專利名稱：太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池匯流保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
今天，傳統(tǒng)化石能源生產(chǎn)方式與生態(tài)環(huán)境的矛盾日益激化，促使世界各國(guó) 正紛紛致力于尋找新的能源。在某種意義上說(shuō)，誰(shuí)掌握了未來(lái)的能源，誰(shuí)就掌握 了未來(lái)世界的發(fā)展方向。太陽(yáng)能和風(fēng)能是大自然賜給人類的可再生清潔能源，具 有儲(chǔ)量的"無(wú)限性"、存在的普遍性和利用的清潔性等特點(diǎn)。
太陽(yáng)的放射功率大約是1.6X10"KW， 一年內(nèi)到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能總量折 合標(biāo)準(zhǔn)煤共約1.892X10"千億噸。相對(duì)于常規(guī)能源的有限性，太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量 的"無(wú)限性"，取之不盡，用之不竭。相對(duì)于其它能源來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能對(duì)于地球上 絕大多數(shù)地區(qū)具有存在的普遍性，可就地取用。這就為常規(guī)能源缺乏的國(guó)家和地 區(qū)解決能源問(wèn)題提供了美好前景。太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用時(shí)幾乎不產(chǎn)生任何污染，同時(shí) 其利用也具經(jīng)濟(jì)性。
現(xiàn)在太陽(yáng)電池行業(yè)正在飛速的發(fā)展，電站的規(guī)模也在擴(kuò)大，尤其是現(xiàn)在薄膜 電池行業(yè)的興起，薄膜電池的特點(diǎn)是高電壓小電流，這就使電站在同樣功率的前 提下有更多的并聯(lián)組數(shù)才能達(dá)到要求。因此匯流保護(hù)裝置的作用也越來(lái)越重要。 但是現(xiàn)在一般都是簡(jiǎn)單的組建直接連接到一起，對(duì)電站沒(méi)有很好的保護(hù)，容易造 成組建的損害，甚至引起火災(zāi)。本設(shè)計(jì)由防電流反充、過(guò)流電流保護(hù)、電流監(jiān)測(cè)、 負(fù)載保護(hù)控制四部分組成，為系統(tǒng)提供了全方位的保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了給太陽(yáng)電池方陣提供完整地保護(hù)，必要時(shí)為負(fù)載提供 保護(hù)?，F(xiàn)在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的保護(hù)裝置。本裝置是由多根電纜輸入 匯流后由一根電纜輸出，從而節(jié)約電纜降低了成本。在電站的正常運(yùn)行中本裝置可以降低電站的維護(hù)成本。當(dāng)方陣出現(xiàn)故障時(shí)還可以根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的信息方 便地發(fā)現(xiàn)故障的位置，可以迅速的排除故障。
通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法以簡(jiǎn)單的方式并且只利用一個(gè)附加的裝置就可以直 接避免各串電池組件之間的相互充電并實(shí)現(xiàn)對(duì)各串電池組件的過(guò)流保護(hù)及時(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)工作。
本發(fā)明包括防反充、過(guò)流電流保護(hù)、電流監(jiān)測(cè)、負(fù)載保護(hù)控制四部分。保護(hù) 裝置的各部分組成是分別獨(dú)立的，可以任意的組合使用。
防反沖電路的主要作用是多組電池并聯(lián)工作時(shí)，每一路太陽(yáng)電池方陣均接有 防反充器件。其中一組或多組太陽(yáng)電池出現(xiàn)異常(如出現(xiàn)遮擋情況等)不能正常 工作時(shí)防止其他的太陽(yáng)電池對(duì)它們進(jìn)行充電，保護(hù)電池板不被損壞。
過(guò)流保護(hù)電路的主要工作就是每一路太陽(yáng)電池方陣均接有過(guò)流保護(hù)元件， 當(dāng)某一串或多串組件由于某種原因(如聚光等)產(chǎn)生的電流過(guò)大，保護(hù)電路切斷 電路防止組件損壞，當(dāng)條件恢復(fù)正常后再正常工作。
電流監(jiān)測(cè)電路的主要功能是用于監(jiān)控每一路太陽(yáng)電池方陣輸出的電流及電 壓。對(duì)各串電池組件進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，可以方便的了解電站的運(yùn)行情況，當(dāng)監(jiān)測(cè) 電路監(jiān)測(cè)到某一路太陽(yáng)電池方陣其輸出的電流或電壓與其它幾路太陽(yáng)電池方陣 輸出的電流或電壓的差別超過(guò)了設(shè)定的范圍(可以根據(jù)情況自由設(shè)定如各路的偏 差小于5%)，此時(shí)由控制器發(fā)出信號(hào)指令，指揮控制開(kāi)關(guān)對(duì)該路存在異常情況的 太陽(yáng)電池方陣進(jìn)行關(guān)斷操作，并做出提示。因此電站出現(xiàn)故障時(shí)可以迅速地發(fā)現(xiàn) 故障的位置，從而可以降低電站的維修難度，增加電站正常運(yùn)營(yíng)時(shí)間。
