CN208691193U - 一种光伏配电总柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏配电柜技术领域，公开了一种光伏配电总柜，包括：箱体；汇流电路，设于所述箱体的背板，包括：接线端子台，用于接入太阳能电池板；汇流排，与所述接线端子台连接，用于进行汇流；断路器，与所述汇流排连接，用于保护电路，其中，所述断路器设有输出端，所述输出端用于导出供电；散热器，设于所述箱体内，包括：位置调整装置和散热风扇，所述位置调整装置用于使散热风扇在预设闭环轨道内循环移动。通过上述方式，可以实现光伏配电总柜的散热均匀，以提高光伏发电系统的转换效率。

Description

一种光伏配电总柜

【技术领域】

本实用新型涉及光伏配电总柜技术领域，尤其涉及一种光伏配电总柜。

【背景技术】

太阳能作为可再生清洁能源，近年来受到大力推崇。目前光伏发电的过程主要为：先将太阳能转为直流电，直流电汇流后接入逆变器，再由逆变器转成可直接使用的交流电。

光伏配电总柜在光伏发电系统中对交流电进行汇流，再接入电网。

但是，发明人在实现本实用新型的过程中，发现传统的光伏配电总柜的散热不均匀，从而影响光伏发电系统的转换效率。因此，现有技术需要改进。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种散热均匀的光伏配电总柜。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

提供一种光伏配电总柜，包括箱体汇流电路，所述箱体汇流电路设于所述箱体的背板，所述箱体汇流电路包括接线端子台、汇流排、短路器以及散热器；所述接线端子台用于接入太阳能电池板；所述汇流排与所述接线端子台连接，所述汇流排用于进行汇流；所述断路器与所述汇流排连接，所述断路器用于保护电路，其中，所述断路器设有输出端，所述输出端用于导出供电；所述散热器设于所述箱体内，所述散热器包括：位置调整装置和散热风扇，所述位置调整装置用于使散热风扇在预设闭环轨道内循环移动。

在一些实施例中，所述位置调整装置包括位置调整电机、安装板、曲柄以及连接臂；所述安装板上开设有闭环的移动槽，所述曲柄的一端转动连接于所述安装板，所述移动槽围绕所述曲柄的转动轴线设置，并且所述曲柄的转动轴线法向于所述安装板设置；所述调整电机用于驱动所述曲柄转动；所述曲柄的另一端转动连接于所述连接臂，所述连接臂的一端设置有滑块，所述滑块收容于所述移动槽，使得所述滑块可沿所述移动槽移动，所述散热风扇安装于所述连接臂的另一端。

在一些实施例中，所述汇流排包括正极汇流排和负极汇流排，所述正极汇流排和所述负极汇流排分隔设置，所述正极汇流排用于使所述接线端子台的正极电流汇流，所述负极汇流排用于使所述接线端子台的负极电流汇流。

在一些实施例中，所述光伏配电总柜还包括线槽，所述线槽设于所述箱体，所述正极汇流排设于所述线槽的一侧，所述接线端子台、所述断路器、所述负极汇流排设于所述线槽的另一侧。

在一些实施例中，所述汇流电路还包括监控单元，所述监控单元分别与所述汇流排、所述接线端子台连接，所述监控单元用于检测所述汇流电路的电流。

在一些实施例中，所述监控单元设有霍尔采集模块，所述霍尔采集模块用于通过非接触方式采集所述汇流电路的电流。

在一些实施例中，所述汇流电路还包括监控电源，所述监控电源分别与所述汇流排、所述监控单元连接。

在一些实施例中，所述汇流电路还包括防雷器，所述防雷器分别与所述汇流排、所述监控单元、所述监控电源连接。

在一些实施例中，所述箱体还设有遮阳板，所述遮阳板设于所述箱体顶部。

在一些实施例中，所述遮阳板设有散热结构，所述散热结构包括散热块和导热部，所述散热块的位置与所述汇流排的位置相对应，所述导热部环绕所述遮阳板设置，所述散热块与导热部连接。

