一種小型光伏匯流箱的制作方法
【專利摘要】本實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設置多組保護電器、至少一個多回路電流檢測模塊、至少一個防雷器模塊、至少一臺直流隔離開關或直流塑殼式斷路器、至少一個電源模塊、至少一個控制器模塊、接地端子和通訊端子，所述每組保護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置，電源模塊位于控制器模塊下層，兩者采用接插件進行連接，形成電源/控制器組合模塊。所述電源/控制器組合模塊設置于保護電器和電流檢測模塊上方。本實用新型功能齊全；模塊化設計；維護性好，維護成本低，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

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

【背景技術】
[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)結構，提高發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和可維護性，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，組成若干個光伏陣列，然后再將若干個光伏陣列連接于光伏匯流箱，在光伏匯流箱內匯流后，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，光伏匯流箱的運行狀況直接影響著整個光伏發(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、保護電器、電流檢測裝置、防雷器、直流隔離開關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路為一個單元模塊，每個單元模塊由一個單獨的電路板實現(xiàn)安裝，根據(jù)系統(tǒng)應用的具體要求進行組合，可實現(xiàn)8路、12路或16路匯流箱的設計要求；其次連接電流檢測裝置，一般將熔斷器和電流檢測裝置設置在同一電路板上。(2)保護電器為熔斷器，熔斷器正極和負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，負極連接直流隔離開關或直流塑殼式斷路器的負載端。以上兩種現(xiàn)有技術方案的主要問題和缺點如下:
[0004]1、熔斷器和電流檢測模塊之間通過焊接固定連接，設置在同一塊電路板上，如其中某個元件損壞,需全部更換,導致可維護性差,維護成本高；
[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，由于熔斷器正負極分開布置，無法實現(xiàn)接地絕緣檢測；
[0006]3、控制器模塊與電源模塊分體布置，進一步造成箱體尺寸加大，同時高壓回路外露，無防護，安全系數(shù)低。


【發(fā)明內容】

[0007]本實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。同時便于維護、成本低，可實現(xiàn)接地絕緣檢測。
[0008]本實用新型采用的技術方案是:
[0009]一種小型光伏匯流箱，內部設置多組光伏電池串保護電器、至少一個電流測量模塊、至少一個防雷器模塊、至少一臺直流隔離開關或直流塑殼式斷路器、至少一個電源模塊、至少一個控制器模塊、接地端子和通訊端子。
[0010]所述光伏電池串保護電器與電流測量模塊放置在光伏匯流箱的一側；所述直流隔離開關或直流塑殼式斷路器放置在光伏匯流箱的另一側；
[0011]所述光伏電池串保護電器為小型直流斷路器時，可上下兩排對應布置，電流檢測模塊位于上下兩組保護電器之間，每組保護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；所述保護電器為直流熔斷器時，可正負極疊加布置，電流檢測模塊位于保護電器的上側，保護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置，電源模塊位于控制器模塊下層，兩者采用接插件進行連接，形成電源/控制器組合模塊；
[0013]所述電源/控制器組合模塊設置于保護電器和電流檢測模塊上方；
[0014]所述直流隔離開關或直流塑殼式斷路器設置于保護電器和電流檢測模塊的右側；
[0015]當所述保護電器為熔斷器時，可在光伏匯流箱中增加漏電流檢測模塊，實現(xiàn)接地絕緣檢測功能。
[0016]本實用新型技術方案帶來的有益效果
[0017](I)保護電器上下兩排(小型直流斷路器)或正負極疊加(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，保護電器和電流檢測模塊之間活動連接，在縮小體積的同時，提高了光伏匯流箱的可維護性，維修成本大幅降低；
[0018](2)熔斷器正負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，進一步縮小了箱體體積，造價成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型光伏匯流箱的方案I結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型光伏匯流箱的方案2結構示意圖。

【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型進一步詳細說明。
[0023]實施例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)、接地端子和通訊端子。保護電器、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)、接地端子和通訊端子均設置于安裝板上；控制器與電源模塊采用層疊設計，電源模塊位于控制器下層，兩者采用接插件進行連接，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置在保護電器的右側；直流隔離開關或直流塑殼式斷路器設置于其他模塊的右側。漏電流檢測模塊布置于保護電器和電流檢測模塊之間(客戶需要時)，通過插接進行固定和連接，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；負極電路進行匯流連接于直流隔離開關或直流塑殼式斷路器的一進線端，正極電路經(jīng)過電流檢測模塊，在電流檢測模塊內進行匯流輸?shù)街绷鞲綦x開關或直流塑殼式斷路器另一進線端；電流通過直流隔離開關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。防雷器分別與直流隔離開關或直流塑殼式斷路器的進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)線進行數(shù)據(jù)傳輸，控制器的相關信息通過通訊端子進行對外數(shù)據(jù)傳輸。
[0025]實施例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，小型直流斷路器為上、下兩排布置，其中間設置電流檢測模塊，兩組小型直流斷路器與電流檢測模塊交錯插接或通過螺釘活動連接，同時檢測上、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。直流隔離開關或直流塑殼式斷路器設置在兩排小型直流斷路器的右側；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或直流塑殼式斷路器右側，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的多個小型直流斷路器，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匯流后，通過匯流排與直流隔離開關或直流塑殼式斷路器的進線端子相連接；光伏陣列負極連接相應的多個小型直流斷路器后，通過負極匯流排匯流后，與直流隔離開關或直流塑殼式斷路器的另一進線端子相連接。防雷器的兩個端口分別與直流隔離開關或直流塑殼式斷路器的進線端子相連接，另外一個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，可以對外進行數(shù)據(jù)交換。
[0027]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種小型光伏匯流箱，內部設置多組光伏電池串保護電器、至少一個電流測量模塊、至少一個防雷器模塊、至少一臺直流隔離開關或直流塑殼式斷路器、至少一個電源模塊、至少一個控制器模塊、接地端子和通訊端子，其特征在于: 所述光伏電池串保護電器與電流測量模塊放置在光伏匯流箱的一側； 所述直流隔離開關或直流塑殼式斷路器放置在光伏匯流箱的另一側。
2.如權利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述光伏電池串保護電器為小型直流斷路器時，可上下兩排對應布置，電流檢測模塊位于上下兩組保護電器之間，每組保護電器與電流檢測模塊采用活動方式連接。
3.如權利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述保護電器為直流熔斷器時，可正負極疊加布置，電流檢測模塊位于保護電器的上側，保護電器與電流檢測模塊采用活動方式連接。
4.如權利要求2或3所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述保護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置，電源模塊位于控制器模塊下層，兩者采用接插件進行連接，形成電源/控制器組合模塊； 所述電源/控制器組合模塊設置于保護電器和電流檢測模塊上方。
6.如權利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 所述直流隔離開關或直流塑殼式斷路器設置于保護電器和電流檢測模塊的右側。
7.如權利要求1所述的光伏匯流箱，其特征在于: 當所述保護電器為熔斷器時，可在光伏匯流箱中增加漏電流檢測模塊，實現(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