一種小型光伏匯流箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種光伏匯流箱，所述光伏匯流箱在密閉式的箱體內(nèi)設(shè)置多組保護(hù)電器、至少一個(gè)多回路電流檢測模塊、至少一個(gè)防雷器模塊、至少一臺直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器、至少一個(gè)電源模塊、至少一個(gè)控制器模塊、接地端子和通訊端子，所述每組保護(hù)電器與電流檢測模塊采用插接方式，螺釘緊固。所述電源模塊與控制器模塊上下疊加設(shè)置，電源模塊位于控制器模塊下層，兩者采用接插件進(jìn)行連接，形成電源/控制器組合模塊。所述電源/控制器組合模塊設(shè)置于保護(hù)電器和電流檢測模塊上方。本實(shí)用新型功能齊全；模塊化設(shè)計(jì)；維護(hù)性好，維護(hù)成本低，維修更便捷；控制器模塊與電源模塊組合布置，箱體體積小，造價(jià)成本低，安裝空間也比較小。
【專利說明】一種小型光伏匯流箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏匯流箱，屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由光伏陣列、直流匯流箱、逆變器組成。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(gè)光伏陣列，然后再將若干個(gè)光伏陣列連接于光伏匯流箱，在光伏匯流箱內(nèi)匯流后，與光伏逆變器連接，形成光伏發(fā)電系統(tǒng)。在目前的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏匯流箱起到承上啟下的作用，是連接光伏陣列和逆變器的紐帶，光伏匯流箱的運(yùn)行狀況直接影響著整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，所以光伏匯流箱極其重要。
[0003]目前市場上常規(guī)的光伏匯流箱主要包括:箱體、安裝板、保護(hù)電器、電流檢測裝置、防雷器、直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器、控制模塊、電源模塊、通訊端子和接地端子。以上光伏匯流箱中主要元件的布置方式目前可分為兩種:(I)保護(hù)電器采用直流熔斷器，放置于電路板上的插接座中，一般4路或8路為一個(gè)單元模塊，每個(gè)單元模塊由一個(gè)單獨(dú)的電路板實(shí)現(xiàn)安裝，根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的具體要求進(jìn)行組合，可實(shí)現(xiàn)8路、12路或16路匯流箱的設(shè)計(jì)要求；其次連接電流檢測裝置，一般將熔斷器和電流檢測裝置設(shè)置在同一電路板上。(2)保護(hù)電器為熔斷器，熔斷器正極和負(fù)極左右兩排分開布置，熔斷器正極和電流檢測裝置通過軟線連接匯流，負(fù)極連接直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器的負(fù)載端。以上兩種現(xiàn)有技術(shù)方案的主要問題和缺點(diǎn)如下:
[0004]1、熔斷器和電流檢測模塊之間通過焊接固定連接，設(shè)置在同一塊電路板上，如其中某個(gè)元件損壞,需全部更換,導(dǎo)致可維護(hù)性差,維護(hù)成本高；
[0005]2、為了滿足安全爬電距離要求，熔斷器一般為左右兩排正負(fù)極分開布置，中間留有足夠大的安全距離，造成匯流箱空間利用率低；同時(shí)，由于熔斷器正負(fù)極分開布置，無法實(shí)現(xiàn)接地絕緣檢測；
[0006]3、控制器模塊與電源模塊分體布置，進(jìn)一步造成箱體尺寸加大，同時(shí)高壓回路外露，無防護(hù)，安全系數(shù)低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種小型化光伏匯流箱，相對于常規(guī)的智能型光伏匯流箱箱體體積可縮小40%以上。同時(shí)便于維護(hù)、成本低，可實(shí)現(xiàn)接地絕緣檢測。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種小型光伏匯流箱，內(nèi)部設(shè)置多組光伏電池串保護(hù)電器、至少一個(gè)電流測量模塊、至少一個(gè)防雷器模塊、至少一臺直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器、至少一個(gè)電源模塊、至少一個(gè)控制器模塊、接地端子和通訊端子。
[0010]所述光伏電池串保護(hù)電器與電流測量模塊放置在光伏匯流箱的一側(cè)；所述直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器放置在光伏匯流箱的另一側(cè)；