与现有技术相比较，在本实用新型实施例的所述光伏配电总柜，包括：

箱体；汇流电路，设于所述箱体的背板，包括：接线端子台，用于接入太阳能电池板；汇流排，与所述接线端子台连接，用于进行汇流；断路器，与所述汇流排连接，用于保护电路，其中，所述断路器设有输出端，所述输出端用于导出供电；散热器，设于所述箱体内，包括：位置调整装置和散热风扇，所述位置调整装置用于使散热风扇在预设闭环轨道内循环移动。通过上述方式，可以实现光伏配电总柜的散热均匀，以提高光伏发电系统的转换效率。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型其中一实施例提供的一种光伏配电总柜的结构示意图；

图2为图1的光伏配电总柜的结构示意图；

图3为图1的光伏配电总柜的汇流电路的连线示意图；

图4为图1的光伏配电总柜的汇流电路的连线示意图；

图5为图1的光伏配电总柜的遮阳板的结构示意图；

图6为图1的光伏配电总柜的散热器的功能模块示意图；

图7为本实用新型又一实施例提供的光伏配电总柜的散热器的功能模块示意图；

图8为本实用新型另一实施例提供的光伏配电总柜的散热器的功能模块示意图；

图9为图8的散热器的结构示意图；

图10为图8的散热器的另一结构示意图；

图11为图8的散热器的又一结构示意图。

【具体实施方式】

在太阳能光伏发电系统中，为了提高发电系统的可靠性和可维护性，通常将一定数量的相同光伏电池方阵的输出电缆串联，组成若干个光伏串列，将该若干个光伏串列并联接入光伏配电总柜，在光伏配电总柜汇流后在进行汇流后，再做进一步处理。

请参阅图1和图2，为本实用新型实施例提供的一种光伏配电总柜的结构示意图。该光伏配电总柜100包括汇流电路10、箱体20和散热器30。

其中，汇流电路10设于箱体20的背板上，用于将多路光伏直流电汇成一路；散热器30设于箱体20内，用于检测箱体20的箱内温度，并根据箱内温度进行散热。通过在箱体20内设置散热器30，能够提高光伏配电总柜100 的散热性能。

请参阅图2至图4，汇流电路10包括接线端子台11、汇流排12、断路器 13、监控单元14、监控电源15和防雷器16。

接线端子台11用于接入太阳能电池板，汇流排12与接线端子台11连接，汇流排12用于进行汇流，断路器13与汇流排12连接，断路器13用于保护电路，其中，断路器13设有输出端，输出端13用于导出供电。监控单元14 设于接线端子台11与汇流排12之间，监控电源15分别与汇流排12、监控单元14连接，防雷器16分别与汇流排12、监控单元14、监控电源15连接。

具体地，接线端子台11为RS485端子台，用于接入太阳能电池板，其中，太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射通过光电效应或光化学效应转换为电能的装置。

其中，接线端子台11包括正极端子台111、负极端子台112和通讯端子台113。正极端子台111和负极端子台112各设有12组分端子台，12组分端子台水平排设，负极端子台112设于正极端子台111的右侧。12组分端子台分别与12个太阳能电池板的输出电缆的正极、负极进行对应连接，以将各个太阳能电池板所采集的电能传输至光伏配电总柜100进行汇流。通讯端子台 113设于正极端子台111的左侧，用于与外部进行数据传输。

其中，正极端子台111、负极端子台112都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护，其耐压值为DC1000V。

在一些其他实施例中，正极端子台111、负极端子台112可以根据实际需要设置分端子台的数量，例如可以为8组、16组等等。

汇流排12通过监控单元14与接线端子台11进行连接。其中，汇流排12 包括正极汇流排121和负极汇流排122。正极汇流排121和负极汇流排122分隔设置，正极汇流排121设于监控单元14的上方，负极汇流排122设于接线端子台11的负极端子台112的上方。正极汇流排121通过监控单元14与正极端子台111连接，正极汇流排121用于使接线端子台11的正极电流汇流。负极汇流排122与负极端子台112连接，负极汇流排122用于使接线端子台 11的负极电流汇流。在本实施例中，由于汇流排12将多路电流汇流成一路，需连接多个电缆，容易发热，将正极汇流排121和负极汇流排122分隔设置，有助于汇流排12散热，从而提高光伏配电总柜的散热性能。

