专利名称：汇流箱及应用其的光伏发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉 及太阳能发电领域，尤其涉及一种能够提高光伏发电效率的汇流箱，还提供应用其的光伏发电系统。
背景技术：
在太阳能光伏发电系统中，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线， 在太阳能光伏电池阵列与逆变器之间使用汇流箱，汇流箱的工作效率直接影响着整个太阳能光伏发电系统的发电效率。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够提高光伏发电效率的汇流箱，本实用新型还提供应用该汇流箱的光伏发电系统。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下本实用新型的汇流箱，包括至少一个MPPT控制器，还包括为所述MPPT控制器提供电源的开关电源模块；所述的MPPT控制器包括功率模块、主控模块、电源模块，所述的功率模块上连接有用于连接电池板组输出端的电池组串进线端子和用于连接逆变器输入端的直流出线端子，所述的主控模块上连接有用于和上位机之间传递控制信号的总线接口，所述的主控模块根据所述功率模块的反馈信号输出控制信号给所述功率模块。优选的，在所述的汇流箱上设置有能够向所述的MPPT控制器发送急停信号的急停按钮。优选的，所述汇流箱还包括用于控制汇流箱内部温度的风机模块、加热器模块，所述的风机模块、加热器模块通过温控开关控制启停，所述的风机模块、加热器模块通过所述的开关电源模块供电。优选的，所述汇流箱还包括显示屏，所述的显示屏和所述的主控模块相连。优选的，所述汇流箱还包括RS485接口模块。优选的，所述的总线接口为CAN总线接口。实用新型的光伏发电系统包括上位机和至少一个所述汇流箱，各汇流箱通过CAN 总线和上位机通信；每个所述的汇流箱内各个MPPT控制器的功率模块的输入分别与电池板输出相连接、输出以并联的方式连接后通过断路器连接逆变器，连接汇流箱总线接口的汇流箱通信线以并联的方式挂接在CAN总线上。本实用新型的有益效果如下本实用新型的汇流箱及其光伏发电系统通过使用MPPT控制器接收外部(包括上位机和本地指令)指令能够更加精确的控制太阳能电池组转换的电能向逆变器的输送的功率，从而有效地提高光伏发电效率；同时，功率模块可以被设定升压到统一固定值，即可保持输出电压的稳定；本实用新型的卡挂式设计，使用过程中各MPPT控制器相对独立工作，安装维护方便。
图1为汇流箱内部结构图；图2为MPPT控制器内部结构图；图3为MPPT控制器中的DC/DC模块结构图；图4为汇流箱与上位机通信接口示意图；图5为汇流箱内部MPPT控制器通信接口示意图；图6为信息传输示意图；图7为本实用新型的汇流箱卡挂结构示意图；图8为本实用新型的光伏发电系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步进行阐述。参见附图1，本实用新型的汇流箱的一个实施例中，包括8个MPPT控制器MPPT控制器1至MPPT控制器8，还包括用于控制汇流箱内部温度的风机模块、加热器模块，风机模块、加热器模块通过温控开关控制启停，开关电源模块为各MPPT控制器及风机模块、加热器模块供电。汇流箱内电源主要有外部进来的220AC提供，各个MPPT控制器采用24VDC供电，该24VDC由220AC输入24VDC输出的开关电源提供。箱内风机和箱内加热器的供电由 220AC提供。由风机模块、加热器模块、温控开关组成的温度控制系统需要将汇流箱内的温度控制在某个温度范围内，比如可以是0 50°C。汇流箱中可以包括8/16/24个MPPT控制器，各电池组串的输入电压在汇流箱内完成升压环节，然后并联输出至逆变器。本实用新型的MPPT控制器的一个实施例中，参见附图2、附图3，包括用于升压的功率模块(DC/DC模块)、主控模块、电源模块，功率模块连接各电池板组和逆变器，完成电池板组输入电压的升压，主控模块采用DSP芯片，主要控制功率模块中的igbtdnsulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的通断和各个模拟量信号的测量及与上位机通信。