CN207677432U - 汇流箱多路监控保护电路集成模块 - Google Patents
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Abstract
汇流箱多路监控保护电路集成模块，包括汇流母排、电流监测板、电路传感器及汇流板，在汇流板上分别间隔设置有多个的支路熔断器座，在支路熔断器座上安装有熔断器；在支路熔断器座一侧的汇流板上安装有汇流母排，汇流母排与每个支路熔断器座导电连接；在支路熔断器座另一侧的汇流板上设置有对应的接线端子；接线端子与支路熔断器座导电连接；电流传感器设置在支路熔断器座与汇流母排之间、接线端子与支路熔断器座之间、或设置在所述接线端子与电流监测板之间。优点在于集成化减少了组装步骤，缩短了支路电缆到母线电缆之间的长度，节约了使用空间，缩减成本。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏新能源行业中的集中式光伏汇流箱，尤其是指汇流箱中的多路监控保护电路的集成模块。
背景技术
汇流箱使用在光伏行业中，其目的是为在太阳能光伏发电系统中，减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线。在汇流箱中汇聚了多路电路，该多路电路分别用熔断器进行电路保护。目前，汇流箱中的多路监控保护电路集成模块结构如图1，在汇流母排1上通过连接线缆连接有多路电路，在汇流母排的一侧的电流监测板11上间隔设置有监测电流的电流传感器12，多路电路分别与与其对应的电流传感器通过连接线缆连接；在电流监测板一侧设置有安装有熔断器14的汇流板13，汇流板上的熔断器分别通过连接线缆与电流监测板上的电流传感器连接。然后汇流板上的熔断器再通过连接线缆与外部电路连接，形成汇流箱多路监控保护电路集成模块。这种结构的汇流箱多路监控保护电路集成模块其汇流母排、电流监测板和安装熔断器的汇流板为独立结构，多路电路的支路电缆需分别穿过电流传感器与其连接。该结构目前使用最广泛，但是还存在一定的缺陷：由于正负极各需要多路的熔断器和熔断器座，导致体积和空间都很大；电流监测模块需要每条支路线缆穿过电流传感器，安装不方便；且连接均用连接线缆，且连接距离长，导致内部布线较乱，成本较高。
发明内容
本实用新型的目的就是为解决目前汇流箱多路监控保护电路集成模块存在的缺陷问题，提供一种安装方便，安装空间缩小、成本降低的汇流箱多路监控保护电路集成模块。
为实现该目的，本实用新型提供的技术方案是汇流箱多路监控保护电路集成模块，包括汇流母排、电流监测板、电流传感器及汇流板，在所述汇流板上分别间隔设置有多个的支路熔断器座，在所述支路熔断器座上安装有熔断器；在所述支路熔断器座一侧的汇流板上安装有所述汇流母排，所述汇流母排与每个支路熔断器座导电连接；在所述支路熔断器座另一侧的汇流板上设置有对应的接线端子；所述接线端子分别与电流监测板、支路熔断器座导电连接；所述电流传感器设置在所述支路熔断器座与所述汇流母排之间、所述接线端子与所述支路熔断器座之间、或设置在所述接线端子与所述电流监测板之间。
所述电流传感器设置在所述电流监测板上并与之电连接；在所述电流监测板上设置有支撑装置，所述汇流板压接支撑在所述电流监测板上方，所述电流传感器紧贴所述接线端子的进线口，并与之电连接。
所述接线端子的进线口为设置在所述汇流板上的覆铜连线的一端，当所述汇流板压接在所述电流监测板上方时，所述电流传感器连接端紧贴所述覆铜连线进线口，通过覆铜连线与所述接线端子之间电连接。
所述熔断器座与所述汇流母排之间的汇流板上分别设置覆铜连线，通过所述覆铜连线将所述熔断器座与所述汇流母排连接。
所述电流检测板上还集成有DC/DC转换器。
本实用新型的汇流箱多路监控保护电路集成模块，简化或者取消汇流板和电流监测板之间的连接方式，汇流板和监测板集成做成单块板或者分别做成单块板，对加工生产、物料管控提供了便利；汇流板集成化减少了安装熔断器的步骤；缩短了支路电缆到母线电缆之间的长度，相应也减少了成本；在电流检测板上集成监测板和DC/DC转换器，节约了使用空间，缩减成本。
附图说明
图1，现有结构示意图。
图2，本实用新型结构俯视示意图。
图3，本实用新型实施例的立体结构示意图。
图4，本实用新型侧视结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的汇流箱多路监控保护电路集成模块，主要包括汇流板、电流监测板，汇流母排，其中。
参看图2、图3和图4，汇流板2为平面结构，为绝缘材质，通常可以采用ABS、PC、PE、PBT、PA66、FR-4等各种绝缘材质，汇流板具有绝缘、支撑、安装板等作用。在汇流板上平行间隔设置有数个熔断器座3，熔断器座通过焊接或压接方式设置在汇流板上。熔断器31安装在熔断器座上。在所有熔断器座的同一端设置有长条状的汇流母排4，汇流母排材质为导电金属材质，一般采用紫铜。每个熔断器座与汇流母排之间的汇流板上设置有覆铜连线，将汇流母排安装在汇流板上时，则熔断器座与汇流母排之间即可通过汇流板上的覆铜连线连接。熔断器座与汇流母排之间也可以通过线缆电连接。由于汇流母排设置在熔断器一端的汇流板上，回流母排与熔断器座之间的距离变得比较短，其之间的连接铜条或线缆也比较短。在每个熔断器座的另一端的汇流板上均设置有一接线端子5，接线端子与熔断器座之间的汇流板上也设置有覆铜连线，接线端子与熔断器座通过覆铜连线连接。接线端子也可通过线缆与熔断器座电连接。在接线端子另一侧的汇流板上设置有覆铜连线，该覆铜连线延伸至汇流板的边缘作为接线端子进线口。
