專(zhuān)利名稱(chēng)：一種太陽(yáng)能智能匯流箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能匯流技術(shù)領(lǐng)域，尤其是可適用于-40--+60°C環(huán)境溫度條件 下，帶有不高于1000V空載組串電壓的太陽(yáng)能智能匯流箱。除此以外，組件在+70°C條件下， 所有連接的每組串電流不得超過(guò)IOA ；該設(shè)備只可安裝在室外區(qū)域，能完全安全接觸，保護(hù) 等級(jí)IP65。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能智能匯流箱是一種大容量。能夠監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能電池板工作狀態(tài)的電源接線 箱，主要用于光伏電站直流側(cè)系統(tǒng)中，連接光伏組件與三相并網(wǎng)逆變器。其主要作用為將多 股直流組串匯流后輸出并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏組件的工作狀態(tài)。市面上現(xiàn)有的匯流箱僅僅是簡(jiǎn)單 的將多路光伏組件進(jìn)行簡(jiǎn)單的回流，并未有效地實(shí)現(xiàn)防止反接、實(shí)時(shí)有效地對(duì)光伏組件的 運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。針對(duì)市面上現(xiàn)有產(chǎn)品的缺點(diǎn)和不足，我公司研制了該智能匯流箱產(chǎn)品， 該產(chǎn)品能彌補(bǔ)現(xiàn)有市面上的產(chǎn)品的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽(yáng)能智能匯流箱，克服了上述產(chǎn)品的不足是一種 大容量，能夠監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能電池板工作狀態(tài)的電源接線箱，主要用于光伏電站直流側(cè)系統(tǒng)中， 連接光伏組件與三相并網(wǎng)逆變器，主要作用為將多股直流組串匯流后輸出并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏 組件的工作狀態(tài)。為了達(dá)到上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種太陽(yáng)能智能匯流箱，包括箱體、底板、蓋板和控制系統(tǒng)，所述箱體內(nèi)固定底板， 底板上設(shè)置控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)主要由塑殼斷路器、防雷器、電源顯示模塊、核心處理 模塊、連接板、傳感模塊和防反接模塊組成，塑殼斷路器、防雷器、電源顯示模塊、核心處理 模塊、連接板、傳感模塊何防反接模塊均由安裝板固定在底板上，所述防反接模塊匯流輸出 后分別連接到塑殼斷路器和防雷器，防雷器的正負(fù)兩極分別連接到電源顯示模塊的正負(fù)極 輸入端，傳感模塊通過(guò)連接板與核心處理模塊相連，電源顯示模塊通過(guò)專(zhuān)用的插針與核心 處理模塊相連。所述電源顯示模塊包括智能關(guān)斷保護(hù)電路、核心板電源、顯示板電源、干接點(diǎn)輸入 電源、電源端子、CPU控制端子、模塊地址設(shè)置與調(diào)試模塊和顯示模塊，所述智能關(guān)斷保護(hù)電 路連接在正負(fù)極輸入端，智能關(guān)斷保護(hù)電路上并列接入核心板電源，所述核心板電源、顯示 板電源、干接點(diǎn)輸入電源分別連接到電源端子，電源端子連接到顯示模塊，所述顯示模塊由 兩個(gè)數(shù)碼管、顯示驅(qū)動(dòng)模塊和指示燈組成；所述CPU控制端子分別連接到模塊地址設(shè)置與 調(diào)試模塊和顯示驅(qū)動(dòng)模塊。所述核心處理模塊包括核心處理板、485處理模塊、CPU控制端子、電源端子、 RS232處理模塊、開(kāi)入處理電路，所述核心處理板上分別接入485處理模塊、CPU控制端子、 電源端子、RS232處理模塊、開(kāi)入處理電路，485處理模塊上連接RS485通訊端子，RS232處理模塊上連接RS232通訊端子，開(kāi)入處理電路上連接開(kāi)入干接點(diǎn)端子，AD處理模塊連接到 傳感器信號(hào)輸入端；所述電源端子上同時(shí)連接到485處理模塊、RS232處理模塊、開(kāi)入處理 電路和傳感器信號(hào)輸入端。所述傳感模塊由多個(gè)并列的通道傳感器組成，并列的通道傳感器匯總連接到連接 板端子上。本實(shí)用新型所述的太陽(yáng)能智能匯流箱的有益效果是最多輸入16對(duì)直流組串(可 以做成模塊化，以方便刪減數(shù)量)，并且匯流成1路輸出；保護(hù)并網(wǎng)逆變器直流輸入端過(guò)壓； 保護(hù)并網(wǎng)逆變器直流輸入端過(guò)流；防浪涌保護(hù)；具有防反接功能；就地取電，避免了鋪設(shè)電 源電纜造成的人力物力浪費(fèi)；具有組網(wǎng)功能可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，便于遠(yuǎn)控PC集中管理。

