專利名稱：微型智能光伏匯流箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種匯流箱，尤其是一種微型智能光伏匯流箱，屬于光伏匯流箱的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，能源的需求日趨緊張。中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，加快光伏電站的建設(shè)不僅符合我國(guó)國(guó)情，也會(huì)更加有力地推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為了減少太陽(yáng)能光伏電池陣列與逆變器之間的連線需要使用到匯流箱。目前的匯流箱的材料都是采用鋼板或者工程塑料做的，一般由以下主要部分組成箱體、直流斷路器、防雷器、監(jiān)控單元、熔斷器、防反二極管(阻塞二極管)、接線端子、線纜或銅排、導(dǎo)軌等。主電流回路還是通過(guò)端子、熔斷器、斷路器組成，監(jiān)控單元部分和主電流 回路的器件是分開獨(dú)立使用，監(jiān)控單元部分為可選擇部分，可有可無(wú)。上述結(jié)構(gòu)的匯流箱體積大，使用時(shí)需要占用較大的空間，使用成本高，自動(dòng)化程度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種微型智能光伏匯流箱，其加工制造方便，減小體積，智能化程度高，安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述微型智能光伏匯流箱，包括由盒底與上蓋構(gòu)成的箱體；所述箱體采用鋁制成。所述箱體內(nèi)設(shè)有主控板，所述主控板包括若干IGBT器件及與所述IGBT器件相匹配連接的電流檢測(cè)電路；所述IGBT器件與電流檢測(cè)電路形成檢測(cè)控制支路，所述多個(gè)檢測(cè)控制支路并聯(lián)后通過(guò)防雷器接地；電流檢測(cè)電路、防雷器與主控板上的匯流箱控制器的輸入端相連，匯流箱控制器的輸出端與IGBT器件的控制端相連；匯流箱控制器根據(jù)電流檢測(cè)電路輸出對(duì)應(yīng)檢測(cè)控制支路的電流控制IGBT器件的通斷狀態(tài)。所述箱體形成IGBT器件的散熱片。所述電流檢測(cè)電路包括芯片式霍爾效應(yīng)傳感器，所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器的輸出端與運(yùn)算放大器的同相端相連，運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)電阻與運(yùn)算放大器的反相端相連，且運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第二十五電容接地。所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器采用ACS712芯片。所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器的VCC端與電源VCC相連，并通過(guò)第十三電容接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器的FLT端通過(guò)第二十三電容接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器的GND端接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器的輸入端與光伏電池板的輸出端相連。所述運(yùn)算放大器的正極電源端與電源VCC相連，并通過(guò)第二i^一電容接地；運(yùn)算放大器的負(fù)極電源端接地。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)箱體采用鋁制成，重量輕，減小箱體的體積，同時(shí)還能作為IGBT器件的散熱片，散熱性能好；箱體內(nèi)設(shè)置主控板，主控板上每一個(gè)IGBT器件及電流檢測(cè)電路形成一條檢測(cè)控制支路，主控板上的匯流箱控制器通過(guò)電流檢測(cè)電路檢測(cè)輸入的電流值控制IGBT器件的狀態(tài)，達(dá)到了對(duì)太陽(yáng)能電池板有效監(jiān)控的目的；能節(jié)省加工和使用成本，自動(dòng)化程度高，加工制造方便，安全可靠。


圖I為本發(fā)明匯流箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明匯流箱內(nèi)主控板的電路原理圖。圖3為本發(fā)明匯流箱內(nèi)主控板的電路框圖。圖4為本發(fā)明電流檢測(cè)電路的電路原理圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明1_盒底、2-上蓋、3-IGBT器件、4-電流檢測(cè)電路、5-防雷器及6-匯流箱控制器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示本發(fā)明光伏匯流箱包括箱體，所述箱體包括盒底I及與所述盒底I匹配連接的上蓋2，其中，箱體采用鋁制成，采用鋁制成后可以方便加工鑄造；同時(shí)與現(xiàn)有光伏匯流箱相比，能減小箱體的體積，降低使用時(shí)的占用面積。一般地，上蓋2鉸接在盒底I上。