專利名稱：一種智能光伏匯流箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能光伏匯流箱。
背景技術(shù)：
目前，能源緊缺問題日益嚴(yán)重，清潔能源是當(dāng)今低碳環(huán)保生活必然的發(fā)展方向，太陽能作為未來主要的能源，隨著太陽能發(fā)電市場規(guī)模的壯大，大型光伏電站應(yīng)運而生，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為了減少太陽能光伏電池陣列與逆變器之間的連線，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池方陣的輸出電纜串聯(lián)起來，組成若干個光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流箱，在光伏匯流箱內(nèi)匯流后，與光伏逆變器配套使用。光伏匯流箱的主要作用是對光伏串列及外圍輔助元件進(jìn)行監(jiān)測，目前，光伏匯流箱主要分為兩種:一種是非智能光伏匯流箱，非智能光伏匯流箱只能起到并聯(lián)闊流的功能，無法對光伏匯流箱內(nèi)部模塊的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，其安全性、可靠性差，智能化程度低，不能滿足生產(chǎn)需要；另一種是智能型光伏匯流箱，其智能化程度較非智能型產(chǎn)品高，安全性、可靠性較強。但現(xiàn)有的智能型光伏匯流箱只能對并聯(lián)后的總電流進(jìn)行監(jiān)測，無法對單個電池陣列的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測，保護(hù)功能較為單一，智能化程度低。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N智能光伏匯流箱，以實現(xiàn)對單個光伏電池陣列的電流和電壓進(jìn)行監(jiān)測。為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下:—種智能光伏匯流箱，包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的匯流電路，所述匯流電路用于將多路光伏直流電匯流成一路，所述匯流電路包括:多路用于輸入正極直流電的正極輸入接口 ；多路用于輸入負(fù)極直流電的負(fù)極輸入接口 ；與所述正極輸入接口或負(fù)極輸入接口相連接的、用于對輸入的每一路光伏直流電的電流大小和/或電壓大小進(jìn)行檢測的檢測模塊。其中，所述檢測模塊還包括:用于測量所述光伏直流電電流大小的電流檢測單元；用于測量所述光伏直流電電壓大小的電壓檢測單元；與所述電流檢測單元和電壓檢測單元相連接的、用于將電流大小數(shù)據(jù)和電壓大小數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接的、用于根據(jù)所述數(shù)字信號確定所述光伏直流電的電流大小和電壓大小、并將確定結(jié)果向外發(fā)送的處理單元；用于顯示電流大小數(shù)據(jù)、電壓大小數(shù)據(jù)和/或所述智能光伏匯流箱中的組件的工作狀態(tài)的顯示單元。其中，所述檢測模塊還包括:用于向所述檢測模塊輸入控制命令的輸入單元；用于當(dāng)所述光伏直流電超出預(yù)設(shè)范圍時和/或其他組件出現(xiàn)故障時發(fā)出報警信息的報警單元；與所述處理單元相連接、用于控制所述輸入單元、報警單元啟動或關(guān)閉的控制單
J Li ο其中，所述匯流電路還包括用于向所述檢測模塊供電的供電模塊，所述供電模塊包括:用于將電源電壓降低的降壓變壓電路；用于將降壓后的電流整流的單相橋式整流電路；用于減小電流高次諧波和電壓高次諧波的濾波電路；用于保持輸出電壓穩(wěn)定的降壓斬波電路。其中，所述匯流電路還包括:用于將多路所述正極直流電匯流成一路、通過所述檢測模塊與多路所述正極輸入接口相連接的正極匯流排；用于將多路所述負(fù)極直流電匯流成一路的、與多路所述負(fù)極輸入接口相連接的負(fù)極匯流排；與所述檢測模塊、正極匯流排、負(fù)極匯流排、供電模塊相連接的、用于防止雷擊的防雷器；與所述正極匯流排、負(fù)極匯流排、檢測模塊相連接的、用于短路保護(hù)和過載保護(hù)的斷路器。優(yōu)選地，所述匯流電路還包括:分別與每一路所述正極輸入接口、所述檢測模塊相連接的熔斷器。優(yōu)選地，所述匯流電路還包括:分別與每一路所述負(fù)極輸入接口、所述負(fù)極匯流排相連接的熔斷器。優(yōu)選地，所述匯流電路還包括:與所述檢測模塊相連接的、用于連接所述檢測模塊和電腦的接口模塊。優(yōu)選地，所述接口模塊具體為:RS485模塊。優(yōu)選地,所述供電模塊外還設(shè)置有防護(hù)外殼。由以上技術(shù)方案可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑闹悄芄夥鼌R流箱設(shè)置了檢測模塊，檢測模塊與多路正極輸入接口或多路負(fù)極輸入接口相連接，能夠?qū)斎氲街悄芄夥鼌R流箱中的每一路光伏直流電的電壓大小和/或電流大小進(jìn)行檢測，智能化程度更聞。

