CN207460095U - 一种智能光伏汇流箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏汇流箱的技术领域，尤其涉及一种智能光伏汇流箱。其主要包括箱体以及箱体内汇流模块系统，所述汇流模块系统包括：多路用于光伏电池阵列正极输入的接口直流熔断器，多路用于光伏电池阵列负极输入的接口直流熔断器，汇流铜排、防雷器、带电操的塑壳断路器，还包括智能检测及控制装置及散热装置。本实用新型提供的智能光伏汇流箱可实现多路光伏电池阵列汇流总电流、总电压及功率的检测，也可对单个光伏电池阵列输入电流及电压进行检测，可采集防雷器状态、直流断路器状态，具备故障自动报警提醒功能，箱内温度检测主动散热功能，同时提供RS485接口，可进行实时数据传输及监控，也可配合出线断路器电操机构，实现出线断路器远程分、合闸及故障自动分闸功能，智能化程度更高。

Description

一种智能光伏汇流箱

技术领域

本实用新型涉及光伏汇流箱研发领域，尤其涉及一种智能光伏汇流箱。

背景技术

光伏汇流箱作为多路光伏电池阵列输出电流并联汇流的设备，主要用在大中型光伏系统中，其作用在于将多路光伏电池阵列输出电流并联汇流后连接到逆变器，起到简化系统结构，节约接线电缆，提高可靠性及可维护性的作用。目前,光伏汇流箱主要分为：非智能光伏汇流箱及智能光伏汇流箱。非智能光伏汇流箱只是起到并联汇流作用，没有数据检测、故障告警、数据上传以及远程控制的功能，安全性能差，可靠性低，已经满足不了光伏系统的需求；另一种智能光伏汇流箱，相比较非智能光伏汇流箱，其安全性较高，可靠性较好。但现有的智能光伏汇流箱只能对光伏电池阵列输入的电流、电压进行检测，没有温度测量、主动降温、故障报警上传、远程控制输出的功能，智能化程度较低。

发明内容

本实用新型的目的之一是为了克服上述缺点而提供一种智能化程度更高的智能光伏汇流箱。

本实用新型的目的之一是提供一种具有电流电压检测、温度测量、主动降温、故障报警上传、远程控制输出等功能的任一功能或多种功能组合的智能光伏汇流箱。

本实用新型的目的之一是提供一种较为安全以及可靠的智能光伏汇流箱

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种智能光伏汇流箱，包括箱体、散热装置，以及设置在箱体内的正极汇流铜排、负极汇流铜排，对应上述的正极汇流铜排、负极汇流铜排的光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口分别设置若干组正极输入熔断器、负极输入熔断器,正极汇流铜排、负极汇流铜排的出线侧分别连接断路器的正极进线、负极进线，箱体内还设置有相对于正极汇流铜排、负极汇流铜排进行电力模拟量参数采集的的智能检测及控制装置。

进一步的，智能检测及控制装置至少包括：用于测量光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口的直流电流大小的电流检测模块以及直流电压大小的电压检测模块、用于测量箱内温度的温度检测模块，与以上所述检测模块相连接的，用于以上所述检测信号进行分析处理，并将处理结果向外发送的中央处理模块。

优选的，智能检测及控制装置还包括与所述中央处理模块相连接的用于与上位机通信的RS485通讯模块，与所述中央处理模块相连接的用于执行中央处理模块命令输出的执行模块，用于显示模拟量及开关量数据的显示装置。

进一步的，所述智能检测及控制装置的RS485通讯模块包括：用于测量数据上传的模拟量及开关量数据上传模块；用于故障告警信息上传的故障数据上传模块；用于上位机控制命令下发的数据下发模块。