圖1為本實(shí)用新型所述的太陽(yáng)能智能匯流箱的示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述的太陽(yáng)能智能匯流箱的控制系統(tǒng)的原理圖；圖3為本實(shí)用新型所述的太陽(yáng)能智能匯流箱的電源顯示模塊的示意圖；圖4為本實(shí)用新型所述的太陽(yáng)能智能匯流箱的核心處理模塊的示意圖；圖5為本實(shí)用新型所述的太陽(yáng)能智能匯流箱的傳感模塊的示意圖。圖中各序號(hào)名稱(chēng)如下1、箱體；2、底板；3、蓋板；4、控制系統(tǒng)；5、塑殼斷路器；6、防雷器；7、電源顯示模 塊；701、智能關(guān)斷保護(hù)電路；702、核心板電源；703、顯示板電源；704、干接點(diǎn)輸入電源； 705、電源端子；706、CPU控制端子；707、模塊地址設(shè)置于調(diào)試模塊；708、數(shù)碼管；709、顯示 驅(qū)動(dòng)模塊；710、顯示模塊；711、指示燈；8、核心處理模塊；801、核心處理板；802、485處理 模塊；803、RS485通訊端子；804、CPU控制端子；805、電源端子；806、RS232處理模塊；807、 RS232通訊端子；808、開(kāi)入處理電路；809、開(kāi)入干接點(diǎn)端子；810、AD處理模塊；811、傳感器 信號(hào)輸入端；9、連接板；10、傳感模塊；101、通道傳感器；102、連接板端子；11、防反接模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例如圖1-2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的太陽(yáng)能智能匯流箱，包括箱體1、底板2、 蓋板3和控制系統(tǒng)4，所述箱體1內(nèi)固定底板2，底板2上設(shè)置控制系統(tǒng)4，所述控制系統(tǒng)4 主要由塑殼斷路器5、防雷器6、電源顯示模塊7、核心處理模塊8、連接板9、傳感模塊10和 防反接模塊11組成，塑殼斷路器5、防雷器6、電源顯示模塊7、核心處理模塊8、連接板9、傳 感模塊10何防反接模塊11均由安裝板固定在底板2上，太陽(yáng)能光伏組件輸出的正負(fù)兩極 均通過(guò)高壓直流保險(xiǎn)絲座與控制系統(tǒng)4相連接，高壓直流保險(xiǎn)絲座內(nèi)置1000V/10A的直流 保險(xiǎn)絲，以防止短路可能會(huì)對(duì)太陽(yáng)能光伏組件造成的損害；太陽(yáng)能光伏組件輸出連接的正 極保險(xiǎn)絲座通過(guò)防反接模塊11匯流到正極匯流排組件，正極匯流排組件分成兩路分別輸 出到塑殼斷路器5的正極輸入端和防雷器6的正極輸入端，塑殼斷路器5的正極輸出端輸 出到正極匯流專(zhuān)用輸出端子；太陽(yáng)能光伏組件輸出連接的負(fù)極保險(xiǎn)絲座通過(guò)穿心式直流傳 感器組件10匯流到負(fù)極匯流排組件，負(fù)極匯流排組件分成兩路分別輸出到塑殼斷路器5的
4負(fù)極輸入端和防雷器6的負(fù)極輸入端，塑殼斷路器5的負(fù)極輸出端輸出到負(fù)極匯流專(zhuān)用輸 出端子；電源顯示模塊7通過(guò)專(zhuān)用的接插件對(duì)核心處理模塊8、連接板9、傳感模塊10進(jìn)行 供電，并在核心處理模塊8的控制線完成就地顯示功能；電源顯示模塊7采用就地取電的模 式從太陽(yáng)能光伏組件取電，避免了常規(guī)的取電方式，如AC220V、DC24V取電，需要長(zhǎng)距離鋪 設(shè)專(zhuān)用電纜所造成的人力、物力損失和肯能由此造成的間接的環(huán)境污染問(wèn)題；核心處理模 塊8通過(guò)連接板9對(duì)傳感模塊10的輸入的信息進(jìn)行采集處理，完成對(duì)光復(fù)組件輸入的信息 的監(jiān)測(cè)，同時(shí)核心處理模塊8還有通過(guò)選裝塑殼斷路器5和防雷器6的附加組件對(duì)兩種器 件的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的功能。如圖3所示，所述電源顯示模塊7包括智能關(guān)斷保護(hù)電路701、核心板電源702、顯 示板電源703、干接點(diǎn)輸入電源704、電源端子705、CPU控制端子706、模塊地址設(shè)置與調(diào)試 模塊707和顯示模塊710，所述智能關(guān)斷保護(hù)電路701連接在正負(fù)極輸入端，智能關(guān)斷保護(hù) 電路701上并列接入核心板電源702，所述核心板電源702、顯示板電源703、干接點(diǎn)輸入電 源704分別連接到電源端子705，電源端子705連接到顯示模塊710，所述顯示模塊710由 兩個(gè)數(shù)碼管708、顯示驅(qū)動(dòng)模塊709和指示燈711組成；所述CPU控制端子706分別連接到 模塊地址設(shè)置與調(diào)試模塊707和顯示驅(qū)動(dòng)模塊709。