[0011]所述光伏電池串保護(hù)電器為小型直流斷路器時(shí)，可上下兩排對應(yīng)布置，電流檢測模塊位于上下兩組保護(hù)電器之間，每組保護(hù)電器與電流檢測模塊采用插接或螺釘固定的活動方式連接；所述保護(hù)電器為直流熔斷器時(shí)，可正負(fù)極疊加布置，電流檢測模塊位于保護(hù)電器的上側(cè)，保護(hù)電器與電流檢測模塊采用活動方式連接；
[0012]所述電源模塊與控制器模塊上下疊加設(shè)置，電源模塊位于控制器模塊下層，兩者采用接插件進(jìn)行連接，形成電源/控制器組合模塊；
[0013]所述電源/控制器組合模塊設(shè)置于保護(hù)電器和電流檢測模塊上方；
[0014]所述直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器設(shè)置于保護(hù)電器和電流檢測模塊的右側(cè)；
[0015]當(dāng)所述保護(hù)電器為熔斷器時(shí)，可在光伏匯流箱中增加漏電流檢測模塊，實(shí)現(xiàn)接地絕緣檢測功能。
[0016]本實(shí)用新型技術(shù)方案帶來的有益效果
[0017](I)保護(hù)電器上下兩排(小型直流斷路器)或正負(fù)極疊加(熔斷器)布置，中間(小型直流斷路器)或上部(熔斷器)布置電流檢測模塊，保護(hù)電器和電流檢測模塊之間活動連接，在縮小體積的同時(shí)，提高了光伏匯流箱的可維護(hù)性，維修成本大幅降低；
[0018](2)熔斷器正負(fù)極疊加布置方式便于在光伏匯流箱中增加接地絕緣檢測功能，提高了光伏匯流箱的系統(tǒng)安全性；
[0019](3)控制器模塊與電源模塊上下疊加布置，形成電源/控制器組合模塊，進(jìn)一步縮小了箱體體積，造價(jià)成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型光伏匯流箱的方案I結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型光伏匯流箱的方案2結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]實(shí)施例1:一種光伏匯流箱包括箱體、安裝板、熔斷器、電流檢測模塊、防雷器、電源模塊、控制器模塊、漏電流檢測模塊(客戶需要時(shí))、接地端子和通訊端子。保護(hù)電器、電流檢測模塊、防雷器、電源模塊、控制器模塊、漏電流檢測模塊(客戶需要時(shí))、接地端子和通訊端子均設(shè)置于安裝板上；控制器與電源模塊采用層疊設(shè)計(jì)，電源模塊位于控制器下層，兩者采用接插件進(jìn)行連接，組成電源/控制器組合模塊，在該布置中，將高壓電路部分放置與底層電源板上，大大提高了安全性。若按照常規(guī)方案布置，體積大，接線端子多，出現(xiàn)虛接的可能性大，可靠性差。該方案體積小，可靠性高，安裝便捷，操作方便。熔斷器和電流檢測模塊設(shè)置在電源/控制器組合模塊及防雷器模塊的下方，熔斷器位于電流檢測模塊下方，電流檢測模塊通過插接或螺釘與熔斷器活動連接；熔斷器正負(fù)極疊加布置，若按照常規(guī)方案布置，無法加裝漏電流檢測裝置，造成光伏匯流箱的功能缺失。接地端子和通訊端子設(shè)置在保護(hù)電器的右側(cè)；直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器設(shè)置于其他模塊的右側(cè)。漏電流檢測模塊布置于保護(hù)電器和電流檢測模塊之間(客戶需要時(shí))，通過插接進(jìn)行固定和連接，電流檢測模塊插接在漏電流檢測模塊上方，也是通過插接進(jìn)行固定和連接。
[0024]工作原理:光伏陣列輸出線連接于熔斷器下端口。電流經(jīng)過熔斷器后，輸出到漏電流檢測模塊；負(fù)極電路進(jìn)行匯流連接于直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器的一進(jìn)線端，正極電路經(jīng)過電流檢測模塊，在電流檢測模塊內(nèi)進(jìn)行匯流輸?shù)街绷鞲綦x開關(guān)或直流塑殼式斷路器另一進(jìn)線端；電流通過直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器后輸出，與逆變器連接，至此完成光伏匯流箱的匯流任務(wù)。防雷器分別與直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器的進(jìn)線端子和接地端子相連接，電流檢測模塊與電源/控制器組合模塊通過數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，控制器的相關(guān)信息通過通訊端子進(jìn)行對外數(shù)據(jù)傳輸。
