专利名称：光伏汇流箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能应用领域，特别涉及一种光伏汇流箱。
背景技术：
光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。在太阳能光伏发电系统中会使用到汇流箱，又名光伏汇流箱、太阳能汇流箱、光伏阵列防雷汇流箱等。光伏汇流箱将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入汇流箱，在汇流箱内汇流后，通过控制器、直流 配电柜、光伏逆变器、交流配电柜等，配套使用从而构成完整的光伏发电系统。在现有技术中，汇流箱的布局通常是在同一个平面进行串接，并且通常在汇流箱中熔丝的前端或者后端增加监控元件，然后再汇流出去。授权公告号为CN201708732U的中国专利申请中示出了一种光伏阵列汇流箱，参考图I所示，该光伏阵列汇流箱包括正极母排7、负极母排8、保险丝I、断路器6 ;光伏阵列的每一路正极(如图I中所示的SI+、S2+)分别与一个保险丝I、防反二极管2串联后并联至正极母排7，每一路负极(如图I中所示的S1-、S2_)分别与一个保险丝I串联后并联至负极母排8 ;光伏阵列的多路正极或多路负极经母排并联后通过断路器6输出(如图I中所示的S总+、S总-)。继续参考图1，所述汇流箱还包括非接触式直流电流测量装置，如图I中所示的电流传感器4和电流检测模块5，光伏阵列每一路正极或每一路负极分别与一个电流传感器4相连接，电流传感器4的信号传送至电流检测模块5。此外，该汇流箱还包括防雷器3，将正极母排7和负极母排8与所述防雷器3的相应端子分别电连接，从而使该光伏阵列汇流箱具备了防雷击的功能。但是如图I所示的汇流箱内各器件为单独布局，从而往往使得汇流箱内杂乱无章，不同尺寸的汇流箱排布往往差距很大，造成的后果就是汇流箱的尺寸有多种且尺寸比较大，接线也比较复杂，从而导致新增光伏子串比较困难，对汇流箱的改动较多，施工困难。另一方面，由于存在多种汇流箱，并且每个汇流箱的规格均不相同，从而使得汇流箱的通用性不好；并且使得汇流箱在应用中存在一定的浪费，生产成本也比较高。为了能够更大地利用汇流箱空间，也存在增加汇流箱厚度的做法，采用叠成的做法，使汇流箱能更多地增加输入路数。图2示出了现有技术光伏汇流箱另一种实施例的结构示意图。具体地，请参考图2，所述光伏汇流箱的输入部分为至少两块直流汇流PCB板(印制电路板)组件单元10并排安装在汇流箱20内。当直流汇流PCB板组件单元10为两块时，只需要并排安装两块直流汇流PCB板组件单元10，分别用一地接直接输入的正极和负极；当直流汇流PCB板组件单元10为两块以上时，需要同时安装的直流汇流PCB板组件单元10的数量是两块的倍数；安装两块以上直流汇流PCB板组件单元10采用上下叠层的固定方式，且两层之间交错开，便于PCB板接线。[0009]但是图2所示的光伏汇流箱的集成度不高，并且在增加光伏子串时，改动仍然很大，且涉及的电路很多，操作麻烦，操作性不强。因此，如何提高汇流箱的通用性以及降低成本就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
实用新型内容本实用新型解决的问题是提供一种光伏汇流箱，以有效地提高汇流箱的通用性和集成智能性，并且有效地降低其生产成本。为解决上述问题，本实用新型提供一种光伏汇流箱，包括一个或多个用于采集光伏子串的数据的采集模块；一个用于对接收到的光伏子串的数据进行分析处理的数据处理模块；所述采集模块包括一个或多个数据连接孔；所述数据处理模块包括与所述采集模块的数据连接孔相对应的数据连接孔；其中，所述数据连接孔中设置有数据连接针，所述数据 处理模块与采集模块通过所述数据连接孔与数据连接针的插接进行连接。可选地，所述采集模块包括熔断器、防反二极管和用于检测所述光伏子串的电流，并将检测到的电流数据传输至数据处理模块的电流检测电路；所述熔断器的一端连接光伏子串的输出端子，另一端连接防反二极管的一端；所述防反二极管的另一端连接光伏子串的输入端子。可选地，所述电流检测电路包括电流传感器。可选地，所述数据处理模块包括A/D转换单元、处理器单元；所述A/D转换单元连接所述采集模块和处理器单元，用于对采集模块采集到的数据进行转换，并将转换后的数据传输至处理器单元；所述处理器单元对接收到的转换后的数据进行分析处理。