电流监测板6为平面结构，可以采用ABS、PC、PE、PBT、PA66、FR-4等各种绝缘材质。在电流监测板上间隔设置有与熔断器座对应的电流传感器7，电流传感器与电流监测板上的DC/DC转换器电连接。在电流监测板上四周还设置有支撑块61。汇流板2压接在电流监测板上方，并通过支撑块61支撑。当汇流板压接在电流监测板上时，电流传感器恰好位于接线端子的一侧，并紧贴接线端子的进线口，支路线缆与进线口连接并穿过电路传感器。该结构的优点在于可以穿线和压接线缆一次完成。图2和图3结构的汇流箱多路监控保护电路集成模块，汇流母排集成在汇流板上，电流传感器紧贴接线端子进线口，而彼此之间的连接线均为设置在汇流板上的覆铜连线，因此安装连接方便，布线更整齐，不会出现连接线较长，混乱缠绕的乱象；由于布局紧凑，汇流板和电流监测板上下叠加布置，使得结构更紧凑，占用体积空间更小；由于连接线缆或铜条变短，降低了生产成本。
也可以把电流传感器装配到汇流板上，然后用连接器或者线束和电流监测板连接。电流传感器既可以安装在接线端子进线口，也可以安装在接线端子和熔断器座之间，而且安装在熔断器座和汇流母排之间也是可以的。采集电流并且隔离的方式有多种的，除了可以采用磁性器件电流传感器，也可以采用半导体形式的电流传感器。上述结构为汇流板叠放在电流监测板上方，也可以并排设置。
为了使结构设计合理安全，对该结构设计进行了验证。每个熔断器、电流传感器之间连接起的电路为支路电路，其上的连接铜条或线缆为支路线缆。验证实例如下：
每路电流实际工作电流9A，工作电压DC1000V，熔断器选用15A直流熔断器。实际总电流
I＝9*16＝144A
满负荷最大电流
I＝15*16＝240A
汇流母排选用15*3mm的紫铜，载流能力计算：
I＝W(H+8.5)＝172.5A
按照实际工作电流是安全可靠的，由于满负荷最大电流出现的几率和持续时间都很小，现有方案是完全可以满足的。
汇流板材质选用PCB FR-4材质，熔断器座和汇流母排，接线端子接线采用PCB上覆铜实现的，也是按照实际电流设计，PCB板上覆铜厚度和宽度分别为2oz和24mm。电流计算如下：
I＝KT0.44A0.75
(K为修正系数,一般覆铜线在内层时取0.024,在外层时取0.048
T为最大温升,单位为摄氏度(铜的熔点是1060℃)
A为覆铜截面积,单位为平方MIL(不是毫米mm,注意是square mil.)
I为容许的最大电流,单位为安培(amp)
假如温升T＝30℃
I＝0.048*300.44*(945*2.755)0.75＝78A
支路电流也是可靠的。
总结：此方案设计参数完全符合设计要求，加工、使用方便，成本更低。
Claims (5)
1.汇流箱多路监控保护电路集成模块，包括汇流母排、电流监测板、电流传感器及汇流板，其特征在于在所述汇流板上分别间隔设置有多个的支路熔断器座，在所述支路熔断器座上安装有熔断器；在所述支路熔断器座一侧的汇流板上安装有所述汇流母排，所述汇流母排与每个支路熔断器座导电连接；在所述支路熔断器座另一侧的汇流板上设置有对应的接线端子；所述接线端子与支路熔断器座导电连接；所述电流传感器设置在所述支路熔断器座与所述汇流母排之间、所述接线端子与所述支路熔断器座之间、或设置在所述接线端子与所述电流监测板之间。
2.根据权利要求1所述的汇流箱多路监控保护电路集成模块，其特征在于所述电流传感器设置在所述电流监测板上并与之电连接；在所述电流监测板上设置有支撑装置，所述汇流板压接支撑在所述电流监测板上方，所述电流传感器紧贴所述接线端子的进线口，与所述接线端子连接的支路电缆穿过电流传感器。
3.根据权利要求2所述的汇流箱多路监控保护电路集成模块，其特征在于所述接线端子的进线口为设置在所述汇流板上的覆铜连线的一端，所述覆铜连线与所述接线端子电连接；当所述汇流板压接在所述电流监测板上方时，所述电流传感器连接端紧贴所述覆铜连线进线口，与所述覆铜连线进线口连接的支线电缆穿过所述电流传感器。
4.根据权利要求1所述的汇流箱多路监控保护电路集成模块，其特征在于所述熔断器座与所述汇流母排之间的汇流板上分别设置覆铜连线，通过所述覆铜连线将所述熔断器座与所述汇流母排连接。
5.根据权利要求1所述的汇流箱多路监控保护电路集成模块，其特征在所述电流监测板上还集成有DC/DC转换器。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110224669A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-10 | 许昌许继风电科技有限公司 | 一种直流汇流箱 |
| CN114942368A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-08-26 | 西安交通大学 | 基于碳芯电阻的同轴径向电流测量探头及装配方法 |
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2017
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110224669A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-10 | 许昌许继风电科技有限公司 | 一种直流汇流箱 |
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| CN114942368B (zh) * | 2022-03-07 | 2024-03-15 | 西安交通大学 | 基于碳芯电阻的同轴径向电流测量探头及装配方法 |
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