断路器13为微型光伏专用断路器，设于负极端子台112的右侧，并与汇流排12连接。其中，断路器13设有输入端131和输出端132，输入端131与汇流排12连接，输出端132用于导出供电。输入端131分为正输入端和负输入端(未标示)，正输入端与与正极汇流排121连接，负输入端与负极汇流排 122连接。断路器13用于保护电路，能够切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。在本实施例中，汇流排12将电流汇流成一路，通过输入端131输入到断路器13中，当电流过大时，断路器13 能够及时切断电路，以起到保护电路的作用。

监控单元14设于正极端子台111的上方、正极汇流排121的下方，分别与正极汇流排121和正极端子台111进行连接。监控单元14用于检测汇流电路10的电流。监控单元14还与通讯端子台113连接，以将检测的数据通过通讯端子台113发送到外部，并与外部进行数据交流。

其中，监控单元14设有霍尔采集模块(未标示)，霍尔采集模块用于通过非接触方式采集汇流电路10汇流前12个分路的电流强度。其中，非接触方式为霍尔采集模块通过检测磁场强度的大小，从而检测导线的电流强度。在本实施例中，在监控单元14设置霍尔采集模块，无需采用电流表等仪器测量电流，减少了信号的传输距离，并且走线更简洁。

在一些其他实施例中，汇流电路10还包括防反二极管(图未示)。防反二极管的最高工作电压可以为2000V，防反二极管设于监控单元14与正极汇流排121之间，用于防止各组串之间产生环流。

监控电源15为PSA-PS24V自供电源，该PSA-PS24V自供电源的输入电压范围为230Vdc-1000Vdc，输出电压为24V，用于太阳能光伏配电总柜供电，具有输出功率保护、输出过压、输入过压检测等功能。监控电源15设于断路器13的上方、监控单元14的右方，与汇流排12、监控单元14和防雷器16 连接。其中，监控电源15的DC(+)端口通过防雷器16与正极汇流排121连接，监控电源15的DC(-)端口与负极汇流排122连接，监控电源15的24V 端口和2.5V端口分别与监控单元14的对应端口进行连接。在本实施例中，监控电源15通过汇流排12从主电路取电，供电给监控单元14和防雷器16。

在一些其他实施例中，监控电源15的开启电压值为230VDC，小于逆变器的启动电压值，可实现在逆变器开启前开始供电，从而启动监控单元14；监控电源15的关闭电压值大于逆变器的关闭电压值，当逆变器关闭后，监控电源15停止工作，可以减少电量的耗费。

防雷器16为光伏专用1000V防雷器，设于监控单元14与监控电源15之间、负极端子台112的上方，与汇流排12、监控电源15、监控单元14连接。其中，防雷器16的PV(+)端口连接正极汇流排12的PV(+)端口，防雷器 16的P(+)端口连接正极汇流排121的P(+)端口，防雷器16的N(-)端口连接负极汇流排122，防雷器16的DC(+)端口连接监控电源15的DC(+) 端口。防雷器16通过监控电源15进行供电，并且能够保护监控单元14和监控电源15，避免其遭受雷击。

请再参阅图2，光伏配电总柜100还设有线槽40，线槽40设于箱体20 的背板上，用于固定走线。正极汇流排121设于线槽40的一侧，接线端子台 11、断路器13、负极汇流排122设于线槽40的另一侧。其中，线槽40设于箱体20的背板的中部，并且右端折起呈90°，其中折起的一端设于防雷器 16和监控电源15之间。正极汇流排121、监控单元14、防雷器16设于线槽 40的一侧，接线端子台11、断路器13、负极汇流排122和监控电源15设于线槽40的另一侧。在本实施例中，通过线槽40将汇流电路10的部件隔开，使汇流电路10中的主要散热部件分散，从而使热量分隔开，能够提高光伏配电总柜100的散热功能。

