CN218897085U - 一种接线模块、汇流箱及变流器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种接线模块、汇流箱及变流器，该接线模块中，其第一开关一侧作为其输入端正极，连接至少一个直流电源的正极；其第二开关一侧作为其输入端负极，连接至少一个直流电源的负极；而且，其任一输入端正极与任一输入端正极所接入的直流电源，属于同一直流电源的数量小于等于1，也即不同直流电源之间不存在并联连接关系，使得存在直流电源发生反接故障时，只要所接开关断开，即可避免反接直流电源与任何正接直流电源之间出现短路电流，进而有效实现故障隔离。

Description

一种接线模块、汇流箱及变流器

本申请要求于2022年11月22日提交中国专利局、申请号为202223111155.1、申请名称为“一种接线模块、汇流箱及变流器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及一种接线模块、汇流箱及变流器。

背景技术

在光伏系统中，通常是N串光伏组串通过相应的直流开关接入DC/DC变换器；其中，这些直流开关通常带分断功能，可以手动控制分断，也可以通过所在设备中的控制器控制分断。当光伏组串发生反接、短路或者接地等故障时，手动或通过控制器控制直流开关分断，使光伏组串与DC/DC变换器之间实现物理断开。

但是，现有的方案中，当存在反接故障时，即便相应开关断开，也并未完全消除反接故障回路，反接光伏组串及与其连接相同开关的正接光伏组串之间仍然存在短路电流；此时如果线路中存在拉弧故障，则无法完全消除火灾等安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种接线模块、汇流箱及变流器，以解决现有技术中直流开关断开后仍然存在短路电流的问题，实现故障隔离。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请第一方面提供了一种接线模块，包括：第一开关和第二开关；其中，

所述第一开关的一侧作为所述接线模块的输入端正极，连接至少一个直流电源的正极；

所述第二开关的一侧作为所述接线模块的输入端负极，连接至少一个直流电源的负极；

任一所述输入端正极与任一所述输入端负极所接入的直流电源，属于同一直流电源的数量小于等于1。

可选的，各所述第一开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端正极；

各所述第二开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端负极。

可选的，各所述第一开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端正极；各所述第二开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端负极；

各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接。

可选的，所述接线模块存在至少一个输出端正极，各所述输出端正极分别连接至少一个所述第一开关的另一侧；所述接线模块存在至少一个输出端负极，各所述输出端负极分别连接至少一个所述第二开关的另一侧；并且：

各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接；或者，

各所述输出端正极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端正极并联连接，各所述输出端负极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端负极并联连接。

可选的，各所述第一开关接入的直流电源数量及各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2；

或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于2；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于3；

又或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于3；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2。

可选的，当所述接线模块所接任意直流电源发生故障时，各所述第一开关与各所述第二开关处于断开状态。

可选的，当所述接线模块所接各直流电源均正常或故障消除后，各所述第一开关与各所述第二开关处于闭合状态。

可选的，所述第一开关和所述第二开关的个数，均大于等于2；

或者，所述第一开关的个数为1，所述第二开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同；

又或者，所述第一开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同，所述第二开关的个数为1。

可选的，当所述接线模块所接直流电源总数为4时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为2；

各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2。

可选的，当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；

两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；

两个所述第二开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为1。

可选的，当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；

两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；

一个所述第二开关接入的直流电源数量为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为3。

可选的，当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；

各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2。

可选的，当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；

各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为3。

本申请第二方面提供了一种接线模块，包括：第一开关和第二开关；其中，

所述第一开关的一侧作为所述接线模块的一个输入端正极，连接至少一个直流电源的正极；

所述第二开关的一侧作为所述接线模块的一个输入端负极，连接至少一个直流电源的负极；

所述第一开关与所述第二开关处于断开状态时，所述接线模块所接各直流电源之间无并联连接关系。

可选的，各所述第一开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端正极；各所述第二开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端负极；

或者，各所述第一开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端正极；各所述第二开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端负极；且各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接；

又或者，所述接线模块存在至少一个输出端正极，各所述输出端正极分别连接至少一个所述第一开关的另一侧；所述接线模块存在至少一个输出端负极，各所述输出端负极分别连接至少一个所述第二开关的另一侧；并且，各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接；或者，各所述输出端正极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端正极并联连接，各所述输出端负极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端负极并联连接。

可选的，各所述第一开关接入的直流电源数量及各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2；

或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于2；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于3；

又或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于3；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2。

