，微控制器210使用测得的电压和存储的电阻值来计算由每个串104、106、108产生的能量数量。重要的是，该计算可针对每个串单独执行，从而允许微控制器210确定每个串的精确的能量产生值。这些能量值可被实时显示在本地显示器172上或经由通信模块166传递到组合器102外部的***或显示器。

典型地，计算了由整个PV阵列产生的能量，但是本公开的方面允许由每个单独的串产生的能量被计算和显示，而无需在每个馈电板上使用任何额外的传感器，诸如电流互感器。报警模块170即使在没有报警条件出现时，也能够指示串104、106、108中的哪一个串或哪几个串相对于串中的其他串的性能运行欠佳。

例如，因为由每个串产生的能量能够被单独确定，根据工业或其他已知的规范，可以建立基准能量产生阈值，且当特定的串产生的能量降到阈值以下时，逻辑和控制电路160可指示该特定的串运行欠佳，即使其性能还不能表明产生报警条件。单独的串可能由于一个或几个原因运行欠佳，所述原因包括串中出现接地故障、串中的配线松散、PV板的太阳能跟踪被误调整等等，且电压测量可被跟踪以检测这些运行欠佳状况中的任何一种。

除了监控由PV板的每个单独的串产生的能量以外，当所监控的串的性能变得不可接受的低劣时，微控制器210也能引起待发出的报警。逻辑和控制电路160监控每个保护设备124或电阻元件128、138两端的电压，及当所监控的电压(或其他使用被监控电压的量，这将在下文解释)满足报警标准或准则时，逻辑和控制电路160引起诸如待在报警模块170上指示的报警。代替使用测量的电压，逻辑和控制电路160可监控不同的量，诸如电流或电阻或功率，该量可从测得的电压计算出。当测得的电压或计算的量降低了超过预定的百分比且可选地持续超过预定的时间段时，报警标准可被满足。

现在转向图5，示出了用于监控PV板的各个串104、106、108的示例算法500。算法500可由例如微控制器210执行。算法500测量在组合器102中每个馈电板中的电阻元件(或保护设备)两端的电压，所述馈电板馈送来自串联连接的PV板104a、104b、106a、106b、108a、108b的串104、106、108的电流(502)。算法500确定每个馈电板的测量电压是否超过预定的最小电压水平，诸如0伏(504)。如果超过，算法500确定测量电压或从测量电压计算出的量是否满足一个或多个报警标准(512)。如果满足一个或多个报警标准，则针对其监控电压或计算出的量满足一个或多个报警标准的馈电板中的每一个来指示报警(514)。如上所述，报警标准可包括电压或计算出的量是否降低了超过预定的百分比且可选地持续超过预定的时间段。可选地，算法可然后进行到块516或返回到块502。

如果测量电压或计算出的量不满足一个或多个报警标准，算法500使用在夜间计算的电阻值和测量电压来计算在白天由每个串104、106、108产生的能量(516)。算法500使由每个串104、106、108产生的能量实时显示在本地显示器172上或在远离组合器102的显示器上(518)。

返回到块504，如果所测量的电压没有超过预定的最小电压水平(例如，0伏或指示夜间的电压)，算法500将已知电流注入到馈电板110、112、114中的至少一个，并针对该馈电板测量电阻元件(例如，诸如熔断器124的熔断器，或诸如元件128的断路器或保护二极管，或诸如电阻器138的电阻器)两端的电压(506)。如上所述，算法500可使逻辑和控制电路160将已知电流同时注入所有馈电板中，或使用开关122、126、136来一次注入一个，以控制哪个馈电板从电流源152接收电流。算法500使用所测量的电压和已知电流值来计算电阻元件的电阻(508)，并存储计算的电阻值用于在白天的电压测量期间使用。

算法500不需要例如每晚计算电阻。块506、508、510可能仅被执行一次，或可以预定或随机的时间间隔被执行。

应该注意包括本文图示和讨论的算法500的算法具有执行特定功能并相互作用的各种模块。应该理解为了描述的方便，这些模块仅仅基于其功能而被划分，且其表示计算机硬件和/或可执行的软件代码，所述软件代码存储在非临时计算机可读介质上，用于在适当的计算硬件例如微控制器210上执行。不同模块和单元的各种功能可以任何方式被组合或划分为硬件和/或作为上述模块存储在计算机可读介质上的软件，且可被单独使用或组合使用。

虽然本公开的特定实现和应用已被图示和描述，应该理解本公开不限于本文公开的确切结构和组成，且在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，从前述的描述中，各种改进、变化和变型可以是明显的。

Claims (26)

1.一种用于监控串联连接的光伏(PV)板的各个串的装置组件，所述串联连接的光伏(PV)板的各个串共同形成PV阵列，所述装置组件包括：

组合器箱，其连接到PV板的所述串，所述串中的每一个串连接到所述组合器箱中的对应的馈电板；

多个保护设备，其中每一个保护设备连接到对应的馈电板；

电流源，其被配置为将已知电流注入到从所述串中的第一个串接收电流的所述馈电板中的第一馈电板；

逻辑和控制电路，其耦合到所述馈电板和所述电流源，所述逻辑和控制电路被配置为：

测量与所述第一馈电板串联连接的电阻元件两端的电压，

响应于所述第一个串两端的测量电压没有超过预定的最小电压水平，使所述电流源将所述已知电流注入到所述电阻元件中，

计算和存储表示所述电阻元件的电阻的电阻值，所述电阻值为所述已知电流和所测量的电压的函数；及

输出端子，其用于连接到DC-AC逆变器。

2.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述逻辑和控制电路被容纳在所述组合器箱内且包括控制器，所述控制器被配置为根据包括所存储的电阻值和所测量的电压的函数来计算由所述第一个串产生的能量的量。