可选地，所述数据处理模块还包括用于对处理器单元接收到的数据进行存储的数据存储单元，所述数据存储单元连接处理器单元。可选地，所述数据处理模块还包括用于将处理器单元的分析处理结果进行显示的显示单元，所述显示连接所述处理器单元。可选地，所述数据处理模块还包括用于进行数据传输的RS485通讯接口。可选地，所述采集模块和所述数据处理模块之间通过Modbus通讯协议进行通讯。可选地，所述光伏汇流箱还包括断路器；所述断路器连接由所述光伏子串的输入端子组成的正极集线排和由其输出端子组成的负极集线排。可选地，所述光伏汇流箱还包括浪涌保护器；所述浪涌保护器连接由所述光伏子串的输入端子组成的正极集线排和由其输出端子组成的负极集线排。与现有技术相比，本实用新型的光伏汇流箱至少具有以下优点I)本实用新型光伏汇流箱的数据处理模块与采集模块通过插接方式进行连接，并且由数据连接孔与数据连接针的插接实现采集模块与数据处理模块之间的数据传输。从而避免了通过大量的外部连线进行信息传输，使得该光伏汇流箱的接线简单，同时缩小了光伏汇流箱的尺寸。2)本实用新型光伏汇流箱的采集模块和数据处理模块采用插接方式进行连接，从而可以在不同的安装情况下自由地增减光伏子串的数量，提高了光伏汇流箱的应用性，并且有效地降低了其成本。[0025]3)本实用新型光伏汇流箱的布局模式实现了模块化、集成化。通过增加插接的采集模块的数量就可以光伏子串的路线，而不需另外改动汇流箱的其它元件，从而提高了光伏汇流箱的通用性和集成智能性。4)本实用新型光伏汇流箱的采集模块和数据处理模块之间通过Modbus通讯协议进行通讯，从而实现了与不同系统之间的相互通讯，从而进一步地提高了该光伏汇流箱的实用性。
图I是现有技术中光伏汇流箱的一种实施例的结构示意图；图2是现有技术中光伏汇流箱的另一种实施例的结构不意图；图3是本实用新型光伏汇流箱的一种实施例的结构示意图； 图4是图3中采集模块的一种结构示意图；图5是图3中数据处理模块的一种结构示意图；图6是图3中采集模块和数据处理模块的连接方式示意图；图7是图3所示的光伏汇流箱的原理示意图。
具体实施方式
正如背景技术中所述，现有技术的光伏汇流箱中存在多种器件，并且这些器件独立布局，从而在光伏子串较多的情况下，箱内的布局杂乱无章；在需要增加光伏子串时，也会由于需要增加的器件较多，布局不合理等因素导致实施困难。另外，由于汇流箱的布局不统一，使得不同型号、不同厂家的汇流箱规格不同，从而降低了其通用性。本实用新型的光伏汇流箱，采用模块化的布局，其包括采集模块和数据处理模块，所述采集模块和数据处理模块通过相应的数据连接孔和数据连接针进行插接后进行数据传输，从而节省了大量的外部连接，不仅降低了生产成本而且还大大缩小了光伏汇流箱的尺寸；另一方面，通过这种插接方式，使得增加光伏子串时操作方便，只需要相应地增加插接的采集模块即可，不需要进行其他的改动，从而提高了该光伏汇流箱的实用性和通用性。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式
的限制。图3示出了本实用新型光伏汇流箱的一种实施例的结构示意图。参考图3，所述光伏汇流箱包括汇流箱外壳800、一个数据处理模块500、多个采集模块600、光伏系统的负极输入端100和汇流箱保护接地端200。所述数据处理模块500和采集模块600采用插接的方式进行连接。所述采集模块600用于采集光伏子串的数据，并将采集到的数据传输至数据处理模块500 ;所述数据处理模块500对接收到的光伏子串的数据进行分析处理。光伏子串的正极输入端子组成正极集线排，其负极输入端子组成负极集线排；所述正极集线排和负极集线排组成图3中所示的汇流排线700。[0040]在本实施例中，所述采集模块600的数量为14个，数据处理模块500为一个。当然，在其他实施例中，也可以根据需要汇流的光伏子串的数量增加或者减少所述采集模块600的数量，其不应限制本实用新型的保护范围。图4示出了本实施例中采集模块的一种结构示意图。参考图4，所述采集模块600包括熔断器a、防反二极管c和电流检测电路f。其中，所述熔断器a的一端连接光伏子串的输出端子h，另一端连接防反二极管c的一端；所述防反二极管c的另一端连接光伏子串的负极输入端子d ;所述电流检测电路f用于检测所述光伏子串的电流，并将检测到的电流数据传输至数据处理模块500。