可选的，当所述接线模块所接任意直流电源发生故障时，各所述第一开关与各所述第二开关处于断开状态；

当所述接线模块所接各直流电源均正常或故障消除后，各所述第一开关与各所述第二开关处于闭合状态。

可选的，所述第一开关和所述第二开关的个数，均大于等于2；

或者，所述第一开关的个数为1，所述第二开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同；

又或者，所述第一开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同，所述第二开关的个数为1。

可选的，当所述接线模块所接直流电源总数为4时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为2；各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2；

当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；两个所述第二开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为1；

或者，当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；一个所述第二开关接入的直流电源数量为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为3；

当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2；

或者，当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为3。

本申请第三方面提供了一种汇流箱，包括：如第一方面任一种或第二方面任一种所述的接线模块；

所述接线模块的各输入端，分别作为所述汇流箱的一个输入端，连接直流电源；

所述接线模块的输出端，连接所述汇流箱的输出端。

可选的，所述直流电源为：光伏组串和/或储能电池。

可选的，还包括：DC/DC变换器；

所述DC/DC变换器连接于所述接线模块的输出端及所述汇流箱的输出端之间。

可选的，还包括：设置于所述接线模块的输出端传输支路中的熔断装置。

本申请第四方面提供了一种变流器，包括：DC/AC变换器及至少一个如第一方面任一种或第二方面任一种所述的接线模块；

所述接线模块的各输入端，分别作为所述变流器的一个输入端，连接直流电源；

各所述接线模块的输出端，与所述DC/AC变换器的直流侧相连；

所述DC/AC变换器的交流侧作为所述变流器的输出端。

可选的，所述直流电源为：光伏组串和/或储能电池。

可选的，还包括：至少一个DC/DC变换器；

所述DC/DC变换器的输入端，与至少一个对应所述接线模块的输出端相连；

所述DC/DC变换器的输出端，连接所述DC/AC变换器的直流侧。

可选的，所述DC/DC变换器大于1时，存在至少一个所述DC/DC变换器所接入的所述直流电源为光伏组串，且存在至少一个所述DC/DC变换器所接入的所述直流电源为储能电池。

可选的，还包括：设置于所述接线模块的输出端传输支路中的熔断装置。

本申请提供的接线模块，其第一开关一侧作为其输入端正极，连接至少一个直流电源的正极；其第二开关一侧作为其输入端负极，连接至少一个直流电源的负极；而且，其任一输入端正极与任一输入端正极所接入的直流电源，属于同一直流电源的数量小于等于1，也即不同直流电源之间不存在并联连接关系，使得存在直流电源发生反接故障时，只要所接开关断开，即可避免反接直流电源与任何正接直流电源之间出现短路电流，进而有效实现故障隔离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1a为现有技术提供的光伏组串与直流开关之间的连接关系示意图；

图1b为现有技术提供的光伏组串与直流开关之间的另一种连接关系示意图；

图2a为图1a所示结构下出现反接光伏组串时的短路电流回路示意图；

图2b为图1b所示结构下出现反接光伏组串时的短路电流回路示意图；

图3为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=4时的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=4时的另一结构示意图；

图5a为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=5时的结构示意图；

图5b为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=5时的另一结构示意图；

图6a为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=6时的结构示意图；

图6b为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=6时的另一结构示意图；

图6c为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=6时的又一结构示意图；

图7a为本申请实施例提供的接线模块在连接光伏组串数量N=4时的另一结构示意图；

图7b为本申请实施例提供的两接线模块交叉并联连接示意图；

图8a为本申请实施例提供的汇流箱的结构示意图；

图8b为本申请实施例提供的汇流箱的另一结构示意图；

图8c为本申请实施例提供的汇流箱的又一结构示意图；

图9a为本申请实施例提供的变流器的结构示意图；

图9b为本申请实施例提供的变流器的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以DC/DC变换器接入4个光伏组串为例进行说明，现有技术中各光伏组串与相应各直流开关（如图1a中所示的S1至S4，或者图1b中所示的S1至S3）之间的连接关系，可以参见图1a或图1b。

如图1a中所示，光伏组串PV1和PV2并联连接，两者的正极连接后通过开关S1接入DC/DC变换器的输入端正极，两者的负极连接后通过开关S3接入DC/DC变换器的输入端负极；光伏组串PV3和PV4并联连接，两者的正极连接后通过开关S2接入DC/DC变换器的输入端正极，两者的负极连接后通过开关S4接入DC/DC变换器的输入端负极。

