CN203242646U - 具有无线传输的微型智能光伏汇流箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微型汇流箱，属于光伏汇流箱的技术领域。按照本实用新型提供的技术方案，所述微型智能汇流箱包括无线传输、数据监控、防雷器等部分；箱体采用铝制成，重量轻，减小箱体的体积，散热性能良好；箱体内主控板完成各个支路电流的监测与控制，并将防雷器、各支路的工作状态进行监控，通过无线将数据传输到上位机；达到对太阳能电池板有效监控的目的，能节省加工和使用成本，自动化程度高，加工制造方便，安全可靠。

Description

具有无线传输的微型智能光伏汇流箱

技术领域

本实用新型涉及一种汇流箱，尤其是一种具有无线通信的微型智能光伏汇流箱，属于光伏汇流箱的技术领域。 

背景技术

在光伏发电系统中，为了减少光伏电池阵列与逆变器之间的连线需要使用汇流箱。现有技术中智能汇流箱一般采用RS232、485等有线通讯模式，或者采用PLC电缆通讯方式，都无法摆脱布线的困扰。尤其在兆瓦级电站中，数据传输线是一项大的工程，增加了系统集成成本和工程施工的难度，长期使用时，维护成本较高。 

智能汇流箱一般由以下几部分组成：箱体、直流断路器、监测单元、熔断器、防反二极管、接线端子、铜排或线缆、导轨等。主电流回路由端子、熔断器、断路器等组成，监控单元与主电路回路是分开独立使用，监控单元为可选择部分。上述结构的汇流箱体积大，使用时占用空间大，安装不方便，使用成本高，自动化程度低。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种无线传输的微型智能汇流箱，其加工制造方便，减小体积、智能化程度高，安全可靠。 

按照本实用新型提供的技术方案，所述微型智能光伏汇流箱包括电流检测控制板、主控板和上位机终端平台，所述主控板设有无线传输模块，所述主控板通过无线传输模块与所述上位机终端平台进行无线通信连接。 

所述电流检测控制板包含16个MOSFET器件及所述MOSFET器件相匹配的电流检测电路，所述电流检测及MOSFET驱动电路形成检测控制支路，所述多个检测支路并联后通过防雷器接地，电流检测电路、防雷器与主控板控制器输入端相连，主控板控制器输出端与MOSFET驱动电路相连，主控板根据电流检测电路输出对应检测控制支路的电流控制器件的通断状态，以保护相应的电池阵列。 

所述电流检测控制板还包括16对电池阵列电流接入端子，1对汇流后输出端子。 

所述主控板可对各支路工作状态、防雷器工作状态、温度等信息进行监控。 

所述主控板含有自取电源模块，所述汇流箱由电池阵列提供电力。 

所述上位机终端平台还包括无线数据接收器，所述主控板通过所述无线采集模块与所述无线数据接收器进行无线通讯连接，所述无线数据接收器与所述上位机终端平台相连接。 

本实用新型将电流检测控制电路与无线通讯装置（含无线传输模块）有机结合到一起，无需任何布线与设计即可完成数据传输及收发。无线通讯装置可组成自主局域网，自主局域网不受所述局域网模块的个数限制，高效的数据传输同时保证数据的有效性、准确性。 

本实用新型具有如下优点： 

1. 本实用新型采用无线传输，不需要铺设通讯线缆，覆盖面积大，施工过程简单。

2. 本实用新型数据传输准确，无失真现象；无线传输设备可组成自主局域网，只需设定节点即可实现数据传输接力，将半径1km范围内所有信息汇总传输，通过上位机接收器，传给上位机终端平台。 

3. 本实用新型采用MOSFET器件作为电流监控元件，通过微处理器可以单独控制某一电流支路的通断，省去了直流断路器，同时大大减小箱体的体积和重量，箱体也可作为MOSFET器件的散热片。  

附图说明

图1为本实用新型中汇流箱结构示意图。 

图2为本实用新型汇流箱内主控板电原理框图。 

图3为本实用新型汇流箱无线传输示意图。 

附图标记说明：1—无线传输模块， 2—控制器及其外围电路、显示单元，3—自取电源模块， 4—电流检测控制电路，5—支路电流及温度测量模块， 6—电压测量模块，7—MOSFET器件及其驱动电路，8—电流传感器，9—防雷器 