值得说明的是，在本实施例中，汇流电路10各个部件之间的连线均采用美标UL1032 1000V电子线。

请再参阅图1，箱体20为中空长方体，内部用于收容汇流电路10和散热器30。在本实施例中，箱体20的尺寸为：宽800mm，高650mm，深160mm。箱体20采用镀锌板制备而成，箱体20的外部涂设有富锌底漆层，并且喷设有平光粉，以提高箱体20的防锈特性。箱体20的非金属件均采用防火阻燃材料，以提高箱体20的防火特性。

其中，箱体20开设有散热孔(图未示)，散热孔与箱体20内部连通，用于增强箱体20的散热能力，并且加强空气流动，提高散热器30的散热效率。

其中，箱体20还设有遮阳板21，遮阳板21设于箱体20的顶部。遮阳板 21的厚度可以为20mm，用于当光伏配电总柜100位于户外时，减轻太阳光的影响，避免温度过高。

在一些其他实施例中，请参阅图5，遮阳板21内可设置散热结构22，散热结构22包括散热块221和导热部222，散热块221的与导热部222连接。散热块221的位置与正极汇流排121对应，导热部222环绕遮阳板21设置。散热块221内填充有导热材料，通过导热材料对热源吸热，同时由于散热块 221与导热部222连接，散热块221的热量传递到导热部222，使热源产生的热量被快速转移到导热部222，再通过导热部222将热量经过遮阳板21传递到空气中。

请参阅图2和图6，散热器30设于箱体20内部的底端。其中，散热器 30包括温度检测模块31、控制器32和散热风扇33。温度检测模块31与控制器32连接，控制器32与散热风扇33连接。温度检测模块31用于检测箱体 20的箱内温度，控制器32用于若箱内温度超过预设阈值，则控制散热风扇 33工作，以进行散热；若箱内温度不超过预设阈值，则控制散热风扇33不工作。其中，预设阈值为汇流电路10能够正常工作的最大温度值，预设阈值可以根据实际使用情况自由设置。通过在箱体20内设置散热器30，能够提高光伏配电总柜100的散热性能。

在一些其他实施例中，请参阅图7，散热器30还包括转动机构34，散热风扇33安装在转动机构34上，转动机构34与控制器32电连接。控制器32 还用于控制散热风扇33工作的同时，控制转动机构34转动，以使散热风扇 33转动，从而提高光伏配电总柜100的散热性能。其中，散热风扇33转动可以为180°转动或360°转动等等。

在一些其他实施例中，请参阅图8和图9，散热器30还包括伸缩机构35 和驱动机构36，散热风扇33安装在伸缩机构35上，伸缩机构35与驱动机构 36连接，驱动机构36与控制器32电连接。控制器32还用于控制散热风扇 33工作的同时，控制驱动机构36驱动伸缩机构35伸展，以使散热风扇33运动到箱体20中间，从而提高光伏配电总柜100的散热性能；当散热风扇33 不工作时，控制驱动机构36驱动伸缩机构35缩合，以使散热风扇33收缩到箱体20的一侧，减少对空间的占用。其中，伸缩机构35为四连杆机构，包括第一连杆351、第二连杆352、第三连杆353和第四连杆354，第一连杆351 的一端与第二连杆352的一端铰接，第一连杆351的另一端与第四连杆354 的一端铰接，第二连杆352的另一端与第三连杆353的一端铰接，第三连杆 353的另一端与第四连杆354的另一端铰接，并且第三连杆353与第四连杆354的铰接点固定于箱体20上。散热风扇33安装于第一连杆351，驱动机构 36与第二连杆352和第三连杆353的铰接点铰接，驱动机构36通过驱动第二连杆352和第三连杆353的铰接点向上或向下运动，从而驱动伸缩机构35的伸展或缩合。当然，在一些其他实施例中，如图10所示，伸缩结构35也可以为其他连杆结构，可以根据实际情况设置。

在本实施例中，该光伏配电总柜100包括汇流电路10、箱体20和散热器 30，其中，汇流电路10包括用于接入太阳能电池板的接线端子台11，用于进行汇流的汇流排12，用于保护电路的断路器13，其中，汇流排12与接线端子台11连接，断路器13与汇流排12连接，并且将散热器30设于箱体20内，通过温度检测模块31检测箱体20的箱内温度，并根据箱内温度控制散热风扇33进行散热。通过以上方式，能够自动调节箱内温度，避免汇流电路10 温度过高造成损坏，提高了光伏配电总柜100的散热性能。