图1b中，光伏组串PV1至PV4的正极共用同一个开关S1接入DC/DC变换器的输入端正极，负极连接关系与图1a相同。

对于上述两种结构，当各开关首次闭合时，若所接入的多个光伏组串中有一个存在外部反接的情况，则可能出现正接（也即未反接的）光伏组串电流倒灌入反接光伏组串中的情况发生，此时容易导致反接光伏组串线缆过流烧毁的问题出现。若这些开关带有控制电路，当逆变器检测到有光伏组串反接时，可以在这些开关闭合后，及时发出指令来控制其跳脱，以起到保护作用。

但是，如图1a和图1b所示的开关设计方法，当存在反接故障时，以光伏组串PV2反接为例，在开关跳脱后，并未完全消除反接故障回路，使得反接光伏组串的线路仍然存在短路电流，如图2a和图2b中带箭头的虚线所示。这时如果线路中存在拉弧故障，则无法完全消除火灾等安全隐患。

因此，本申请提供一种接线模块，以解决现有技术中直流开关断开后仍然存在短路电流的问题，实现故障隔离。

该接线模块用于连接至少两个直流电源，该直流电源可以是光伏组串，也可以是储能电池，以下以光伏组串为例进行说明；该接线模块包括：第一开关（如图3至图6b各图中上半部分所示的各开关）和第二开关（如图3至图6b各图中下半部分所示的各开关）；具体实际应用中，可以设置：第一开关和所述第二开关的个数，均大于等于2；或者，第一开关的个数为1，而第二开关的个数与该接线模块所接光伏组串总数N相同；又或者，第一开关的个数与接线模块所接光伏组串总数N相同，而第二开关的个数为1。

各第一开关的一侧分别作为该接线模块的一个输入端正极，连接至少一个光伏组串的正极；各第二开关的一侧分别作为该接线模块的一个输入端负极，连接至少一个光伏组串的负极；也即，各开关所接入的光伏组串数量均大于等于1，具体可以是1个、2个，也可以是3个甚至是更多个，视其应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。实际应用中，各第一开关接入的光伏组串数量，可以相同也可以不同；各第二开关接入的光伏组串数量，可以相同也可以不同；图3、图4、图6a和图6b以各开关所接入的光伏组串数量均相同为例进行展示，但并不仅限于此，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

并且，为了在光伏组串发生反接时，避免反接光伏组串及与其连接相同开关的正接光伏组串之间存在短路电流，本实施例中还设置任一输入端正极与任一输入端负极所接入的光伏组串，属于同一光伏组串的数量小于等于1；也即任意一个第一开关中所接的光伏组串正极，与任意一个第二开关中所接的光伏组串负极，来自同一光伏组串的数量最多是1；因此，即便存在光伏组串反接，也不会在其所接开关断开后产生流经反接光伏组串的短路电流，进而可以有效实现故障隔离。

为了满足上述条件，实际应用中，各开关所接入的光伏组串数量优选为2个，以方便实现不同光伏组串之间的错开汇合；当光伏组串个数为奇数时，可以剩余一个第一开关与一个第二开关均接入1个光伏组串。也即，优选设置各第一开关和各第二开关所接入光伏组串的数量均小于等于2；当然，也可以将各开关所接入光伏组串的数量设置为小于等于3，或者，将第一开关和第二开关设置为其中一种开关所接入光伏组串的数量小于等于2，而另一种开关所接入光伏组串的数量小于等于3；视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

本实施例提供的该接线模块，其任一第一开关与任一第二开关接入相同光伏组串的数量小于等于1，也即各光伏组串的正负极均错开汇合，不同光伏组串之间不存在并联连接关系，使得存在光伏组串发生反接故障时，只要其所接开关断开，即可避免其与任何正接光伏组串之间出现短路电流，使得各光伏组串之间完全隔离，不存在电流回路，杜绝火灾等的发生。

需要说明的是，第一开关与第二开关可以为同一种开关，比如：脱扣开关、机械开关、电动开关或者电子开关等，视其具体应用环境而定即可；只要两者在该接线模块所接各光伏组串均正常时处于闭合状态，并能够在该接线模块所接任意光伏组串发生短路、反接及接地等故障时自动断开即可。