所述智能關(guān)斷保護(hù)電路701主要由TVS、電阻、三極管、穩(wěn)壓二極管等構(gòu)成，其主要 的作用是輸出一個(gè)電壓作為電源模塊的使能端的控制信號(hào)，藉此控制電源的關(guān)斷，防止造 成在光伏組件不工作時(shí)因?yàn)橹悄軈R流箱工作而造成的能量損失；核心板電源702、顯示板 電源703、干接點(diǎn)輸入電源704等主要由高壓輸入DC-DC產(chǎn)生，該DC-DC可以在DC250V DC1000V之間工作具有過(guò)載、防短路等功能，上述電源的作用分別是為為核心板、顯示板、干 接點(diǎn)等的工作電路提供電源；電源端子705的作用是連接其他需要電源的模塊，并為其提 供電源支持；CPU控制端子706主要完成顯示模塊710和模塊地址設(shè)置與調(diào)試模塊707的 控制；模塊地址設(shè)置與調(diào)試模塊707主要功能是完成組網(wǎng)時(shí)所需要的ID設(shè)置和就地調(diào)試； 顯示模塊710主要是在CPU控制端子706的控制下完成對(duì)數(shù)據(jù)的顯示。如圖4所示，所述核心處理模塊8包括DSP核心處理板801、485處理模塊802、CPU 控制端子804、電源端子805、RS232處理模塊806、開(kāi)入處理電路808，所述DSP核心處理板 801上分別接入485處理模塊802、CPU控制端子804、電源端子805、RS232處理模塊806、 開(kāi)入處理電路808，485處理模塊802上連接RS485通訊端子803，RS232處理模塊806上連 接RS232通訊端子807，開(kāi)入處理電路808上連接開(kāi)入干接點(diǎn)端子809，AD處理模塊810連 接到傳感器信號(hào)輸入端811 ；所述電源端子805上同時(shí)連接到485處理模塊802、RS232處 理模塊806、開(kāi)入處理電路808和傳感器信號(hào)輸入端811。所述DSP 核心處理板 801 主要由 TMS320F2812、RTC、FLASH、RAM、FRAM 等組成，其 主要的功能是實(shí)現(xiàn)所有的ADC信號(hào)的采集、處理、通訊處理與控制；485處理模塊802主要 的功能是完成RS-485信號(hào)的隔離變換并輸出到DSP核心處理板801，藉此完成485組網(wǎng)數(shù) 據(jù)的處理；CPU控制端子804連接DSP核心處理板801和電源顯示模塊7，主要實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的 ID數(shù)據(jù)的輸入處理和顯示數(shù)據(jù)的控制；電源端子805主要為各模塊提供電源；RS232處理 模塊806主要的功能是完成RS-232信號(hào)的隔離變換并輸出到DSP核心處理板801，RS_232 的就地調(diào)試；開(kāi)入處理電路808主要對(duì)避雷器和塑殼斷路器的附件的輸入信號(hào)進(jìn)行處理后 傳送到DSP核心處理板801，藉此反映兩種器件的工作狀態(tài)。[0024]如圖5所示，所述傳感模塊10由十個(gè)并列的通道傳感器101組成，十個(gè)并列的通 道傳感器匯總連接到連接板端子102上。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的太陽(yáng)能智能匯流箱的功能為最多輸入16對(duì)直流組串(可以做成模塊化，以方便刪減數(shù)量)，并且匯流成1路 輸出；保護(hù)并網(wǎng)逆變器直流輸入端過(guò)壓；保護(hù)并網(wǎng)逆變器直流輸入端過(guò)流；防浪涌保護(hù)；可 對(duì)輸出的1路直流進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制(包括在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下和光伏陣列開(kāi)路狀態(tài)下)；可切 斷所有已連接組串(包括在短路情況下)；能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)直流組串的電流，直接顯示并 能夠?qū)收蠣顟B(tài)的光伏組件進(jìn)行報(bào)警；各個(gè)匯流箱能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線串接，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊； 匯流箱既可以通過(guò)外接電源工作，也可以直接利用組串中的直流電進(jìn)行工作。