在一些其他的实施例中，请参阅图11，散热器30还包括位置调整装置 38，位置调整装置38用于使散热风扇33在预设闭环轨道内循环移动。

位置调整装置38包括安装板381、位置调整电机382、曲柄383以及连接臂384。其中，安装板381上开设有闭环的移动槽385，曲柄383的一端转动连接于安装板381，移动槽385围绕曲柄383的转动轴线设置，并且曲柄 383的转动轴线法向于安装板381设置；调整电机382用于驱动曲柄383转动；曲柄383的另一端转动连接于连接臂384，连接臂384的一端设置有滑块386，使得滑块386可沿移动槽385移动，散热风扇33安装于连接臂384的另一端。当位置调整电机382工作时，驱动曲柄383转动，曲柄383驱动连接臂转动 384，与连接臂384相固定的滑块386收容于移动槽385内，使散热风扇33 在预设闭环轨道上移动。移动槽385大致为矩形，预设闭环轨道也大致为矩形，可以理解的是，根据箱体20内的电器元器件的实际分布情况，移动槽385 可以设计成其他的形状，比如圆形、椭圆形等封闭图形，使散热均匀。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光伏配电总柜，其特征在于，包括箱体汇流电路，所述箱体汇流电路设于所述箱体的背板，所述箱体汇流电路包括接线端子台、汇流排、断路器以及散热器；

所述接线端子台用于接入太阳能电池板；

所述汇流排与所述接线端子台连接，所述汇流排用于进行汇流；

所述断路器与所述汇流排连接，所述断路器用于保护电路，其中，所述断路器设有输出端，所述输出端用于导出供电；

所述散热器设于所述箱体内，所述散热器包括：位置调整装置和散热风扇，所述位置调整装置用于使散热风扇在预设闭环轨道内循环移动。

2.根据权利要求1所述光伏配电总柜，其特征在于，所述位置调整装置包括位置调整电机、安装板、曲柄以及连接臂；

所述安装板上开设有闭环的移动槽，所述曲柄的一端转动连接于所述安装板，所述移动槽围绕所述曲柄的转动轴线设置，并且所述曲柄的转动轴线法向于所述安装板设置；

所述调整电机用于驱动所述曲柄转动；

所述曲柄的另一端转动连接于所述连接臂，所述连接臂的一端设置有滑块，所述滑块收容于所述移动槽，使得所述滑块可沿所述移动槽移动，所述散热风扇安装于所述连接臂的另一端。

3.根据权利要求1所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述汇流排包括正极汇流排和负极汇流排，所述正极汇流排和所述负极汇流排分隔设置，所述正极汇流排用于使所述接线端子台的正极电流汇流，所述负极汇流排用于使所述接线端子台的负极电流汇流。

4.根据权利要求3所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述光伏配电总柜还包括线槽，所述线槽设于所述箱体，所述正极汇流排设于所述线槽的一侧，所述接线端子台、所述断路器、所述负极汇流排设于所述线槽的另一侧。

5.根据权利要求4所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述汇流电路还包括监控单元，所述监控单元分别与所述汇流排、所述接线端子台连接，所述监控单元用于检测所述汇流电路的电流。

6.根据权利要求5所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述监控单元设有霍尔采集模块，所述霍尔采集模块用于通过非接触方式采集所述汇流电路的电流。

7.根据权利要求5所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述汇流电路还包括监控电源，所述监控电源分别与所述汇流排、所述监控单元连接。

8.根据权利要求7所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述汇流电路还包括防雷器，所述防雷器分别与所述汇流排、所述监控单元、所述监控电源连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述箱体还设有遮阳板，所述遮阳板设于所述箱体顶部。

10.根据权利要求9所述的光伏配电总柜，其特征在于，所述遮阳板设有散热结构，所述散热结构包括散热块和导热部，所述散热块的位置与所述汇流排的位置相对应，所述导热部环绕所述遮阳板设置，所述散热块与导热部连接。