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例提供的一種智能光伏匯流箱的示意圖；圖2為本申請實施例提供的檢測模塊的示意圖；圖3為本申請實施例提供的另一種智能光伏匯流箱的示意圖；圖4為本申請實施例提供的供電模塊的示意圖；圖5為本申請實施例提供的又一種智能光伏匯流箱的示意圖；圖6為本申請實施例提供的又一種智能光伏匯流箱的示意圖；圖7為本申請實施例提供的又一種智能光伏匯流箱的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。本申請實施例提供了一種智能光伏匯流箱，圖1是本申請實施例提供的一種智能光伏匯流箱的示意圖。如圖1所示，本申請實施例提供的智能光伏匯流箱包括:正極輸入接口 1、負(fù)極輸入接口 2、檢測模塊3，本申請實施例提供的智能光伏匯流箱用于對多個光伏電池陣列得到的光伏直流電進(jìn)行匯流，并對單個光伏電池陣列的光伏直流電的電流大小和電壓大小進(jìn)行檢測。多路正極輸入接口 I中的每一路接口都可以與一個光伏電池陣列的正極相連，多路負(fù)極輸入接口 2中的每一路接口都可以與一個光伏電池陣列的負(fù)極相連，將光伏電池陣列產(chǎn)生的光伏直流電輸入到智能光伏匯流箱中，檢測模塊3可以與多路正極輸入接口 I相連接，同樣也可以與多路負(fù)極輸入接口 2相連接，在本申請實施例中不做限定，為敘述方便，在本申請實施例中將檢測模塊3與多路正極輸入接口 I相連接，可以除對匯流總電流、總電壓進(jìn)行檢測外，還可以對輸入到智能光伏匯流箱中的每一路的光伏直流電的電流大小和/或電壓大小進(jìn)行檢測。圖2是本申請實施例提供的檢測模塊的示意圖，如圖3所示，檢測模塊3可以包括用于檢測電流數(shù)據(jù)的電流檢測單元301、檢測電壓數(shù)據(jù)的電壓檢測單元302、用于將電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元303、對轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號進(jìn)行處理的處理單元304，電流檢測單元301可以對多路電池陣列中每一路的電流進(jìn)行檢測，也可以對通過智能光伏匯流箱匯流得到的總電流進(jìn)行檢測，電壓檢測單元301可以對多路電池陣列中每一路的電壓進(jìn)行檢測，也可以對通過智能光伏匯流箱匯流得到的總電壓進(jìn)行檢測，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元303可以將電流檢測單元301檢測得到的電流數(shù)據(jù)和電壓檢測單元302檢測得到的電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，處理單元304對轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號進(jìn)行處理，還可以在檢測模塊3中設(shè)置顯示單元305，將處理結(jié)果在顯示單元305中顯示。為了可以對智能光伏匯流箱進(jìn)行更好的控制，在本申請另一實施例中，還可以在檢測模塊3中設(shè)置輸入單元306，可以方便用戶將控制信息輸入到智能光伏匯流箱中，實現(xiàn)對智能光伏匯流箱的控制，輸入單元306可以是按鍵，通過按鍵可以將控制命令輸入到檢測模塊3中。為了使智能光伏匯流箱中各組件的工作狀態(tài)出現(xiàn)異常時能夠及時被發(fā)現(xiàn)，在本申請另一實施例中，還可以在檢測模塊3中設(shè)置報警單元307，當(dāng)智能光伏匯流箱中的某個或某些組件出現(xiàn)故障時，或者輸入到智能光伏匯流箱中的電流出現(xiàn)異常，如過壓或欠壓，報警單元307可以將故障信息和異常信息通過顯示單元305顯示或者通過報警聲音發(fā)出報警，此外，還可以設(shè)置控制單元308對輸入單元306和報警單元307的開啟或關(guān)閉進(jìn)行控制。圖3是本申請實施例提供的另一種智能光伏匯流箱的示意圖，圖4是本申請實施例提供的供電模塊的示意圖，如圖3和圖4所示所示，在本申請另一實施例中，還可以設(shè)置向檢測模塊供電的供電模塊4，供電模塊4可以采用整流斬波電路，整流斬波電路具體包括:用于將高電壓降低的降壓變壓電路401、用于將降壓后的電流整流的單相橋式整流電路402、用于減小電流高次諧波和電壓高次諧波的濾波電路403和用于保持輸出電壓穩(wěn)定的降壓斬波電路404，供電模塊4可以將匯流得到的總電流進(jìn)行變換供檢測模塊使用，使智能光伏匯流箱實現(xiàn)自供電，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，供電模塊還可以與外界的供電電路相連接，經(jīng)變換后供檢測模塊使用。供電模塊4可以提供檢測模塊工作所需的電能，并且可以將供電模塊4與檢測模塊3分立設(shè)置，可以避免將供電模塊4和檢測模塊3集成設(shè)置時出現(xiàn)的供電模塊4發(fā)熱大而影響檢測模塊的問題，延長檢測模塊3和供電模塊4的使用壽命，采用整流斬波電路的供電模塊4可以使供應(yīng)給檢測模塊的電能穩(wěn)定，降低供電模塊對檢測模塊3的電磁干擾，此外，還可以在供電模塊4上設(shè)置防護(hù)外殼，可以提高供電模塊4的對水、灰塵、日光的防護(hù)能力，可以滿足在室外安裝使用的防護(hù)要求。