值得说明的是，该接线模块中的各开关，可以是手动控制，也可以是由控制电路控制。当其由控制电路控制时，若被手动闭合时，由后级变流器检测到外部所接光伏组串有短路、反接、接地等故障时，则可以主动断开该接线模块，或者控制其他未闭合的开关进行锁定、不能闭合，进一步提高安全性；并且，若该接线模块所接光伏组串的故障消失，则还可以实现自动闭合功能。

在上一实施例的基础之上，本实施例给出了光伏组串总数N在不同取值下，该接线模块的一些具体示例，比如：

（1）假设该接线模块所接光伏组串总数为4，也即N=4，则可以设置第一开关的个数为2，第二开关的个数为2。此时，该接线模块的两个第一开关接入的光伏组串数量均为2，两个第二开关接入的光伏组串数量也均为2。具体可以参见图3或图4：

如图3中所示，将4个光伏组串的负极（PV1-至PV4-）分为2组，如PV1-与PV2-为一组进行并联后接入第二开关S3，PV3-与PV4-为一组进行并联后接入第二开关S4；另外，将4个光伏组串的正极（PV1+至PV4+）也分为2组，如PV1+与PV3+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV4+为一组进行并联后接入第一开关S2。

如图4中所示，第二开关的设置与图3中相同，此处不再赘述；而对于第一开关的设置，是将PV1+与PV4+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV3+为一组进行并联后接入第一开关S2。

（2）假设该接线模块所接光伏组串总数为5，也即N=5，则可以设置第一开关的个数为3，第二开关的个数为3。此时，该接线模块的两个第一开关接入的光伏组串数量均为2，另一个第一开关接入的光伏组串数量为1，两个第二开关接入的光伏组串数量也均为2，另一个第二开关接入的光伏组串数量为1。具体的：

如图5a中所示，将5个光伏组串的负极（PV1-至PV5-）分为3组，如PV1-与PV2-为一组进行并联后接入第二开关S4，PV3-与PV4-为一组进行并联后接入第二开关S5，PV5-单独为一组接入第二开关S6；另外，将5个光伏组串的正极（PV1+至PV5+）也分为3组，如PV1+与PV4+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV3+为一组进行并联后接入第一开关S2，PV5+单独为一组接入第二开关S3。

或者，第二开关的设置与图5a中相同时，对于第一开关的设置，也可以是将PV1+与PV3+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV4+为一组进行并联后接入第一开关S2。

（3）假设该接线模块所接光伏组串总数为5，也即N=5，则可以设置第一开关的个数为3，第二开关的个数为2。此时，该接线模块的两个第一开关接入的光伏组串数量均为2，另一个第一开关接入的光伏组串数量为1，一个第二开关接入的光伏组串数量为2，另一个第二开关接入的光伏组串数量为3。具体的：

如图5b中所示，将5个光伏组串的负极（PV1-至PV5-）分为2组，如PV1-与PV2-为一组进行并联后接入第二开关S4，PV3-、PV4-及PV5-为一组进行并联后接入第二开关S5；另外，将5个光伏组串的正极（PV1+至PV5+）分为3组，如PV1+与PV4+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV3+为一组进行并联后接入第一开关S2，PV5+单独为一组接入第二开关S3。

（4）假设该接线模块所接光伏组串总数为6，也即N=6，则可以设置第一开关的个数为3，第二开关的个数为3。此时，该接线模块的各个第一开关接入的光伏组串数量均为2，各个第二开关接入的光伏组串数量也均为2。具体可以参见图6a或图6b：

如图6a中所示，将6个光伏组串的负极（PV1-至PV6-）分为3组，如PV1-与PV2-为一组进行并联后接入第二开关S4，PV3-与PV4-为一组进行并联后接入第二开关S5，PV5-与PV6-为一组进行并联后接入第二开关S6；另外，将6个光伏组串的正极（PV1+至PV6+）也分为3组，如PV1+与PV4+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV5+为一组进行并联后接入第一开关S2，PV3+与PV6+为一组进行并联后接入第一开关S3。

如图6b中所示，第二开关的设置与图6a中相同，此处不再赘述；而对于第一开关的设置，是将PV1+与PV6+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV3+为一组进行并联后接入第一开关S2，PV4+与PV5+为一组进行并联后接入第一开关S3。

（5）假设该接线模块所接光伏组串总数为6，也即N=6，则可以设置第一开关的个数为3，第二开关的个数为2。此时，该接线模块的各个第一开关接入的光伏组串数量均为2，各个第二开关接入的光伏组串数量均为3。具体的：