继续参考图4，所述采集模块600设置于支架底座e上，并 且所述采集模块600还包括数据连接孔b，所述数据连接孔b中包括数据连接针g。所述采集模块600即通过所述数据连接孔b及其中的数据连接针g实现与数据处理模块500的插接以及数据传输。具体地，在本实施例中，所述电流检测电路f可以包括电流传感器，用于对光伏子串的数据进行检测和采集。所述电流检测电路f可以通过现有技术形成于PCB板上，并且所述电流传感器可以采用现有技术中任意一种电流传感器，其不应限制本实用新型的保护范围。在本实施例中，所述采集模块600采用模块化设计，不仅规范了各个器件的布局，而且还节省了布局空间，便于提高光伏汇流箱的通用性。图5示出了本实施例中数据处理模块的一种结构示意图。参考图5，所述数据处理模块500包括A/D转换单元(图中未示出)、处理器单元k。其中，所述A/D转换单元连接所述采集模块600和处理器单元k，用于对采集模块600采集到的数据进行模/数转换，并将转换后的数据传输至处理器单元k ;所述处理器单元k对接收到的转换后的数据进行分析处理。继续参考图5，在本实施例中，所述数据处理模块500还可以包括显示单元i ;所述显示单元i连接所述处理器单元k，用于对处理器单元k的分析处理结果进行显示。在本实施例中，所述显示单元i为液晶显示器，当然在其他实施例中，所述显示单元i还可以采用其他的显示装置，其不应限制本实用新型的保护范围。继续参考图5，所述数据处理模块500还可以包括数据连接孔b，所述数据连接孔b中包括数据连接针(图中未示出)。所述数据连接孔b与图4所示的采集模块600中的数据连接孔b相对应，以实现该两个模块之间的插接。在本实施例中，所述数据处理模块5设置于支架底座e上；并且所述数据处理模块500还可以包括RS485通讯接口 m。数据处理模块500可以通过所述RS485通讯接口 m与其他不同的系统进行通讯以实现数据交互。所述数据处理模块500与其他不同的系统进行通讯时可以采用Modbus通讯协议，从而提高光伏汇流箱的实用性。需要说明的是，在其他实施例中，所述数据处理模块500还可以包括数据存储单元。所述数据存储单元可以连接处理器单元k，用于对处理器单元k接收到的数据或者处理器单元k的分析处理结果进行存储。所述数据存储单元可以采用现有技术中任意一种存储装置，例如Flash存储器等等，其不应限制本实用新型的保护范围。本实施例中的数据处理模块500采用模块化设计，将各个器件集成于一个模块中，并且采用与采集模块600相适应的结构使得这两个模块的外形安装尺寸一致，从而简化了模块与模块之间的连接方式，节省了外部的数据连接线。图6示出了本实施例中采集模块600与数据处理模块500之间的连接方式示意图。参考图6所示，所述采集模块600与数据处理模块500通过相对应的数据连接孔实现插接，并且通过数据连接孔中的数据连接针实现了数据的传输。在这种方式中，增加光伏子串的路数时，只需要增加插接的采集模块600的数量即可，而不需要再进行其他的改动，从而使得光伏汇流箱的安装十分简单、便捷；并且这种插接方式还大大节省了光伏汇流箱的体积。在本实施例中，所述采集模块600与数据处理模块500进行插接安装之后，其可以通过Modbus通讯协议进行通讯。再参考图3，本实施例的光伏汇流箱还包括浪涌保护器300和断路器400。所述浪涌保护器300和断路器400分别对应连接光伏子串的输入端子组成的正极集线排和光伏子串的输出端子组成的负极集线排。在本实施例中，所述浪涌保护器300的结构和工作原理与现有技术中浪涌保护器的相类似，故在此不再赘述。所述断路器400可以采用现有技术中任意一种直流断路器，当然，在其他实施例中，也可以根据实际需要采用其他类型的断路器，其不应限制本实用新型的保护范围。图7示出了本实施例中光伏汇流箱的原理示意图。参考图7，各光伏子串的正极输入端(如图7中所示的INPUT 01+ INPUT 14+)分别对应连接一个采集模块600 ;所述采集模块600将采集到的各光伏子串的数据传输至数据处理模块500，由所述数据处理模块500对数据进行分析和处理。各光伏子串的正极输入端汇集后组成正极集线排110，各光伏子串的负极输入端(如图7中所示的INPUT 01- INPUT 14-)汇集后组成负极集线排120 ;浪涌保护器300和断路器400分别对应连接所述正极集线排110和负极集线排120。