此外，智能光伏匯流箱是對多個光伏電池陣列額電流進(jìn)行匯流，圖5為本申請實施例提供的又一種智能光伏匯流箱的示意圖，如圖5所示，在本申請另一實施例中，還可以設(shè)置正極匯流排5，在多路負(fù)極輸入接口后設(shè)置負(fù)極匯流排6，正極匯流排5和負(fù)極匯流排6可以將多個支路的電流匯集成一路，智能光伏匯流箱匯流得到的總電流較大，為了使智能光伏匯流箱能夠滿足對較大電流的匯流，不至于由于電流過大而燒毀線路，正極匯流排5和負(fù)極匯流排6可以采用銅板匯流排，使匯流排的導(dǎo)電性能更好，并且可以使智能光伏匯流箱對匯流得到的較大的電流的防護(hù)性能更好，防止較大電流燒毀電路，使智能光伏匯流箱的使用壽命更長。智能光伏匯流箱一般安裝在室外，為了防止雷擊形成的瞬間大電流造成設(shè)備損壞，圖6為本申請實施例提供的又一種智能光伏匯流箱的示意圖，如圖6所示，在本申請另一實施例中，還可以設(shè)置防雷器7，可以防止雷擊產(chǎn)生的瞬間大電流對設(shè)備造成影響，防雷器7可以與檢測模塊3、供電模塊4、正極匯流排5、負(fù)極匯流排6相連接，并且通過接地連接與地電平相連，在遭到雷擊時防止雷擊產(chǎn)生的瞬間大電流對設(shè)備造成損壞，同時也可以防止光伏電網(wǎng)中其他設(shè)備發(fā)生故障形成的瞬間大電流損壞設(shè)備。此外，為了使智能光伏匯流箱的對異常電流的防護(hù)性能更好，圖7為本申請實施例提供的又一種智能光伏匯流箱的示意圖，如圖7所示，在本申請另一實施例中，還可以在多路正極輸入接口 I和多路負(fù)極輸入接口 2上設(shè)置熔斷器8，熔斷器直接與多路正極輸入接口 I和多路負(fù)極輸入接口 2相連接，可以在出現(xiàn)智能光伏匯流箱不能承受的異常電流時，實現(xiàn)對智能光伏匯流箱的熔斷保護(hù)，還可以在智能光伏匯流箱的輸出端設(shè)置斷路器9，斷路器9與所述正極匯流排5、負(fù)極匯流排6、檢測模塊3相連接，在檢測模塊3上可以顯示斷路器的開合狀態(tài)，將匯流得到的總電流經(jīng)過斷路器9后輸出，實現(xiàn)對智能光伏匯流箱中的電路進(jìn)行短路保護(hù)和過載保護(hù)。此外，為了實現(xiàn)對智能光伏匯流箱的遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制，還可以在智能光伏匯流箱中設(shè)置接口模塊10，接口模塊10可以是RS485模塊，接口模塊10與檢測模塊3相連接，可以將檢測模塊3與電腦相連接，如通過USB接口與電腦相連接，可以將智能光伏匯流箱中的檢測信息，如電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、各組件的工作狀態(tài)，發(fā)送到電腦中，實現(xiàn)對智能光伏匯流箱的遠(yuǎn)程監(jiān)測，并且還可以通過電腦對智能光伏匯流箱發(fā)出指令，實現(xiàn)對智能光伏匯流箱的遠(yuǎn)程控制，同時可以實現(xiàn)對多個智能光伏匯流箱的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使光伏電站的控制更加實時便捷，進(jìn)一步方便技術(shù)人員了解智能光伏匯流箱的工作狀態(tài)。在上述實施例中，一個光伏匯流箱可以將多個電池陣列的電流進(jìn)行匯流，例如可以為12路、14路或16路，在本申請實施例中不作限定。由以上技術(shù)方案可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑闹悄芄夥鼌R流箱設(shè)置了檢測模塊，檢測模塊與多路正極輸入接口或多路負(fù)極輸入接口相連接，能夠?qū)斎氲街悄芄夥鼌R流箱中的每一路光伏直流電的電壓大小和/或電流大小進(jìn)行檢測，智能化程度更聞。 需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。需要說明的是，以上所`述僅僅是本申請技術(shù)方案的一部分優(yōu)選具體實施方式
，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠充分理解或?qū)崿F(xiàn)本申請，而不是全部的實施例，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，基于以上實施例，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理，不做出創(chuàng)造性勞動前提下，還可以做出多種顯而易見的修改和潤飾，通過這些修改和潤飾所獲得的所有其他實施例，都可以應(yīng)用于本申請技術(shù)方案，這些都不影響本申請的實現(xiàn)，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請的保護(hù)范圍。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合于本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。以上對本申請進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用可具體個例對本申請的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想，同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。