进一步的，所述智能检测及控制装置的执行模块，还包括：用于控制散热装置启、停的第一继电器输出模块；用于控制断路器分、合的第二继电器输出模块。

进一步的，所述的散热装置为散热风扇，智能检测及控制装置还包括用于检测散热风扇开启状态的第一开关量检测模块。

进一步的，智能检测及控制装置还包括用于检测断路器合闸状态或故障状态的第二开关量检测模块。

优选的，还设置有为智能检测及控制装置进行供电的电源模块，电源模块与正极汇流铜排、负极汇流铜排电连接。

优选的，智能检测及控制装置还设置有人机交互模块以及人机交互按钮或触摸屏。

优选的，对应上述的正极汇流铜排、负极汇流铜排、智能检测及控制装置设置有相对于进行避雷保护的第一避雷器、第二避雷器、第三避雷器。

本实用新型的优点在于：可以实现电流电压检测、温度测量、主动降温、故障报警上传、远程控制输出等功能，安全性更高，可靠性更好，智能化程度更高。

附图说明

附图1为实施例的一种智能光伏汇流箱的示意图。

附图2为实施例的智能检测及控制装置的示意图。

具体实施方式

实施例1：如附图1-2所示，一种智能光伏汇流箱，包括箱体、散热装置，以及设置在箱体内的正极汇流铜排、负极汇流铜排，对应上述的若干组正极汇流铜排、负极汇流铜排的光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口分别设置若干组正极输入熔断器、负极输入熔断器,正极汇流铜排、负极汇流铜排的出线侧分别连接断路器的正极进线、负极进线，箱体内还设置有相对于正极汇流铜排、负极汇流铜排进行电力模拟量参数采集的的智能检测及控制装置。

采用正极汇流铜排、负极汇流铜排，可使承载的电流更大，发热量更少，光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口的组数可以根据需要进行相应的配置为4、8、16等组数，稳定性更好，正极输入熔断器、负极输入熔断器可在光伏电池阵列输入出现过流故障时熔断保护，实现过电流防护功能，散热装置可以为散热风扇设置在箱体的侧壁相对于正极汇流铜排、负极汇流铜排进行散热输出以使其工作在看较低的温度下，性能整体更佳稳定。

一种进一步的实施例中，智能检测及控制装置至少包括：用于测量光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口的直流电流大小的电流检测模块以及直流电压大小的电压检测模块。

对应的，根据正极汇流铜排、负极汇流铜排的输入额定电压、额定电流应当选择适合的电流变送器、电压变送器对光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口的直流电流大小、直流电压大小进行监测电压变送器、电流变送器的二次回路对应接入智能检测及控制装置的电流监测模块、电压检测模块，以实现对正极汇流铜排、负极汇流铜排的电压及电流大小进线实时的监测。

为进一步的对智能光伏汇流箱的箱内温度进行监测，应当在其箱体内设置温度传感器和\或湿度传感器，温度传感器和\或湿度传感器的二次接点接入用于测量箱内温度的温度检测模块，由温度检测模块对上述的箱体内的温度或湿度进行实时的监测，以将模拟量信号反馈至中央处理模块中，方便后续的执行单元调节控制散热装置的启动或关闭。

与以上所述检测模块相连接的，用于以上所述检测信号进行分析处理，并将处理结果向外发送的中央处理模块,由中央处理模块进行处理以及分析。

一种进一步的实施例中，智能检测及控制装置还包括与所述中央处理模块相连接的用于与上位机通信的RS485通讯模块，与所述中央处理模块相连接的用于执行中央处理模块命令输出的执行模块，用于显示模拟量及开关量数据的显示装置。

在本实施例中，执行模块通过上述的各个检测模块检测到的模拟量数据，根据内设于中央处理模块内的预定参数进行相应的控制输出或将参数反馈至显示装置进行参数的显示以方便维护人员的实时监控或通过RS485通讯模块实现远程通讯以实现将数据反馈至上位机进行显示或接收由上位机下发的控制命令并相应的控制后续的控制回路输出控制命令，其采用的通讯规约不限于modbus、61850、101、103等通讯规约。