如圖2和圖3所示為了在箱體使用時(shí)對(duì)太陽(yáng)能電池板的工作方式進(jìn)行監(jiān)控及控制，本發(fā)明箱體內(nèi)設(shè)有主控板，所述主控板包括若干IGBT器件3及與所述IGBT器件3相匹配連接的電流檢測(cè)電路4 ;所述一個(gè)IGBT器件3與一個(gè)電流檢測(cè)電路4形成一個(gè)檢測(cè)控制支路，所述多個(gè)檢測(cè)控制支路并聯(lián)后通過(guò)防雷器5接地；電流檢測(cè)電路4、防雷器5與主控板上的匯流箱控制器6的輸入端相連，匯流箱控制器6的輸出端與IGBT器件3的控制端相連；匯流箱控制器6根據(jù)電流檢測(cè)電路4輸出對(duì)應(yīng)檢測(cè)控制支路的電流控制IGBT器件3的通斷狀態(tài)。IGBT器件3的一端與太陽(yáng)能電池板相連，用于將太陽(yáng)能電池板輸出的電流/電壓輸出，IGBT器件3的另一端通過(guò)電流檢測(cè)電路4與防雷器5相連，并與匯流輸出端OUT+相連。本發(fā)明實(shí)施例中，由于箱體采用鋁制成，可以作為IGBT器件3的散熱片，使用IGBT器件3與匯流箱控制器6相結(jié)合構(gòu)成整個(gè)太陽(yáng)能電池板及匯流箱的控制系統(tǒng)，能代替?zhèn)鹘y(tǒng)防反二極管的功能，且代替斷路器的功能，一個(gè)IGBT器件3及一個(gè)電流檢測(cè)電路4與一個(gè)太陽(yáng)能電池板對(duì)應(yīng)，以使得匯流箱控制器6能夠?qū)γ恳宦返臋z測(cè)控制支路進(jìn)行控制。當(dāng)電流檢測(cè)電路檢測(cè)到檢測(cè)控制支路的電流超過(guò)預(yù)設(shè)的電流值時(shí)，匯流箱控制器6能夠通過(guò)關(guān)斷IGBT器件3的方式來(lái)單獨(dú)關(guān)斷一條檢測(cè)控制支路，確保太陽(yáng)能電池板輸出電流的穩(wěn)定及可靠性。通過(guò)上述設(shè)置后，能夠省去體積大、價(jià)格昂貴的斷路器、熔斷器、防反二極管以及防反二極管的散熱片等結(jié)構(gòu)，能再次大大降低匯流箱的體積，降低了加工和使用成本。如圖4所示電流檢測(cè)電路4包括芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul，所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul的輸出端與運(yùn)算放大器U21A的同相端相連，運(yùn)算放大器U21A的輸出端通過(guò)電阻R26與運(yùn)算放大器U21A的反相端相連，且運(yùn)算放大器U21A的輸出端通過(guò)第二十五電容C25接地。運(yùn)算放大器U21A的輸出端與匯流箱控制器6的輸入端相連。匯流箱控制器6可以采用常規(guī)的微處理芯片；匯流箱控制器6還可以提供通信接口，以便將整個(gè)匯流箱的狀態(tài)輸出到外部的監(jiān)控設(shè)備內(nèi)，且能將防雷器5的工作狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例中，所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul采用ACS712芯片；且當(dāng)芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul采用ACS712芯片時(shí)，所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul的VCC端與電源VCC相連，并通過(guò)第十三電容C13接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul的FLT端通過(guò)第二十三電容C23接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul的GND端接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul的IP+、IP-輸入端與光伏電池板的輸出端相連。所述運(yùn)算放大器U21A的正極電源端與電源VCC相連,并通過(guò)第二i^一電容C21接地；運(yùn)算放大器U21A的負(fù)極電源端接地。本發(fā)明芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul采用ACS712芯片，與現(xiàn)有常用的電流傳感器相t匕，減小了匯流監(jiān)控中電流霍爾效應(yīng)傳感器的體積，每路檢測(cè)控制支路電流可達(dá)正負(fù)20A。通過(guò)芯片式霍爾效應(yīng)傳感器Ul與光伏電池板的輸出端相連后，能夠檢測(cè)相應(yīng)的光伏電池板的輸出，通過(guò)運(yùn)算放大器U21A后得到相應(yīng)的檢測(cè)電流，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安全可靠。如圖f圖4所示使用時(shí)，根據(jù)太陽(yáng)能電池板的數(shù)量在鋁制成的箱體內(nèi)設(shè)置對(duì)應(yīng) 的IGBT器件3及電流檢測(cè)電路4，IGBT器件3的控制端與匯流箱控制器6的輸出端相連，電流檢測(cè)電路4用于檢測(cè)每一個(gè)太陽(yáng)能電池板輸出的電流；匯流箱控制器6能根據(jù)電流檢測(cè)電路4檢測(cè)輸入的電流值來(lái)控制IGBT器件3的通斷狀態(tài)，以調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板所在輸出支路的通斷狀態(tài)，達(dá)到了對(duì)太陽(yáng)能電池板有效監(jiān)控的目的。