CN202423330U - 一种高效智能模块式汇流箱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效智能模块式汇流箱装置，包括全封闭防水箱体，箱体内集成设置有通断控制模块、中央控制器、汇流模块、除霜模块、防盗传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器，各个模块和传感器均与中央控制器连接，中央控制器采集各个传感器的信息识别判定，以智能控制相关的模块进行工作。本实用新型应用传感器和分散控制原理，在局部空间内通过信息采集、识别、判定，智能控制相结合的方式，实现对汇流箱的高效智能控制，本实用新型通过多点传感器的原理，通过不断的数据采集比对，将电站电压电流等汇流箱有效控制，高效、安全的完成电能的汇流升压工作，通过采用智能化控制，安全高效。

Description

一种高效智能模块式汇流箱装置

技术领域

本实用新型涉及一种高效智能模块式汇流箱装置。 

背景技术

太阳能利用领域，电能的收集升压是太阳能利用技术的核心，其中电力汇流的有效控制占据很大比重。而由于电站使用过程中，不同组件单元发电电压的不同，使得汇流升压性能下降，因此太阳能电站发电电力汇流箱的电力升压控制对于太阳能的高效利用起着关键作用。 

在太阳能发电方面，大型电站在世界的一些国家和地区已在规模化建设中。其中电工型逆变、升压、汇流装置已批量化应用，同时智能逆变、升压、汇流控制系统也进入到市场化阶段。因此，高效智能汇流箱技术对电站建设的作用明显。 

汇流箱的功能分为两项，一项是电路的电力汇流，另一项是电流的升压。在电站运行中，由于局部发电组件的云雾遮挡，个别组件单元发电能力下降，在汇流过程中就会对整个系统形成负载。而汇流箱在汇流升压过程中，由于个别组件单元的负载效应，形成了电压高低不一致的情况，从而对于整个电站的效率造成不利影响。同时，汇流箱内部元器件损坏后的修理问题也一直困扰着工程人员。 

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一个高效模块式组装、智能集散控制型的汇流箱，来解决在电站运营中的问题。 

为实现上述目的，本实用新型一种高效智能模块式汇流箱装置，包括全封闭防水箱体，箱体内集成设置有通断控制模块、中央控制器、汇流模块、除霜模块、防盗传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器，各个模块和传感器均与中央控制器连接，中央控制器采集各个传感器的信息识别判定，以智能控制相关的模块进行工作。 

进一步，所述箱体包括底壳和上盖，两者的结合处设置有密封压条，底壳的背面一体设置有散热片。 

进一步，所述中央控制器设置在所述箱体左侧居中位置，通过所述底壳上设置的导轨固定，所述箱体内各个传感器发出信号，中央控制器进行数据采集识别判定，并反馈相关动作指令，以完成汇流箱的智能控制操作。 

进一步，所述防盗传感器设置在所述底壳和上盖门轴的反侧，接近门锁的上部，所述防盗传感器在箱体闭合状态是处于压缩变形，且电路导通状态，所述上盖打开或破坏，所述防盗传感器电路不再导通，传感器发送信号到所述中央控制器。 

进一步，所述温度传感器设置在所述散热片的右上角，通过所述底壳上拉伸的安装挡片进行紧固，所述箱体温度出现变化，温度传感器发送信号到所述中央控制器。 

进一步，所述电流传感器设置在正压汇流排的左下角，通过正压汇流排上的安装孔进行紧固，所述箱体内电流出现变化，电流传感器发送信号到所述中央控制器。 

进一步，所述电压传感器设置在正压汇流排的左侧居中位置，通过所述导轨固定在所述底壳上，机箱汇流电压出现变化，电压传感器发送信号到所述中央控制器。 

进一步，所述除霜模块设置在所述箱体的下部居中位置，通过所述底壳上的焊接支座及铆柱进行固定，所述箱体内湿度达到一定程度，所述中央控制器提供信号驱动除霜模块进行加热除霜。 

进一步，所述通断控制模块设置在所述箱体下部左侧位置，通过所述导轨固定，所述箱体内电压出现变化，所述中央控制器提供信号驱动通断控制模块进行通断控制操作。 

进一步，所述通断控制模块、汇流模块、除霜模块均独立封装。 

本实用新型应用传感器和分散控制原理，在局部空间内通过信息采集、识别、判定，智能控制相结合的方式，实现对汇流箱的高效智能控制，本实用新型通过多点传感器的原理，通过不断的数据采集比对，将电站电压电流等汇流箱有效控制，高效、安全的完成电能的汇流升压工作，通过采用智能化控制，安全高效。电能汇流升压以后，电能性能稳定安全，提高电站的运营效率。本实用新型的特点是工艺成熟简单、安全高效、对电能的利用率好、环境适应度高、可操作性能高。 