負(fù)載保護(hù)控制包括控制器、控制開(kāi)關(guān)等部件，每一路太陽(yáng)電池方陣配備一個(gè) 控制開(kāi)關(guān)，若干個(gè)控制開(kāi)關(guān)由一個(gè)控制器來(lái)控制。負(fù)載保護(hù)控制功能是在特定的 條件下才能發(fā)揮其作用的部件。因?yàn)楫?dāng)電站并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)可以認(rèn)為是無(wú)限的 負(fù)載不會(huì)發(fā)生過(guò)載情況，這部分電路不必選用；如果是離網(wǎng)系統(tǒng)或者只是并在自 己的內(nèi)網(wǎng)而不向整個(gè)電網(wǎng)供電時(shí)，電站的輸出功率遠(yuǎn)大于負(fù)載消耗的功率這種情 況。這時(shí)我們控制電路監(jiān)測(cè)逆變器的輸出的電壓或頻率發(fā)生細(xì)微的變化，從而決 定是否通過(guò)控制開(kāi)關(guān)切除一部分電站組件達(dá)到保護(hù)負(fù)載的作用。即控制器可以監(jiān) 測(cè)負(fù)載的用電需求，當(dāng)負(fù)載用電量低于若干太陽(yáng)電池方陣的總發(fā)電量時(shí)，由該控 制器判斷是否斷開(kāi)其中一路或幾路太陽(yáng)電池方陣，以保護(hù)負(fù)載的安全運(yùn)行。本裝置主要實(shí)現(xiàn)方陣的匯流工作，可以提供太陽(yáng)能電池的完整的保護(hù)功能還 可以減少電站的布線作業(yè)降低成本。由于本裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以對(duì)方陣的運(yùn)行 實(shí)施時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)組件運(yùn)行的情況降低了系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本。本裝置 為電池方陣提供全方位的保護(hù)，特別適合在大型太陽(yáng)電站系統(tǒng)及薄膜電池電站使 用。


圖1為本發(fā)明在電站中應(yīng)用的示意圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中
1-太陽(yáng)電池玻璃板，2-太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，3-防反充電路，4-過(guò)流 保護(hù)電路，5-電流監(jiān)測(cè)電路，6-負(fù)載保護(hù)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1所示，電站的結(jié)構(gòu)，包括l-太陽(yáng)電池玻璃板，2-太陽(yáng)電池匯流的控制 保護(hù)裝置，3-防反充電路，4-過(guò)流保護(hù)電路，5-電流監(jiān)測(cè)電路，6-負(fù)載保護(hù)(包 括控制器、控制開(kāi)關(guān)等部件)。
將每串的電池組件的端子都連接在太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置上，匯流后 連接到逆變器，在逆變器的出口處加一個(gè)控制開(kāi)關(guān)的控制電路，然后連接負(fù)載。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，包括防反充、過(guò)流電流保護(hù)、電流監(jiān)測(cè)、負(fù)載保護(hù)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，多個(gè)太陽(yáng) 電池方陣中，每一路太陽(yáng)電池方陣均接有防反充器件，防止其中某一太陽(yáng)電池方 陣被其它太陽(yáng)電池方陣充電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，每一路太 陽(yáng)電池方陣均接有過(guò)流保護(hù)元件，防止電流太大，影響到太陽(yáng)電池方陣的安全。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，當(dāng)監(jiān)測(cè)電 路監(jiān)測(cè)到某一路太陽(yáng)電池方陣其輸出的電流或電壓與其它幾路太陽(yáng)電池方陣輸 出的電流或電壓的差別超過(guò)了設(shè)定的范圍，此時(shí)由控制器發(fā)出信號(hào)指令，指揮控 制開(kāi)關(guān)對(duì)該路存在異常情況的太陽(yáng)電池方陣進(jìn)行關(guān)斷操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，當(dāng)電站的 輸出功率大于負(fù)載消耗的功率，啟用負(fù)載保護(hù)控制功能。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，負(fù)載保護(hù) 控制包括控制器、控制開(kāi)關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，每一路太 陽(yáng)電池方陣配備一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，若干個(gè)控制開(kāi)關(guān)由一個(gè)控制器來(lái)控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，控制器監(jiān) 測(cè)負(fù)載的用電需求，當(dāng)負(fù)載用電量低于若干太陽(yáng)電池方陣的總發(fā)電量時(shí)，由該控 制器判斷是否斷開(kāi)其中一路或幾路太陽(yáng)電池方陣，以保護(hù)負(fù)載的安全運(yùn)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在于，裝置由多 根電纜輸入?yún)R流后由 一根電纜輸出。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9所述的任意一種太陽(yáng)電池匯流的控制保護(hù)裝置，其特征在 于，保護(hù)裝置的各部分組成是分別獨(dú)立的，可以任意的組合使用。
全文摘要
本發(fā)明用于太陽(yáng)電池每串組件之間的匯流控制保護(hù)及負(fù)載保護(hù)裝置。本裝置主要實(shí)現(xiàn)方陣的匯流工作，提供太陽(yáng)能電池的完整的保護(hù)功能還可以減少電站的布線作業(yè)降低成本。由于本裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以對(duì)方陣的運(yùn)行實(shí)施時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)組件運(yùn)行的情況降低了系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本。本設(shè)計(jì)由防電流反充、過(guò)流電流保護(hù)、電流監(jiān)測(cè)、負(fù)載保護(hù)控制四部分組成，為電池方陣提供全方位的保護(hù)。特別適合在大型太陽(yáng)電站系統(tǒng)及薄膜電池電站使用。
文檔編號(hào)H02H7/18GK101640408SQ20081011752
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者劉建紅, 民 周, 武振羽, 銳 王, 谷士斌 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司;新奧光伏能源有限公司