如图6c中所示，将6个光伏组串的负极（PV1-至PV6-）分为2组，如PV1-、PV2- PV3-及为一组进行并联后接入第二开关S4，PV4-、PV5-及PV6-为一组进行并联后接入第二开关S5；另外，将6个光伏组串的正极（PV1+至PV6+）分为3组，如PV1+与PV4+为一组进行并联后接入第一开关S1，PV2+与PV5+为一组进行并联后接入第一开关S2，PV3+与PV6+为一组进行并联后接入第一开关S3。

实际应用中，该接线模块所接光伏组串总数N也可以为7、8或者更高数值；当光伏组串总数N的取值为其他数值时，该接线模块中各极开关的连接关系可以以此类推，此处不再一一赘述。只要保证其任一第一开关与任一第二开关接入相同光伏组串的数量，均小于等于1，即可在光伏组串发生反接故障时，通过断开相应开关，避免其与任何正接光伏组串之间出现短路电流，进而有效实现故障隔离。

在上述实施例的基础之上，本实施例给出了该接线模块输出侧的一些具体示例：

（1）如图3至图6c中所示，各第一开关和各第二开关分别在该接线模块内部并联。

具体的，各第一开关的另一侧，也即不接光伏组串的一侧，并联连接，且并联连接点作为该接线模块的输出端正极；各第二开关的另一侧，也即不接光伏组串的一侧，并联连接，且并联连接点作为该接线模块的输出端负极。

该接线模块的输出端可以用于连接后级设备的输入端，比如光伏逆变系统中DC/DC变换器的输入端，或者，DC/AC变换器的直流侧；视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

（2）各第一开关和各第二开关在该接线模块外部进行并联。

具体的，各第一开关的另一侧，分别作为该接线模块的一个输出端正极；各第二开关的另一侧，分别作为该接线模块的一个输出端负极。

此时，各第一开关和各第二开关，分别在该接线模块外部进行并联连接，实现外部汇流；图7a以图3所示结构为例进行展示，其各输出端正极并联连接，各输出端负极并联连接。

（3）不同接线模块的各第一开关和各第二开关，在各自接线模块外部进行交叉并联。

此时，各第一开关的另一侧，分别作为该接线模块的一个输出端正极；各第二开关的另一侧，分别作为该接线模块的一个输出端负极。

图7b也以图3所示结构为例进行展示，其各输出端正极分别与另外至少一个接线模块内的对应输出端正极并联连接，各输出端负极分别与另外至少一个接线模块内的对应输出端负极并联连接。图7b以两个接线模块为例，由于其所接光伏组串不同，所以分别进行了不同的命名，具体如图中所示，此处不再赘述。更多开关数量及更多接线模块并联的情况不再一一进行展示，均在本申请的保护范围内。

（4）接线模块的输出端，既存在内部并联，又存在外部并联。

此时，该接线模块存在至少一个输出端正极，各输出端正极分别连接至少一个第一开关的另一侧；该接线模块存在至少一个输出端负极，各输出端负极分别连接至少一个第二开关的另一侧。

比如，当第一开关的个数大于3时，部分第一开关在接线模块内部并联至同一输出端正极，再在接线模块外部与另外至少一个输出端正极并联连接；当第二开关的个数大于3时，部分第二开关在接线模块内部并联至同一输出端负极，再在接线模块外部与另外至少一个输出端负极并联连接。

实际应用中，该外部并联，可以是同一接线模块不同输出端相应极之间的并联，也可以是不同接线模块之间的交叉并联，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

实际应用中，该接线模块的输出侧设置，可以根据实际情况而定，均在本申请的保护范围内。

本申请另一实施例还提供了一种接线模块，具体包括：第一开关和第二开关；其中，第一开关的一侧作为接线模块的一个输入端正极，连接至少一个光伏组串的正极；各第二开关的一侧作为接线模块的一个输入端负极，连接至少一个光伏组串的负极；并且，各第一开关与各第二开关处于断开状态时，接线模块所接各光伏组串之间无并联连接关系。

可选的，各第一开关的另一侧并联连接，并联连接点作为接线模块的输出端正极；各第二开关的另一侧并联连接，并联连接点作为接线模块的输出端负极；或者，各第一开关的另一侧，分别作为接线模块的一个输出端正极；各第二开关的另一侧，分别作为接线模块的一个输出端负极；且各输出端正极并联连接，各输出端负极并联连接；又或者，接线模块存在至少一个输出端正极，各输出端正极分别连接至少一个第一开关的另一侧；接线模块存在至少一个输出端负极，各输出端负极分别连接至少一个第二开关的另一侧；并且，各输出端正极并联连接，各输出端负极并联连接；或者，各输出端正极分别与另外至少一个接线模块内的对应输出端正极并联连接，各输出端负极分别与另外至少一个接线模块内的对应输出端负极并联连接。