一种优选的实施例中，智能检测及控制装置的RS485通讯模块包括：用于测量数据上传的模拟量及开关量数据上传模块；用于故障告警信息上传的故障数据上传模块；用于上位机控制命令下发的数据下发模块。

上位机通过RS485信号线连接上述的RS485通讯模块以实现对智能检测及控制装置实时监控，智能检测及控制装置通过模拟量及开关量数据上传模块将读取到的开关量以及模拟量信息反馈至上位机，而通过故障数据上传模块将故障信息反馈至上位机，上位机下发的控制信息则由数据下发模块反馈至智能检测及控制装置的中央处理单元进行信息处理以实现远程操控。

一种进一步的实施例中，所述智能检测及控制装置的执行模块，还包括：用于控制散热装置启、停的第一继电器输出模块；用于控制断路器分、合的第二继电器输出模块。

第一继电器输出模块的动作原理可以为具体的一种实施方式中，在本实施例中，可以将用于控制散热装置启、停的第一继电器输出模块控制散热装置的启停，具体的可以将开出接点串设于其电源模块或控制模块中，由执行模块控制第一继电器输出模块开出而使开出接点闭合，散热装置供电模块导通进而使散热装置启动，由执行模块控制第一继电器输出模块开出接点打开，而使散热装置供电模块失电而使散热装置关闭。

第二继电器输出模块的动作原理可以为具体的一种实施方式中，本实施例中，断路器选型可以采用电控操作断路器分合，将第二继电器输出模块的开出接点串设于断路器的电动操控模块中，由执行模块控制第二继电器输出模块动作开出而使开出接点闭合，使断路器的合闸电动操控模块导通而使断路器控制合闸，其用于控制分闸的工作原理则与合闸的原理类似，故不在详细说明。

在上述实施例中，不局限于上述的实施方式，不管是第一继电器输出模块、第二继电器输出模块均为输出一组或两组可以控制闭合或导通的接点，其可以控制闭合或导通的接点可以串设或并设在对应需要控制的控制器件的供电模块或二次控制回路中，其归属于继电保护本领域技术人员的合理应用，本领域技术人员可以根据需要进行相应的配置以及选择合适的控制方法，以达到上述的技术效果。

一种进一步的实施例中，智所述的散热装置为散热风扇，智能检测及控制装置还包括用于检测散热风扇开启状态的第一开关量检测模块,为适应第一开关量检测模块对散热风扇的开启状态的监视，散热风扇应当选择带有风扇开启状态辅助接点的散热风扇，散热风扇的风扇开启状态辅助接点电连接上述的第一开关量检测模块以实现风扇开启状态实时的监控。

一种进一步的实施例中，智能检测及控制装置还包括用于检测断路器合闸状态或故障状态的第二开关量检测模块，为适应第二开关量检测模块对断路器合闸状态或故障状态的监视，断路器的选择应当选择带有合闸辅助接点、脱扣故障报警接点的断路器，其断路器的合闸辅助接点、脱扣故障报警接点与第二开关量检测模块电连接以实现合闸状态的监控。

优选的，对应上述的正极汇流铜排、负极汇流铜排、智能检测及控制装置设置有相对于进行避雷保护的第一避雷器、第二避雷器、第三避雷器,第一避雷器、第二避雷器、第三避雷器将主回路遭受雷击时产生的大电流泄流至大地，起到保护设备的作用。

具体的，还设置有用于检测第一避雷器、第二避雷器、第三避雷器的状态监视的第三开关量检测模块,为进一步的适应智能检测及控制装置的第三开关量检测模块检测，第一避雷器、第二避雷器、第三避雷器的选型也应当配合其第三开关量检测模块检测选择带有状态监视辅助接点以与第三开关量检测模块电连接实现开关量状态监测并反馈至显示装置中进行显示。