具体实施方式 

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述。

如图1所示：本实用新型光伏汇流箱包括电流检测控制板、主控板和上位机终端平台，所述主控板设有无线传输模块；所述上位机终端平台还包括上位机接收器；所述主控板通过所述无线传输模块与所述上位机接收器进行无线通信连接。所述上位机接收器与所述上位机终端平台通讯连接。 

每一所述正相电流接入端子都对应一个MOSFET器件及所述MOSFET器件相匹配的电流检测电路，用来监控电路的工作状态；每一所述负相电流接入端子与太阳能负相电流传输电缆相连接；16对电流输入端子分别对应由于16路电池阵列是并联的，任一所述支路的电压均可做为输入电压；电压传感器的输入端分别与汇流后正负极相连接，电压传感器的输出端与所述主控板的系统电压输入端相连接，用以向数据采集模块提供采集到的电压信号；自取电源的输入端与汇流后的正负极相连，为总个汇流箱提供电力，也可对外提供DC24V电源，为外部传感器提供电力；主控板上设有温度传感器，用以向数据采集模块提供汇流箱内部温度信号；所述无线传输模块与电流传输电缆之间没有物理连接，其传输距离以无线传输模块为中心传输半径可达1km，并且可以实现自组网，高线快捷的相互转发数据和信息。将其所收集到的数据和信息集中汇总到临近的无线上传输模块上，直到将所有信息上传到上位机终端平台上。 

所述电流检测电路包括电流传感器，各支路电流由所述电流传感器转变为电压信号，经运放进行信号调理后，由A/D转化数字信号，送入MCU进行处理，与预置的数据进行比对，当判断为异常时，发出告警信号，同时给出相对应支路的控制信号，及时切断该支路电流，并通过所述无线传输模块调制后将信息传输到上位机终端平台。 

所述的MCU系统获取电压信号后，经过信号调理，送入MCU进行处理，与预置的数据进行比对，当判断为异常，发出告警信号，并通过所述无线传输模块调制后将信息传输到上位机终端平台。 

本实施例中所述电流检测控制板包括MOSFET器件及所述MOSFET器件相匹配的电流检测电路，所述电流检测及电流控制电路形成检测控制支路，所述多个检测支路并联后通过防雷器接地，电流检测电路、防雷器与主控板上的控制器输入端相连，汇流箱控制器的输出端与电流控制器的控制端相连，汇流箱控制器根据电流检测电路输出对应检测控制支路的电流控制器件的通断状态，以保护相应的电池阵列。通过上述设计后，能够省去体积大、价格高的直流断路器、熔断器、防反二极管及防反二极管的散热片等器件，能大大降低汇流箱的体积，降低了加工和使用成本。 

本实施例中的箱体采用铝制成，同时作为MOSFET的散热片，减小了箱体的体积，重量轻，便于运输；通过检测流过MOSFET的电流值，控制MOSFET的工作状态，达到了监测光伏电池阵列的目的，能节省加工和使用成本，降低了施工难度，提高了自动化程度。 

Claims (5)

1.一种具有无线传输的微型智能光伏汇流箱，包括电流检测控制板、主控板和上位机终端平台，其特征是：所述主控板包括无线传输模块(1)，所述电流检测控制板通过所述主控板的无线传输模块(1)与所述上位机终端平台进行无线通讯连接。

2.根据权利要求1所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述电流检测控制板包括若干电流传感器（8）及所述电流传感器（8）相匹配连接的MOSFET器件及其驱动电路（7）；所述电流传感器（8）与MOSFET器件及其驱动电路（7）形成检测控制支路。

3.根据权利要求1所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述主控板包括自取电源模块（3）、无线传输模块（1）、所述多个检测控制支路并联后通过防雷器（9）接地；电流检测控制电路（4）、防雷器（9）与主控板上的汇流箱控制器（2）的输入端相连，汇流箱控制器（2）的输入端与电流传感器（8）相连；汇流箱控制器（2）根据电流检测控制电路（4）输出对应检测控制支路的电流控制器件的通断状态；所述无线传输模块（1）通过无线传输将各支路电流数据和工作状态、温度等信息传输到上位机。

4.根据权利要求1所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述无线传输模块与所述电流检测控制板采用排线连接；所述无线传输模块的位置均超出所述电流检测控制板的谐波之外；所述无线模块获取节点功能后，具有管理和转发下级无线模块的功能，实现分级管理功能。

5.根据权利要求1所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述上位机终端平台还包括上位机接收器，所述主控板通过所述无线传输模块与所述上位机接收器进行无线通讯连接，所述上位机接收器与所述上位机终端平台通讯连接。

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