可选的，各第一开关接入的直流电源数量及各第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2；或者，各第一开关接入的直流电源数量，均小于等于2；各第二开关接入的直流电源数量，均小于等于3；又或者，各第一开关接入的直流电源数量，均小于等于3；各第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2。

可选的，当接线模块所接任意直流电源发生故障时，各第一开关与各第二开关处于断开状态；而当接线模块所接各直流电源均正常或故障消除后，各第一开关与各第二开关处于闭合状态。

可选的，第一开关和第二开关的个数，均大于等于2；或者，第一开关的个数为1，第二开关的个数与接线模块所接直流电源总数相同；又或者，第一开关的个数与接线模块所接直流电源总数相同，第二开关的个数为1。

可选的，当接线模块所接直流电源总数为4时，第一开关和第二开关的个数均为2；各第一开关接入的直流电源数量均为2；各第二开关接入的直流电源数量均为2。当接线模块所接直流电源总数为5时，可以设置：第一开关和第二开关的个数均为3；两个第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个第一开关接入的直流电源数量为1；两个第二开关接入的直流电源数量均为2，另一个第二开关接入的直流电源数量为1；或者，也可以设置：第一开关的个数为3，第二开关的个数为2；两个第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个第一开关接入的直流电源数量为1；一个第二开关接入的直流电源数量为2，另一个第二开关接入的直流电源数量为3。当接线模块所接直流电源总数为6时，可以设置：第一开关和第二开关的个数均为3；各第一开关接入的直流电源数量均为2；各第二开关接入的直流电源数量均为2；或者，也可以设置：当接线模块所接直流电源总数为6时，第一开关的个数为3，第二开关的个数为2；各第一开关接入的直流电源数量均为2；各第二开关接入的直流电源数量均为3。

该接线模块的结构及原理参见上述实施例即可，此处不再赘述。其同样能够使所接各光伏组串的正负极均错开汇合，故障后各开关断开，各光伏组串之间完全隔离，不存在电流回路，杜绝火灾等的发生。

本申请另一实施例还提供了一种汇流箱，其如图8a所示，包括：如上述任一实施例所述的接线模块101；其中：

该接线模块101的各输入端，分别作为该汇流箱的一个输入端；该汇流箱的每一输入端，分别连接相应的直流电源；该汇流箱的全部输入端共连接N个直流电源。各直流电源可以是光伏组串，也可以是储能电池，还可以是部分直流电源为光伏组串、部分直流电源为储能电池，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

该接线模块101的输出端，连接汇流箱的输出端，可以连接后级变流器直流侧接口，比如DC/DC变换器的输入端或者DC/AC变换器的直流母线。

该接线模块101的具体结构及原理参见上述实施例即可，此处不再一一赘述。本实施例提供的该汇流箱通过开关接线方式优化，能在光伏组串发生反接时避免其与任何正接光伏组串之间出现短路电流，进而有效实现故障隔离。

实际应用中，该接线模块101的输出端与该汇流箱的输出端之间，还可以设置有图8b中所示的DC/DC变换器102；此时，该接线模块101的输出端正极，与DC/DC变换器102的输入端正极相连；该接线模块101的输出端负极，与DC/DC变换器102的输入端负极相连；而DC/DC变换器102的输出端连接汇流箱的输出端，用于连接后级变流器。

更进一步的，如图8c（以在图8a的基础上为例）所示，在该接线模块101的输出端传输支路中，还可以设置有相应的熔断装置，比如正负极传输支路上分别设置的熔丝。这样，当多个汇流箱并联连接时，若某个汇流箱内部出现反接故障，则会导致此汇流箱内部的开关承受较大的电流；要想可靠分断，其开关需要设计的分断电流较大，因此，在开关输出侧接入熔丝，可正常分断超出单个汇流箱输出最大电流的情况，进而使得各开关所需设计的分断电流较小。