参见附图4，本实用新型的光伏发电系统包括上位机和至少一个汇流箱，各汇流箱通过CAN总线和上位机通信；参见附图1，每个所述的汇流箱内各个MPPT控制器的功率模块的输入分别与电池板输出相连接、输出以并联的方式连接后通过断路器连接逆变器，参见附图5连接汇流箱总线接口的汇流箱通信线以并联的方式挂接在CAN总线上。参见附图 6，汇流箱和上位机之间通过CAN总线接口以CAN0PEN协议通讯。工控机为主机，各汇流箱 NPVM中的MPPT控制器为从机，能够接受上位机发出的指令，并正确可靠地执行指令。各汇流箱能够向上位机传输当前电压、电流、功率值、状态信号和故障信号，使上位机能够做出准确的判断。汇流箱还能通过RS485接口接受本地指令，实现各种操作。参见附图7，本实用新型回流箱采用卡挂的方式安装MPPT控制器，使得各控制器之间相对独立，拆装方便，便于维护。参见附图8，本实用新型的光伏发电系统中每个电池组串串联控制箱内的一个 MPPT控制器，各MPPT控制器并联后连接至逆变器，这种结构，使得每个电池板组通过一个独立的MPPT控 制器控制，可以跟踪到每个电池组串的最大功率点，从而避免了整个电池板使用一个MPPT控制由于每个电池组串功率不一致带来的损耗，提高了发电效率。
权利要求1.汇流箱，其特征在于，包括至少一个MPPT控制器，还包括为所述MPPT控制器提供电源的开关电源模块；所述的MPPT控制器包括用于升压的功率模块、主控模块、电源模块，所述的功率模块的输入端设置有用于连接电池组串输出端的电池组串进线端子，各MPPT控制器的功率模块的输出端并联后通过断路器连接至用于连接逆变器输入端的直流出线端子，所述的主控模块上连接有用于和上位机之间传递控制信号的总线接口，所述的主控模块根据所述功率模块的反馈信号输出控制信号给所述功率模块。
2.根据权利要求1所述的汇流箱，其特征在于在所述的汇流箱上设置有能够向所述的MPPT控制器发送急停信号的急停按钮。
3.根据权利要求1所述的汇流箱，其特征在于所述汇流箱还包括用于控制汇流箱内部温度的风机模块、加热器模块，所述的风机模块、加热器模块通过温控开关控制启停，所述的风机模块、加热器模块通过所述的开关电源模块供电。
4.根据权利要求1所述的汇流箱，其特征在于所述汇流箱还包括显示屏，所述的显示屏和所述的主控模块相连。
5.根据权利要求1所述的汇流箱，其特征在于所述汇流箱还包括RS485接口模块。
6.根据权利要求1所述的汇流箱，其特征在于所述的总线接口为CAN总线接口。
7.根据权利要求1所述的汇流箱，其特征在于所述的汇流箱采用卡挂式结构，每个所述的MPPT控制器并排卡挂在箱内安装板上。
8.基于权利要求1至6任一所述的汇流箱的光伏发电系统，其特征在于，包括由电池组串构成的太阳电池方阵、逆变器、上位机和至少一个所述汇流箱，每个所述电池组串分别通过电池组串进线端子串联至所述汇流箱内的一个MPPT控制器，汇流箱内的各MPPT控制器并联后通过直流出线端子连接至逆变器，各汇流箱通过CAN总线和上位机通信，连接汇流箱总线接口的汇流箱通信线以并联的方式挂接在CAN总线上。
专利摘要本实用新型公开了一种应用在太阳能发电领域的汇流箱，还公开了应用该汇流箱的光伏发电系统，该汇流箱包括至少一个MPPT控制器，所述的MPPT控制器包括功率模块、主控模块、电源模块；该光伏发电系统中，每个电池组串分别串联汇流箱内的一个MPPT控制器，汇流箱内的各MPPT控制器并联后通过直流出线端子连接至逆变器。本实用新型的汇流箱及其光伏发电系统能够通过和MPPT控制器跟踪到每一电池板组串的最大功率点从而降低损耗提高发电效率，同时本实用新型的功率模块可以被设定升压到统一固定值，即可保持输出电压的稳定；本实用新型的卡挂式设计，使用过程中各MPPT控制器相对独立工作，安装维护方便。
文档编号H01L31/048GK202042502SQ201120160778
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者付强 申请人:北京景新电气技术开发有限责任公司