优选的，还设置有为智能检测及控制装置进行供电的电源模块，电源模块与正极汇流铜排、负极汇流铜排电连接,具体的，可以使智能检测及控制装置采用与正极汇流铜排、负极汇流铜排极间电压配合的方式，电源模块也可以根据智能检测及控制装置的电压要求设置变压模块的方式为智能检测及控制装置供电，具体的散热装置的供电也可以接入电源模块或正极汇流铜排、负极汇流铜排。

优选的，智能检测及控制装置还设置有人机交互模块以及人机交互按钮或触摸屏，方便用户将参数及控制信息录入至智能检测及控制装置中。

对于上述的各个检测模块均可以采用现有技术中的模块模块进行相应的选型并加以配置，对于智能检测及控制装置的选型至少应当配备不少于上述实施例所设计需要的模拟量输入接点的组数以及开关量输入接点的组数、控制输出的开出接点组数，并相应的配备RS485通讯模块以及显示装置即可解决上述申请要解决的技术问题。

在本实用新型中，主要突出的为模块的连接方式，归属于本领域技术人员应当获知的常规技术手段，对于本领域技术人员要设出符合本实用新型的智能检测及控制装置则可以根据上述的要求进行相应的设置对应的模块即可，相应的模块的型号或连接关系的选型则可以根据上述公开的内容通过常规的实验即可进行合理的选择以解决本实用新型要解决的技术问题。

对于上述电气部件在箱体内的分布以及安装位置也并非本实用新型的发明要义，故不在此进行限制，本领域技术人员可以根据干燥以及绝缘、安全的要求进行相应的分布配置。

以上技术方案可以看出与现有技术相比，本实用新型提供智能光伏汇流箱，安全性更高，可靠性更好，智能化程度更高。

当然，以上仅为本实用新型较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的使用范围，故，凡是在本实用新型原理上做等效改变均应包含在实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能光伏汇流箱，包括箱体、散热装置，以及设置在箱体内的正极汇流铜排、负极汇流铜排，对应上述的正极汇流铜排、负极汇流铜排的光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口分别设置若干组正极输入熔断器、负极输入熔断器,正极汇流铜排、负极汇流铜排的出线侧分别连接断路器的正极进线、负极进线，箱体内还设置有相对于正极汇流铜排、负极汇流铜排进行电力模拟量参数采集的智能检测及控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：智能检测及控制装置至少包括：用于测量光伏电池阵列正极输入的接口、光伏电池阵列负极输入的接口的直流电流大小的电流检测模块以及直流电压大小的电压检测模块、用于测量箱内温度的温度检测模块，与以上所述检测模块相连接的，用于以上所述检测信号进行分析处理，并将处理结果向外发送的中央处理模块。

3.根据权利要求2所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：智能检测及控制装置还包括与所述中央处理模块相连接的用于与上位机通信的RS485通讯模块，与所述中央处理模块相连接的用于执行中央处理模块命令输出的执行模块，用于显示模拟量及开关量数据的显示装置。

4.根据权利要求3所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：所述智能检测及控制装置的RS485通讯模块包括：用于测量数据上传的模拟量及开关量数据上传模块；用于故障告警信息上传的故障数据上传模块；用于上位机控制命令下发的数据下发模块。

5.根据权利要求3所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：所述智能检测及控制装置的执行模块，还包括：用于控制散热装置启、停的第一继电器输出模块；用于控制断路器分、合的第二继电器输出模块。

6.根据权利要求3所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：所述的散热装置为散热风扇，智能检测及控制装置还包括用于检测散热风扇开启状态的第一开关量检测模块。

7.根据权利要求3所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：智能检测及控制装置还包括用于检测断路器合闸状态或故障状态的第二开关量检测模块。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：还设置有为智能检测及控制装置进行供电的电源模块，电源模块与正极汇流铜排、负极汇流铜排电连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：智能检测及控制装置还设置有人机交互模块以及人机交互按钮或触摸屏。

10.根据权利要求1-7任一项所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于：对应上述的正极汇流铜排、负极汇流铜排、智能检测及控制装置设置有相对于进行避雷保护的第一避雷器、第二避雷器、第三避雷器。