当该汇流箱内设置有DC/DC变换器102时，该熔断装置同样设置于该接线模块101的输出端传输支路中，也即位于该DC/DC变换器102的前级，此处不再进行图示。

本申请另一实施例还提供了一种变流器，其如图9a所示，包括：DC/AC变换器103及至少一个如上述任一实施例所述的接线模块101；其中：

接线模块101的各输入端，分别作为变流器的一个输入端；该变流器的每一输入端，分别连接相应的直流电源；该接线模块101的全部输入端共连接N个直流电源。实际应用中，各直流电源可以分别通过相应的直流接口电路接入该接线模块101中。各直流电源可以是光伏组串（如图9a中所示），也可以是储能电池，还可以是部分直流电源为光伏组串、部分直流电源为储能电池，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

各接线模块101的输出端，通过直流母线与DC/AC变换器103的直流侧相连；该DC/AC变换器103的交流侧作为变流器的输出端，可以通过变压器连接电网和/或负载。

该接线模块101的具体结构及原理参见上述实施例即可，此处不再一一赘述。本实施例提供的该变流器通过开关接线方式优化，能在光伏组串发生反接时避免其与任何正接光伏组串之间出现短路电流，进而有效实现故障隔离。

实际应用中，该变流器中还可以包括图9b中所示的至少一个DC/DC变换器102。DC/DC变换器102的输入端，与一个对应接线模块101的输出端相连；实际应用中，各接线模块101可以分别通过相应的直流滤波电路连接到相应DC/DC变换器102的输入端。DC/DC变换器102的输出端与直流母线相连。

实际应用中，该DC/DC变换器102的个数可以为多个，其各自输入端分别通过至少一个对应的接线模块101连接多个直流电源，每个接线模块101所接直流电源数量N的取值可以不同。而且，当各接线模块101所接直流电源均为光伏组串时，该变流器即为光伏逆变器（如图9a中所示）；当各接线模块101所接直流电源均为储能电池时，该变流器即为储能变流器（未进行图示）；若DC/DC变换器102的个数大于1，且存在至少一个DC/DC变换器102通过相应接线模块101接入的直流电源为光伏组串，并存在至少一个DC/DC变换器102通过相应接线模块101接入的直流电源为储能电池时，该变流器为光储变流器（未进行图示）。

另外，与上述实施例相同的，各接线模块101的输出端传输支路中，也可以分别设置有相应的熔断装置，不再进行赘述。

本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (28)

1.一种接线模块，其特征在于，包括：第一开关和第二开关；其中，

所述第一开关的一侧作为所述接线模块的输入端正极，连接至少一个直流电源的正极；

所述第二开关的一侧作为所述接线模块的输入端负极，连接至少一个直流电源的负极；

任一所述输入端正极与任一所述输入端负极所接入的直流电源，属于同一直流电源的数量小于等于1。

2.根据权利要求1所述的接线模块，其特征在于，各所述第一开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端正极；

各所述第二开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端负极。

3.根据权利要求1所述的接线模块，其特征在于，各所述第一开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端正极；各所述第二开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端负极；

各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接。

4.根据权利要求1所述的接线模块，其特征在于，所述接线模块存在至少一个输出端正极，各所述输出端正极分别连接至少一个所述第一开关的另一侧；所述接线模块存在至少一个输出端负极，各所述输出端负极分别连接至少一个所述第二开关的另一侧；并且：

各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接；或者，

各所述输出端正极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端正极并联连接，各所述输出端负极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端负极并联连接。

5.根据权利要求1所述的接线模块，其特征在于，各所述第一开关接入的直流电源数量及各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2；

或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于2；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于3；

又或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于3；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2。

6.根据权利要求1所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接任意直流电源发生故障时，各所述第一开关与各所述第二开关处于断开状态。

7.根据权利要求1所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接各直流电源均正常或故障消除后，各所述第一开关与各所述第二开关处于闭合状态。

8.根据权利要求1所述的接线模块，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关的个数，均大于等于2；

或者，所述第一开关的个数为1，所述第二开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同；

又或者，所述第一开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同，所述第二开关的个数为1。

9.根据权利要求1至8任一项所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接直流电源总数为4时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为2；

