CN205545131U - 一种光伏设备用防雷电源板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏设备用防雷电源板，旨在提供一种可以有效降低温度升高的光伏设备用防雷电源板，解决了防雷过程中基板温度升高的问题，其技术方案要点是防雷模块包括共模电感、第一保护电路，所述共模电感分别串联于输入端口的第一支路和第二支路上，所述第一保护电路设置于共模电感输入端，所述第一保护电路包括两个串联的压敏电阻、气体放电管、制冷片，气体放电管一端连接两个压敏电阻之间，另一端连接接地导体，所述制冷片并联于气体放电管上，达到了降低温度的效果，本实用新型适用于光伏设备。

Description

一种光伏设备用防雷电源板

技术领域

本实用新型涉及光伏设备，更具体地说，它涉及光伏设备用防雷电源板。

背景技术

直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。当直击雷作用在远处或防雷保护区之内的导线或金属管道上时可以通过导线和金属管道传输到电子设备和太阳电池组件上，由于它有强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波，强烈的电磁辐射，所以能损坏放电通道上的输电线和电子设备，造成财产损失，甚至击死击伤人畜，造成生命损失。

雷云表面分布着大量负电荷，可以通过静电感应使支架和电缆等感应出高电压。闪电电流在闪电通道周围的空间产生强大的电磁场，使周围的各类金属导体上产生感应电动势或感生电流，从而损坏设备。并且雷电感应高电压和雷电电磁脉冲的作用范围广，作用方式比较隐蔽，所以其后果往往比直击雷更严重。

为解决上述防雷问题，现有技术中通常为光伏设备添加防雷电路，如果光伏组件采用的是185W太阳能电池组件，其工作电压为36．71V，共272块组件，整个发电系统的实际峰值功率50．32kW。其中每17块电池组件串联组成一路，272块电池组件共计16路，输出通路较多，每一路上均要连接防雷电路，大电流放电过程中电路板会存在发热问题，即防雷电路在运行的过程中存在温升现象，使得电路工作稳定性能降低，因此有待改善。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于：提供可以有效降低温度升高的光伏设备用防雷电源板。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光伏设备用防雷电源板，包括基板、用于连接光伏组件的输入端口，所述输入端口连接有防雷模块，所述防雷模块包括共模电感、第一保护电路，所述共模电感分别串联于输入端口的第一支路和第二支路上，所述第一保护电路设置于共模电感输入端，所述第一保护电路包括两个串联的压敏电阻、气体放电管、制冷片，气体放电管一端连接两个压敏电阻之间，另一端连接接地导体，所述制冷片并联于气体放电管上。

通过上述设置，光伏组件输出电源的时候，由于电源电力正常，所以压敏电阻不会导通，电流通过共模电感，可以有效抑制共模分量，然后输出，当外界存在较强的磁场或是共模干扰的时候，特别是在雷电存在的环境中，线路会由于雷电影响而感应出较大的共模分量，此时电压会突升，使得压敏电阻导通，使得气体放电管上的电压达到开启电压，从而大电流可以流经压敏电阻、气体放电管到达接地导体，此时会有部分电流分担到制冷片上，从而使得制冷片具有一定的电流而开始工作，通过自身的制冷功能，使得基板温度降低，由于制冷板通过分流的方式，使得防雷模块内部电流有所降低，从而可以降低防雷模块自身的温度，同时在制冷的过程中又降低了整个基板的温度，从而使得工作温度不会过度上升。

优选的，所述制冷片的制冷面贴合基板，发热面背离基板。

通过上述设置，制冷片也叫热电半导体制冷组件，帕尔贴等。因为制冷片分为两面，一面吸热，一面散热，只是起到导热作用，通过对压敏电阻进行分流，从而可以获得部分电流用来提供工作电流，使得制冷片的吸热一面吸收基板的温度，通过散热一面快速散发，降低基板工作温度。

优选的，所述制冷片串联有限流电阻，并联有电容。

通过上述设置，由于制冷片工作过程需要一个稳定的电流，通过限流电阻和并联的电容可以对电路中分担的一部分电流起到初步整流的作用，电容起到一个较好的能量存储，用来持续性为制冷片提供工作电流。

优选的，所述共模电感的输出端还连接有第二保护电路，所述第二保护电路与第一保护电路结构一致。

通过上述设置，使得保护等级提高，进一步提高整体的防雷效果，避免雷电的高强度干扰。

优选的，所述第一保护电路中的气体放电管采用2RP600L-8。

优选的，所述第二保护电路中的气体放电管采用PSC600D2。

优选的，所述共模电感中的型号为L7-7。

通过上述设置，采用上述型号电路的适应性能更好，其使用寿命较长。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在防雷的过程中可以有效降低基板的温度，提高基板上电路的运行稳定性。