附图说明

图1为本实用新型内部结构示意图； 

图2为本实用新型立体示意图； 

图3为图1中A部放大图； 

图4为图1中B部放大图； 

图5为图2中C部放大图。 

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。 

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。 

本实用新型的工作原理为： 

一：通过多点传感器采集，分别对汇流箱运行过程中可能出现的安全事故进行分散式收集，进而进行集中控制，从而保障产品的高效安全。 

二：通过模块式设计组装，将产品的功能进行分区，合理布局，规范产品工艺，保障产品的稳定性和维修的便利性。 

综合上述两点可得：在电能汇流过程中，汇流箱的内外部安全，通过多点传感器达到了可控安全高效的结果，同时，在维修检测时多模块的设计也提高了效率，降低了维修成本。 

如图1至图5所示，本实用新型一种高效智能模块式汇流箱装置，包括箱体1、通断控制模块2、中央控制器3、汇流模块4、防盗传感器5、温度传感器6、电流传感器7、电压传感器8以及除霜模块9；各个模块和传感器均集成设置在箱体1内。 

本实用新型，在运行过程中发热、电流增大、电压增大等，通过实时的相应的智能传感器进行数据的采集并经由中央控制器3进行数据分析和相对应的指令的发出，进而完成汇流箱装置的安全高效运行。在某一个模块出现故障时，装置能实时发现并进行判断，从而通过重启、降温等功能对装置进行内部的调整。同时，本装置可以通过中央控制器的实时检测，将相对应的故障提供给检修人员，从而协助检修人员快速高效的完成检测维修工作。 

其中，箱体1为全封闭防水结构，包括底壳1001、上盖1002、电源1003、散热片1004、密封压条1005、防水端头1006、门轴1007、门锁1008、导轨1009、安装挡片1010、除霜模块安装座1011。上盖1002与底壳1001、散热片1004在门轴1007和门锁1008的作用下，形成封闭的箱体，而密封压条1005和防水端头1006使箱体进一步密封，使汇流箱产品的防水等级提高。 

通断控制模块2：包括正压通断控制模块2001、负压通断控制模块2002、空气开关2003、固定架2004、导线2005，导线2005分别对应正压通断控制模块2001、负压通断控制模块2002经由防水端头1006与外界光伏组件的正负极电路相连。相对应的另一个导线2005将空气开关2003经由防水端头1006与外界电路相连。当外界电路出现波动时，通断控制模块2可以进行局部的通断控制，将该波动降低，从而为电站电能的稳定性提供技术解决方案。 

中央控制器3：包括信号接收发送单元3001、信号处理单元3002，相关的信号经由导线2005将各个传感器采集到信号接收发送单元3001，通过信号处理单元3002分析处理后，反馈给相关的模块。 

汇流模块4：包括正压汇流排4001、负压汇流排4002、负极集线器4003，正压汇流排4001首端经由导线2005与正压通断控制模块2001进行连接，尾端与空气开关2003直接相连。负压汇流排4002首端经由导线2005与负压通断控制模块2002进行连接，尾端与空气开关2003直接相连。 

防盗传感器5：包括防盗传感器主体5001、防盗弹片5002、防盗数据传输线5003，防盗传感器5001与防盗弹片5002组装后通过安装挡片1010固定在机箱底壳1001上。防盗数据传输线5003直接连接在中央控制器3的信号接收发送单元3001上。 

温度传感器6：包括温度传感器主体6001、温度数据传输线6002、温度传感器固定环6003，温度传感器主体6001前端固定在散热片1004上的固定孔内，尾端通过螺钉和温度传感器固定环6003一起紧固在底壳的安装挡片1010上。温度数据传输线6002直接连接在中央控制器3的信号接收发送单元3001上。当箱体1内温度过高或过低时，温度传感器6发送信号给中央控制器3，进而对装置进行紧急处理。 

电流传感器7：包括电流传感器主体7001、电流数据传输线7002、电流传感器固定座7003，电流传感器主体7001安装到电流传感器固定座7003后，进而通过螺钉固定在正压汇流排4001上的固定孔内。电流数据传输线7002直接连接在中央控制器3的信号接收发送单元3001上。 

电压传感器8：包括电压传感器主体8001、电压数据传输线8002，电压传感器主体8001安装在箱体底壳的导轨1009上。电压数据传输线8002直接连接在中央控制器3的信号接收发送单元3001上。 