各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2。

10.根据权利要求1至8任一项所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；

两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；

两个所述第二开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为1。

11.根据权利要求1至8任一项所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；

两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；

一个所述第二开关接入的直流电源数量为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为3。

12.根据权利要求1至8任一项所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；

各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2。

13.根据权利要求1至8任一项所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；

各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为3。

14.一种接线模块，其特征在于，包括：第一开关和第二开关；其中，

所述第一开关的一侧作为所述接线模块的一个输入端正极，连接至少一个直流电源的正极；

所述第二开关的一侧作为所述接线模块的一个输入端负极，连接至少一个直流电源的负极；

所述第一开关与所述第二开关处于断开状态时，所述接线模块所接各直流电源之间无并联连接关系。

15.根据权利要求14所述的接线模块，其特征在于，各所述第一开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端正极；各所述第二开关的另一侧并联连接，并联连接点作为所述接线模块的输出端负极；

或者，各所述第一开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端正极；各所述第二开关的另一侧，分别作为所述接线模块的一个输出端负极；且各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接；

又或者，所述接线模块存在至少一个输出端正极，各所述输出端正极分别连接至少一个所述第一开关的另一侧；所述接线模块存在至少一个输出端负极，各所述输出端负极分别连接至少一个所述第二开关的另一侧；并且，各所述输出端正极并联连接，各所述输出端负极并联连接；或者，各所述输出端正极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端正极并联连接，各所述输出端负极分别与另外至少一个所述接线模块内的对应输出端负极并联连接。

16.根据权利要求14所述的接线模块，其特征在于，各所述第一开关接入的直流电源数量及各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2；

或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于2；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于3；

又或者，各所述第一开关接入的直流电源数量，均小于等于3；各所述第二开关接入的直流电源数量，均小于等于2。

17.根据权利要求14所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接任意直流电源发生故障时，各所述第一开关与各所述第二开关处于断开状态；

当所述接线模块所接各直流电源均正常或故障消除后，各所述第一开关与各所述第二开关处于闭合状态。

18.根据权利要求14所述的接线模块，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关的个数，均大于等于2；

或者，所述第一开关的个数为1，所述第二开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同；

又或者，所述第一开关的个数与所述接线模块所接直流电源总数相同，所述第二开关的个数为1。

19.根据权利要求14至18任一项所述的接线模块，其特征在于，当所述接线模块所接直流电源总数为4时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为2；各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2；

当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；两个所述第二开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为1；

或者，当所述接线模块所接直流电源总数为5时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；两个所述第一开关接入的直流电源数量均为2，另一个所述第一开关接入的直流电源数量为1；一个所述第二开关接入的直流电源数量为2，另一个所述第二开关接入的直流电源数量为3；

当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关和所述第二开关的个数均为3；各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为2；

或者，当所述接线模块所接直流电源总数为6时，所述第一开关的个数为3，所述第二开关的个数为2；各所述第一开关接入的直流电源数量均为2；各所述第二开关接入的直流电源数量均为3。

20.一种汇流箱，其特征在于，包括：如权利要求1至19任一项所述的接线模块；

所述接线模块的各输入端，分别作为所述汇流箱的一个输入端，连接直流电源；

所述接线模块的输出端，连接所述汇流箱的输出端。

21.根据权利要求20所述的汇流箱，其特征在于，所述直流电源为：光伏组串和/或储能电池。

22.根据权利要求20所述的汇流箱，其特征在于，还包括：DC/DC变换器；

所述DC/DC变换器连接于所述接线模块的输出端及所述汇流箱的输出端之间。

23.根据权利要求20至22任一项所述的汇流箱，其特征在于，还包括：设置于所述接线模块的输出端传输支路中的熔断装置。

24.一种变流器，其特征在于，包括：DC/AC变换器及至少一个如权利要求1至19任一项所述的接线模块；

所述接线模块的各输入端，分别作为所述变流器的一个输入端，连接直流电源；

各所述接线模块的输出端，与所述DC/AC变换器的直流侧相连；

所述DC/AC变换器的交流侧作为所述变流器的输出端。

25.根据权利要求24所述的变流器，其特征在于，所述直流电源为：光伏组串和/或储能电池。

26.根据权利要求24所述的变流器，其特征在于，还包括：至少一个DC/DC变换器；

所述DC/DC变换器的输入端，与至少一个对应所述接线模块的输出端相连；

所述DC/DC变换器的输出端，连接所述DC/AC变换器的直流侧。

27.根据权利要求26所述的变流器，其特征在于，所述DC/DC变换器大于1时，存在至少一个所述DC/DC变换器所接入的所述直流电源为光伏组串，且存在至少一个所述DC/DC变换器所接入的所述直流电源为储能电池。

28.根据权利要求24至27任一项所述的变流器，其特征在于，还包括：设置于所述接线模块的输出端传输支路中的熔断装置。

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