本發(fā)明箱體采用鋁制成，重量輕，便于運(yùn)輸，減小箱體的體積，同時(shí)還能作為IGBT器件3的散熱片，散熱性能好；箱體內(nèi)設(shè)置主控板，主控板上每一個(gè)IGBT器件3及電流檢測(cè)電路4形成一條檢測(cè)控制支路，主控板上的匯流箱控制器6通過(guò)電流檢測(cè)電路4檢測(cè)輸入的電流值控制IGBT器件3的狀態(tài)，達(dá)到了對(duì)太陽(yáng)能電池板有效監(jiān)控的目的；能節(jié)省加工和使用成本，自動(dòng)化程度高，加工制造方便，安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種微型智能光伏匯流箱，包括由盒底(I)與上蓋(2)構(gòu)成的箱體；其特征是所述箱體采用鋁制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微型智能光伏匯流箱，其特征是所述箱體內(nèi)設(shè)有主控板，所述主控板包括若干IGBT器件(3)及與所述IGBT器件(3)相匹配連接的電流檢測(cè)電路(4)；所述IGBT器件(3)與電流檢測(cè)電路(4)形成檢測(cè)控制支路，所述多個(gè)檢測(cè)控制支路并聯(lián)后通過(guò)防雷器(5)接地；電流檢測(cè)電路(4)、防雷器(5)與主控板上的匯流箱控制器(6)的輸入端相連，匯流箱控制器(6)的輸出端與IGBT器件(3)的控制端相連；匯流箱控制器(6)根據(jù)電流檢測(cè)電路(4)輸出對(duì)應(yīng)檢測(cè)控制支路的電流控制IGBT器件(3)的通斷狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型智能光伏匯流箱，其特征是所述箱體形成IGBT器件(3)的散熱片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微型智能光伏匯流箱，其特征是所述電流檢測(cè)電路(4)包括芯片式霍爾效應(yīng)傳感器(U1)，所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器(Ul)的輸出端與運(yùn)算放大器(U21A)的同相端相連，運(yùn)算放大器(U21A)的輸出端通過(guò)電阻(R26)與運(yùn)算放大器(U21A)的反相端相連，且運(yùn)算放大器(U21A)的輸出端通過(guò)第二十五電容(C25)接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型智能光伏匯流箱，其特征是所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器(Ul)采用ACS712芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型智能光伏匯流箱，其特征是所述芯片式霍爾效應(yīng)傳感器(Ul)的VCC端與電源VCC相連，并通過(guò)第十三電容(C13)接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器(Ul)的FLT端通過(guò)第二十三電容(C23)接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器(Ul)的GND端接地；芯片式霍爾效應(yīng)傳感器(Ul)的輸入端與光伏電池板的輸出端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型智能光伏匯流箱，其特征是所述運(yùn)算放大器(U21A)的正極電源端與電源VCC相連，并通過(guò)第二十一電容(C21)接地；運(yùn)算放大器(U21A)的負(fù)極電源端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種匯流箱，尤其是一種微型智能光伏匯流箱，屬于光伏匯流箱的技術(shù)領(lǐng)域。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述微型智能光伏匯流箱，包括由盒底與上蓋構(gòu)成的箱體；所述箱體采用鋁制成。本發(fā)明箱體采用鋁制成，重量輕，減小箱體的體積，同時(shí)還能作為IGBT器件的散熱片，散熱性能好；箱體內(nèi)設(shè)置主控板，主控板上每一個(gè)IGBT器件及電流檢測(cè)電路形成一條檢測(cè)控制支路，主控板上的匯流箱控制器通過(guò)電流檢測(cè)電路檢測(cè)輸入的電流值控制IGBT器件的狀態(tài)，達(dá)到了對(duì)太陽(yáng)能電池板有效監(jiān)控的目的；能節(jié)省加工和使用成本，自動(dòng)化程度高，加工制造方便，安全可靠。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102820809SQ201210341619
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月15日
發(fā)明者楊朝輝, 郭志華 申請(qǐng)人:無(wú)錫隆瑪科技股份有限公司