權(quán)利要求1.一種智能光伏匯流箱，其特征在于，包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的匯流電路，所述匯流電路用于將多路光伏直流電匯流成一路，所述匯流電路包括: 多路用于輸入正極直流電的正極輸入接口； 多路用于輸入負(fù)極直流電的負(fù)極輸入接口； 與所述正極輸入接口或負(fù)極輸入接口相連接的、用于對輸入的每一路光伏直流電的電流大小和/或電壓大小進(jìn)行檢測的檢測模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述檢測模塊還包括: 用于測量所述光伏直流電電流大小的電流檢測單元； 用于測量所述光伏直流電電壓大小的電壓檢測單元； 與所述電流檢測單元和電壓檢測單元相連接的、用于將電流大小數(shù)據(jù)和電壓大小數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元； 與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接的、用于根據(jù)所述數(shù)字信號確定所述光伏直流電的電流大小和電壓大小、并將確定結(jié)果向外發(fā)送的處理單元； 用于顯示電流大小數(shù)據(jù)、電壓大小數(shù)據(jù)和/或所述智能光伏匯流箱中的組件的工作狀態(tài)的顯示單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述檢測模塊還包括: 用于向所述檢測模塊輸入 控制命令的輸入單元； 用于當(dāng)所述光伏直流電超出預(yù)設(shè)范圍時和/或其他組件出現(xiàn)故障時發(fā)出報警信息的報警單元； 與所述處理單元相連接、用于控制所述輸入單元、報警單元啟動或關(guān)閉的控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述匯流電路還包括用于向所述檢測模塊供電的供電模塊，所述供電模塊包括: 用于將電源電壓降低的降壓變壓電路； 用于將降壓后的電流整流的單相橋式整流電路； 用于減小電流高次諧波和電壓高次諧波的濾波電路； 用于保持輸出電壓穩(wěn)定的降壓斬波電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述匯流電路還包括: 用于將多路所述正極直流電匯流成一路、通過所述檢測模塊與多路所述正極輸入接口相連接的正極匯流排； 用于將多路所述負(fù)極直流電匯流成一路的、與多路所述負(fù)極輸入接口相連接的負(fù)極匯流排； 與所述檢測模塊、正極匯流排、負(fù)極匯流排、供電模塊相連接的、用于防止雷擊的防雷器； 與所述正極匯流排、負(fù)極匯流排、檢測模塊相連接的、用于短路保護(hù)和過載保護(hù)的斷路器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述匯流電路還包括:分別與每一路所述正極輸入接口、所述檢測模塊相連接的熔斷器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述匯流電路還包括:分別與每一路所述負(fù)極輸入接口、所述負(fù)極匯流排相連接的熔斷器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述匯流電路還包括: 與所述檢測模塊相連接的、用于連接所述檢測模塊和電腦的接口模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述接口模塊具體為:RS485模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能光伏匯流箱，其特征在于，所述供電模塊外還設(shè)置有防護(hù)外殼。
專利摘要本實用新型公開了一種智能光伏匯流箱，包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的匯流電路，所述匯流電路用于將多路光伏直流電匯流成一路，匯流電路包括多路用于輸入正極直流電的正極輸入接口，多路用于輸入負(fù)極直流電的負(fù)極輸入接口，用于對輸入的每一路光伏直流電的電流大小和電壓大小進(jìn)行檢測的檢測模塊。本實用新型提供的智能光伏匯流箱設(shè)置了檢測模塊，除能夠?qū)R流總電壓、總電流進(jìn)行檢測外還能夠?qū)蝹€電池陣列電壓、電池陣列電流進(jìn)行檢測，智能化程度更高。
文檔編號H01L31/048GK202977458SQ20122056499
公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者程品 申請人:溫州科宇電器有限公司