其技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)要求為最大輸入電壓DC1000V ；每串最大輸入電流IOA ’最大 輸入組串線路16 ；最大輸出組串線路1 ；最大總輸出電流160A ；開(kāi)關(guān)類(lèi)型4極；保護(hù)類(lèi) 型IP6 ；防雷等級(jí)B級(jí)；最大絕緣電壓不低于2000V ；環(huán)境溫度-40°C -+60°C ；每回路分 別設(shè)置高壓直流保險(xiǎn)絲保護(hù)，保險(xiǎn)絲耐壓值DC1000V，保險(xiǎn)絲等級(jí)根據(jù)組件電流匹配設(shè)計(jì) (保險(xiǎn)絲插座可以通用)；使用光伏專(zhuān)用高壓防雷器，正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間都應(yīng) 防雷，額定電流> 15kA，最大電流> 40kA, Up值不應(yīng)高于3. 9kV ；正極接線單元與負(fù)極接線 單元分開(kāi)絕緣隔離。本具體實(shí)施方式
只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限定， 具體各項(xiàng)權(quán)利由權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求一種太陽(yáng)能智能匯流箱，包括箱體、底板、蓋板和控制系統(tǒng)，所述箱體內(nèi)固定底板，底板上設(shè)置控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)主要由塑殼斷路器、防雷器、電源顯示模塊、核心處理模塊、連接板、傳感模塊和防反接模塊組成，塑殼斷路器、防雷器、電源顯示模塊、核心處理模塊、連接板、傳感模塊和防反接模塊均由安裝板固定在底板上，所述防反接模塊匯流輸出后分別連接到塑殼斷路器和防雷器，防雷器的正負(fù)兩極分別連接到電源顯示模塊的正負(fù)極輸入端，傳感模塊通過(guò)連接板與核心處理模塊相連，電源顯示模塊與核心處理模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能智能匯流箱，其特征在于所述電源顯示模塊包括智 能關(guān)斷保護(hù)電路、核心板電源、顯示板電源、干接點(diǎn)輸入電源、電源端子、CPU控制端子、模塊 地址設(shè)置與調(diào)試模塊和顯示模塊，所述智能關(guān)斷保護(hù)電路連接在正負(fù)極輸入端，智能關(guān)斷 保護(hù)電路上并列接入核心板電源，所述核心板電源、顯示板電源、干接點(diǎn)輸入電源分別連接 到電源端子，電源端子連接到顯示模塊，所述顯示模塊由兩個(gè)數(shù)碼管、顯示驅(qū)動(dòng)模塊和指示 燈組成；所述CPU控制端子分別連接到模塊地址設(shè)置與調(diào)試模塊和顯示驅(qū)動(dòng)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能智能匯流箱，其特征在于所述核心處理模塊包括核 心處理板、485處理模塊、CPU控制端子、電源端子、RS232處理模塊、開(kāi)入處理電路，所述核 心處理板上分別接入485處理模塊、CPU控制端子、電源端子、RS232處理模塊、開(kāi)入處理電 路，485處理模塊上連接RS485通訊端子，RS232處理模塊上連接RS232通訊端子，開(kāi)入處理 電路上連接開(kāi)入干接點(diǎn)端子，AD處理模塊連接到傳感器信號(hào)輸入端；所述電源端子上同時(shí) 連接到485處理模塊、RS232處理模塊、開(kāi)入處理電路和傳感器信號(hào)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能智能匯流箱，其特征在于所述傳感模塊由多個(gè)并列 的通道傳感器組成，每個(gè)通道傳感器匯總連接到連接板端子上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種太陽(yáng)能智能匯流箱，包括箱體、底板、蓋板和控制系統(tǒng)，所述箱體內(nèi)固定底板，底板上設(shè)置控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)主要由塑殼斷路器、防雷器、電源顯示模塊、核心處理模塊、連接板、傳感模塊和防反接模塊組成，塑殼斷路器、防雷器、電源顯示模塊、核心處理模塊、連接板、傳感模塊何防反接模塊均由安裝板固定在底板上，所述防反接模塊匯流輸出后分別連接到塑殼斷路器和防雷器，防雷器的正負(fù)兩極分別連接到電源顯示模塊的正負(fù)極輸入端，傳感模塊通過(guò)連接板與核心處理模塊相連，電源顯示模塊通過(guò)專(zhuān)用的插針與核心處理模塊相連。
文檔編號(hào)H02H7/122GK201690381SQ20102017131
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者郭宗軍 申請(qǐng)人:北京國(guó)電拓鋒科技有限公司