通过设置电流传感器7和电压传感器8，当汇流过程中电流或电压过高，超出了装置的允许范围，传感器发送信号给中央控制器，对装置进行紧急制动处理。 

除霜模块9：包括除霜模块主体9001、供电导线9002，除霜模块主体9001通过螺钉固定在除霜模块安装座1011上。供电导线9002直接连接到电源1003上。电源1003在接收到温度传感器6的温度数据后，中央控制器3通过信号接收发送单元3001驱动电源1003，给除霜模块9进行供电，进而完成除霜功能。当温度传感器6提供信号给中央控制器3显示温度过低时，中央控制器3发送指令通知除霜模块9进行加热除霜作业。 

当太阳能发电电力汇流时，由于各个电路的电压不同、电流大小不同等因素集中在一起，在汇流过程中，形成局部的内负载，从而降低了电力的效能。本实用新型通过多点传感器和模块式设计安装，使汇流箱产品安全、高效并便于维修检测，提高了电站的运营效率，降低了电站的运营成本。 

本实用新型高效智能模块式汇流箱装置，使用多点传感器采集和分散控制原理，工艺成熟简单、安全高效，充分发挥太阳能发电电能效率，对电站的安全高效运营起到保障作用。通过多点传感器实时信息采集和模块式组装模式，使装置处于智能化控制状态。通过多点多功能传感器的组合方式，使装置能达到防盗、防过流、防过压、防过热、防过冷等防护手段，并能通过电路智能化调整，输出高效电能；模块式组装的结构，将各个功能进行合理规划布局，解决了某一个模块故障时，引起整个装置失效的风险，同时模块式组装方式为维修检测提供了方便，从而保障电站的高效安全智能化运行。 

本实用新型的优点如下： 

1.利用多点传感器采集和分散控制原理，在箱体内实时检测相关的功能数据，从而达到实时智能可控需求。 

2.模块式组装工艺，便于产品的组装，同时保证了产品功能的稳定。 

3.由于采用了模块式组装工艺，后续的产品检测和维修工作简单快速，劳动量小，劳动效率高。 

4.局部电能质量较差时，可以实时的进行通断控制，保证整个发电站电能的高效。 

5.通过传感器的设置和智能化控制，全自动，不需要人力投入即可完成汇流升压。 

6.通过智能化传感器，自动检验完成电站的巡检，配合维修人员高效完成巡检工作，提高产品的使用寿命，保证电站的安全高效。 

7.防盗传感器的设置，为电站范围覆盖过程中的人为安全问题提供了解决方案。 

Claims (9)

1.一种高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，该装置包括全封闭防水箱体，箱体内集成设置有通断控制模块、中央控制器、汇流模块、除霜模块、防盗传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器，各个模块和传感器均与中央控制器连接，中央控制器采集各个传感器的信息识别判定，以智能控制相关的模块进行工作。

2.如权利要求1所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述箱体包括底壳和上盖，两者的结合处设置有密封压条，底壳的背面一体设置有散热片。

3.如权利要求2所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述中央控制器设置在所述箱体左侧居中位置，通过所述底壳上设置的导轨固定，所述箱体内各个传感器发出信号，中央控制器进行数据采集识别判定，并反馈相关动作指令，以完成汇流箱的智能控制操作。

4.如权利要求3所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述防盗传感器设置在所述底壳和上盖门轴的反侧，接近门锁的上部，所述防盗传感器在箱体闭合状态是处于压缩变形，且电路导通状态，所述上盖打开或破坏，所述防盗传感器电路不再导通，传感器发送信号到所述中央控制器。

5.如权利要求3所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述温度传感器设置在所述散热片的右上角，通过所述底壳上拉伸的安装挡片进行紧固，所述箱体温度出现变化，温度传感器发送信号到所述中央控制器。

6.如权利要求3所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述电流传感器设置在正压汇流排的左下角，通过正压汇流排上的安装孔进行紧固，所述箱体内电流出现变化，电流传感器发送信号到所述中央控制器。

7.如权利要求3所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述电压传感器设置在正压汇流排的左侧居中位置，通过所述导轨固定在所述底壳上，机箱汇流电压出现变化，电压传感器发送信号到所述中央控制器。

8.如权利要求3所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述除霜模块设置在所述箱体的下部居中位置，通过所述底壳上的焊接支座及铆柱进行固定，所述箱体内湿度达到一定程度，所述中央控制器提供信号驱动除霜模块进行加热除霜。

9.如权利要求3所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述通断控制模块设置在所述箱体下部左侧位置，通过所述导轨固定，所述箱体内电压出现变化，所述中央控制器提供信号驱动通断控制模块进行通断控制操作。

10.如权利要求3所述的高效智能模块式汇流箱装置，其特征在于，所述通断控制模块、汇流模块、除霜模块均独立封装。

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