经过所述光伏汇流箱后形成正极输出端OUTPUT+和负极输出端OUTPUT-。需要说明的是，光伏汇流箱的结构并不限于本实施例的举例说明，在其他实施例中，可以根据需要对各个模块及组件的布局做简单变形，并且还可以根据实际需要增加或者减少光伏汇流箱内各组件或模块的类型或数量。本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种光伏汇流箱，其特征在于，包括一个或多个用于采集光伏子串的数据的采集模块；一个用于对接收到的光伏子串的数据进行分析处理的数据处理模块；所述采集模块包括一个或多个数据连接孔；所述数据处理模块包括与所述采集模块的数据连接孔相对应的数据连接孔；其中，所述数据连接孔中设置有数据连接针，所述数据处理模块与采集模块通过所述数据连接孔与数据连接针的插接进行连接。
2.如权利要求I所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述采集模块包括熔断器、防反二极管和用于检测所述光伏子串的电流，并将检测到的电流数据传输至数据处理模块的电流检测电路；所述熔断器的一端连接光伏子串的输出端子，另一端连接防反二极管的一端；所述防反二极管的另一端连接光伏子串的输入端子。
3.如权利要求2所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述电流检测电路包括电流传感器。
4.如权利要求I所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述数据处理模块包括:A/D转换单元、处理器单元；所述A/D转换单元连接所述采集模块和处理器单元，用于对采集模块采集到的数据进行转换，并将转换后的数据传输至处理器单元；所述处理器单元对接收到的转换后的数据进行分析处理。
5.如权利要求4所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述数据处理模块还包括用于对处理器单元接收到的数据进行存储的数据存储单元，所述数据存储单元连接处理器单元。
6.如权利要求4所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述数据处理模块还包括用于将处理器单元的分析处理结果进行显示的显示单元，所述显示单元连接所述处理器单元。
7.如权利要求4所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述数据处理模块还包括用于进行数据传输的RS485通讯接口。
8.如权利要求I所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述采集模块和所述数据处理模块之间通过Modbus通讯协议进行通讯。
9.如权利要求I所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述光伏汇流箱还包括断路器；所述断路器连接由所述光伏子串的输入端子组成的正极集线排和由其输出端子组成的负极集线排。
10.如权利要求I所述的光伏汇流箱，其特征在于，所述光伏汇流箱还包括浪涌保护器；所述浪涌保护器连接由所述光伏子串的输入端子组成的正极集线排和由其输出端子组成的负极集线排。
专利摘要一种光伏汇流箱。所述光伏汇流箱包括一个或多个用于采集光伏子串的数据的采集模块；一个用于对接收到的光伏子串的数据进行分析处理的数据处理模块；所述采集模块包括一个或多个数据连接孔；所述数据处理模块包括与所述采集模块的数据连接孔相对应的数据连接孔；其中，所述数据连接孔中设置有数据连接针，所述数据处理模块与采集模块通过所述数据连接孔与数据连接针的插接进行连接。本实用新型中采集模块和数据处理模块采用插接方式进行连接，节省了外部的数据连接线，简化了光伏汇流箱的布局且降低生产成本；另一方面，通过插接方式简化了增加光伏子串时对汇流箱的改动，提高了其实用性和通用性。
文档编号H01L31/048GK202549886SQ201220145610
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者邓博 申请人:杜邦太阳能有限公司