3.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述逻辑和控制电路还被配置为监控所述电阻元件两端的电压，并响应于所监控的电压或使用所监控的电压计算的量满足报警标准，使得报警被指示。

4.根据权利要求3所述的装置组件，其中所述报警标准包括所测量的电压或所计算的量是否降低了超过预定的百分比。

5.根据权利要求4所述的装置组件，其中所述报警标准还包括所测量的电压或所计算的量是否降低了超过预定的百分比并持续超过预定的时间段。

6.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述电阻元件是所述保护设备中的第一个保护设备。

7.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述电阻元件是与所述第一个串串联连接的隔离二极管或电阻器。

8.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述电阻元件是与所述第一馈电板中的所述保护设备中的第一个保护设备串联连接的电阻器。

9.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述电流源被配置为将所述已知电流施加到所述馈电板中的每个馈电板，所述装置组件还包括由所述逻辑和控制电路控制的开关，所述开关中的每一个开关被控制以将所述已知电流注入到所述馈电板中的对应的各个馈电板中，每次注入一个馈电板。

10.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述逻辑和控制电路包括：

多路复用器，其接收在所述电阻元件两端测量到的电压；及

模拟-数字转换器，其将所述电压转换为表示所述电压的对应的数字值。

11.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述组合器箱还包括视频显示器，所述视频显示器实时显示由所述串中的每个串产生的能量的量。

12.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述组合器箱还包括报警模块，所述报警模块指示所述串中的哪一个串或哪几个串相对于所述串中的其他串的性能运行欠佳。

13.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述预定的最小电压水平实质上是0伏。

14.根据权利要求1所述的装置组件，其中所述预定的最小电压水平对应于当没有阳光出现在所述PV阵列上时的电压水平。

15.根据权利要求1所述的装置组件，还包括

印刷电路板，所述保护设备被固定到所述印刷电路板，所述保护设备中的每个保护设备具有第一端子和第二端子；

第一组导电体和第二组导电体，所述第一组导电体将所述保护设备中的每个保护设备的所述第一端子中的每一个连接到所述印刷电路板，所述第二组导电体将所述保护设备中的每个保护设备的所述第二端子中的每一个连接到所述印刷电路板，所述第一组导电体被置于所述印刷电路板上，使得载有来自所述串中的每个串的电流的导电体与所述第一组导电体中的对应的导电体物理配合；及

所述印刷电路板上的连接器，所述连接器连接到与所述保护设备中的每个保护设备的所述第一端子电耦合的迹线。

16.一种监控串联连接的光伏(PV)板的各个串的方法，PV板的所述串形成PV阵列，每个串通过组合器连接到所述PV阵列的下游输出端，所述方法包括：

测量在组合器箱中的多个馈电板中的每个馈电板的电阻元件两端的电压，所述馈电板中的每个馈电板被配置为从串联连接的PV板的对应串接收电流；

检测在所述馈电板中的第一馈电板中所测量的电压没有超过预定的最小电压水平；

响应于所述检测，将已知电流注入所述第一馈电板并测量所述第一馈电板的所述电阻元件两端的电压；

响应于所述注入和测量，计算所述第一馈电板中的所述电阻元件的电阻，所述电阻为所述第一馈电板中的所述电阻元件两端的所测量的电压和所述已知电流的函数；

存储所述第一馈电板的所计算的电阻值；

针对所述馈电板中的余下的各个馈电板中的每个馈电板，重复所述测量、所述检测、所述注入、所述计算和所述存储；及

基于对应的所计算的电阻值，周期性地确定每个串的能量产生性能。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括根据包括所存储的计算的电阻值和所述第一馈电板中的所述电阻元件两端的所测量的电压的函数，来计算由向所述第一馈电板馈送电流的所述串中的第一个串产生的能量的量。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括根据包括所存储的计算的电阻值和所述馈电板中的每个馈电板的对应的电阻元件两端的所测量的电压的函数，来计算由所述串中的每一个串产生的能量的量。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括实时显示指示所述串中的每个串的能量的所计算的量的信息。

20.根据权利要求16所述的方法，还包括：

针对所述馈电板中的每个馈电板，确定所监控的电压或作为所监控的电压的函数所计算的量是否满足报警标准；及

响应于满足报警条件，针对监控的电压或计算的量满足所述报警标准的所述馈电板中的至少一个馈电板来指示报警。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述报警标准包括所述电压或所计算的量是否降低了超过预定的百分比。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述报警标准包括所测量的电压或所计算的量是否降低了超过预定的百分比并持续超过预定的时间段。

23.根据权利要求16所述的方法，还包括与将已知量的电流注入到所述第一馈电板中同时地，或顺序地每次注入一个馈电板地，将所述已知量的电流注入其他所述馈电板中的每个馈电板中。

24.根据权利要求16所述的方法，其中所述电阻元件是与来自所述对应串的所述馈电板串联的二极管、电阻器、熔断器或断路器。

25.根据权利要求16所述的方法，其中所述预定的最小电压水平对应于当没有阳光出现在所述PV阵列上时的电压水平。

26.一种监控串联连接的光伏(PV)板的各个串的方法，PV板的所述串形成PV阵列，所述串中的每个串通过组合器连接到所述PV阵列的下游输出端，所述方法包括：

测量组合器箱中的多个馈电板中的每个馈电板的电阻元件两端的电压，所述馈电板中的每个馈电板被配置为从串联连接的PV板的对应串接收电流；

计算作为所述电阻元件的所测量的电压和已知电阻的函数的电流；及

基于对应的所测量的电压和所计算的电流来计算由每个串产生的能量的量。