[0025]實(shí)施例2:—種新型智能型光伏匯流箱，包括箱體、安裝板、小型直流斷路器、電流檢測模塊、直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器、防雷器、電源及其控制器組合模塊、接地端子和通訊端子。小型直流斷路器、電流檢測模塊、直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器、防雷器、電源及其控制器組合模塊、接地端子和通訊端子均設(shè)置于安裝板上；小型直流斷路器和電流檢測模塊布置在安裝板左側(cè)，小型直流斷路器為上、下兩排布置，其中間設(shè)置電流檢測模塊，兩組小型直流斷路器與電流檢測模塊交錯(cuò)插接或通過螺釘活動連接，同時(shí)檢測上、下兩排小型直流斷路器的工作電流，若按照常規(guī)方案布置，箱體長度方向比現(xiàn)方案增加將近50%的長度，造成箱體過大，按照常規(guī)方案無法滿足對現(xiàn)場安裝的要求。直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器設(shè)置在兩排小型直流斷路器的右側(cè)；電源與控制器組合模塊為上、下疊加布置，電源模塊布置于控制器模塊下方，組成電源與控制器組合模塊，該電源與控制器組合模塊布置于直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器的上方。防雷器和接地端子及其通訊端子布置于直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器右側(cè)，防雷器布置在接地端子和通訊端子上方。
[0026]光伏匯流箱的電流工作原理:光伏電池陣列正極連接于相應(yīng)的多個(gè)小型直流斷路器，電流檢測模塊與上下兩排小型直流斷路器活動連接，電流檢測模塊同時(shí)檢測上、下兩排小型直流斷路器的工作電流。正極電流在電流檢測模塊內(nèi)匯流后，通過匯流排與直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器的進(jìn)線端子相連接；光伏陣列負(fù)極連接相應(yīng)的多個(gè)小型直流斷路器后，通過負(fù)極匯流排匯流后，與直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器的另一進(jìn)線端子相連接。防雷器的兩個(gè)端口分別與直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器的進(jìn)線端子相連接，另外一個(gè)端口與接地端子連接。電源與控制器組合模塊通過數(shù)據(jù)線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源與控制器組合模塊的輸出數(shù)據(jù)線連接到通訊端子上，可以對外進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0027]以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型光伏匯流箱，內(nèi)部設(shè)置多組光伏電池串保護(hù)電器、至少一個(gè)電流測量模塊、至少一個(gè)防雷器模塊、至少一臺直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器、至少一個(gè)電源模塊、至少一個(gè)控制器模塊、接地端子和通訊端子，其特征在于: 所述光伏電池串保護(hù)電器與電流測量模塊放置在光伏匯流箱的一側(cè)； 所述直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器放置在光伏匯流箱的另一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述光伏電池串保護(hù)電器為小型直流斷路器時(shí)，可上下兩排對應(yīng)布置，電流檢測模塊位于上下兩組保護(hù)電器之間，每組保護(hù)電器與電流檢測模塊采用活動方式連接。
3.如權(quán)利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述保護(hù)電器為直流熔斷器時(shí)，可正負(fù)極疊加布置，電流檢測模塊位于保護(hù)電器的上側(cè)，保護(hù)電器與電流檢測模塊采用活動方式連接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述保護(hù)電器與電流檢測模塊之間可采用插接或螺釘固定的方式連接。
5.如權(quán)利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述電源模塊與控制器模塊上下疊加設(shè)置，電源模塊位于控制器模塊下層，兩者采用接插件進(jìn)行連接，形成電源/控制器組合模塊； 所述電源/控制器組合模塊設(shè)置于保護(hù)電器和電流檢測模塊上方。
6.如權(quán)利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述直流隔離開關(guān)或直流塑殼式斷路器設(shè)置于保護(hù)電器和電流檢測模塊的右側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 當(dāng)所述保護(hù)電器為熔斷器時(shí)，可在光伏匯流箱中增加漏電流檢測模塊，實(shí)現(xiàn)漏電流的檢測功能。
【文檔編號】H02S40/34GK203984337SQ201420255951
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】趙志群, 吳國亮, 南寅, 劉芳, 趙永釗, 張小霞 申請人:北京人民電器廠有限公司