附图说明

图1为光伏设备用防雷电源板的基板以及制冷片结构图；

图2为本实施例一的电路原理图；

图3为本实施例二的电路原理图。

图中1、基板；2、光伏组件；3、输入端口；4、防雷模块；41、共模电感；42、第一保护电路；421、气体放电管；422、制冷片；L1-2、第一支路；43、第二保护电路；N1-2、第二支路；PE、接地导体；R、限流电阻；C、电容。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，基板1上主要是搭载电路的，基板1可以为PCB板，由于电路在通电过程中，电路具有阻抗，大电流会产生热量，从而使得基板1的温度上升，温度升高对电路元器件来说使得其寿命降低，安全性能和可靠性能降低。在基板1的底部设置了制冷片422，制冷片422是需要电源才能工作的，并且具有一面制冷，导热性能优越的特点，制冷片422的制冷面贴合基板1，发热面背离基板1，制冷片422也叫热电半导体制冷组件，帕尔贴等。因为制冷片422分为两面，一面吸热，一面散热，只是起到导热作用。

实施例1：防雷模块4电路图，如图2所示，光伏组件2的输出端口输出电流，整个防雷电源板包括基板1、用于连接光伏组件2的输入端口3，所述输入端口3连接有防雷模块4，所述防雷模块4包括共模电感41、第一保护电路42，共模电感41由电感L1和电感L2组成，电感L1连接在第一支路L1-2上，电感L2连接在第二支路N1-2上，第一保护电路42设置于共模电感41输入端，所述第一保护电路42包括两个串联的压敏电阻、气体放电管421、制冷片422，气体放电管421一端连接两个压敏电阻之间，压敏电阻RV1连接在电感L1的输入端，压敏电阻RV2串联压敏电阻RV1后连接电感L2的输入端，另一端连接接地导体PE，所述制冷片422并联于气体放电管421上。

通过上述设置，光伏组件2输出电源的时候，由于电源电力正常，所以压敏电阻不会导通，电流通过共模电感41，可以有效抑制共模分量，然后输出，当外界存在较强的磁场或是共模干扰的时候，特别是在雷电存在的环境中，线路会由于雷电影响而感应出较大的共模分量，此时电压会突升，使得压敏电阻导通，使得气体放电管421上的电压达到开启电压，从而大电流可以流经压敏电阻、气体放电管421到达接地导体PE，此时会有部分电流分担到制冷片422上，从而使得制冷片422具有一定的电流而开始工作，通过自身的制冷功能，使得基板1温度降低，由于制冷板通过分流的方式，使得防雷模块4内部电流有所降低，从而可以降低防雷模块4自身的温度，同时在制冷的过程中又降低了整个基板1的温度，从而使得工作温度不会过度上升。

制冷片422串联有限流电阻R，并联有电容C。通过上述设置，由于制冷片422工作过程需要一个稳定的电流，通过限流电阻R和并联的电容C可以对电路中分担的一部分电流起到初步整流的作用，电容C起到一个较好的能量存储，用来持续性为制冷片422提供工作电流。第一保护电路42中的气体放电管421采用2RP600L-8；共模电感41中的的型号为L7-7，采用上述型号电路的适应性能更好，其使用寿命较长。

实施例2：与实施例1的不同之处在于共模电感41的输出端连接了第二保护电路43，如图3所示，共模电感41的输出端还连接有第二保护电路43，所述第二保护电路43与第一保护电路42结构一致，第二保护电路43中的气体放电管421采用PSC600D2。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种光伏设备用防雷电源板，包括基板(1)、用于连接光伏组件(2)的输入端口(3)，所述输入端口(3)连接有防雷模块(4)，其特征在于：所述防雷模块(4)包括共模电感(41)、第一保护电路(42)，所述共模电感(41)分别串联于输入端口(3)的第一支路(L1-2)和第二支路(N1-2)上，所述第一保护电路(42)设置于共模电感(41)输入端，所述第一保护电路(42)包括两个串联的压敏电阻、气体放电管(421)、制冷片(422)，气体放电管(421)一端连接两个压敏电阻之间，另一端连接接地导体(PE)，所述制冷片(422)并联于气体放电管(421)上。

2.根据权利要求1所述的光伏设备用防雷电源板，其特征在于：所述制冷片(422)的制冷面贴合基板(1)，发热面背离基板(1)。

3.根据权利要求2所述的光伏设备用防雷电源板，其特征在于：所述制冷片(422)上还串联有限流电阻(R)，并联有电容(C)。

4.根据权利要求3所述的光伏设备用防雷电源板，其特征在于：所述共模电感(41)的输出端还连接有第二保护电路(43)，所述第二保护电路(43)与第一保护电路(42)结构一致。

5.根据权利要求1所述的光伏设备用防雷电源板，其特征在于：所述第一保护电路(42)中的气体放电管(421)采用2RP600L-8。

6.根据权利要求4所述的光伏设备用防雷电源板，其特征在于：所述第二保护电路(43)中的气体放电管(421)采用PSC600D2。

7.根据权利要求1所述的光伏设备用防雷电源板，其特征在于：所述共模电感(41)中的型号为L7-7。