专利名称：一种智能光伏汇流箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏汇流箱技术领域，特别涉及一种智能光伏汇流箱。
背景技术：
在现有的光伏发电系统中，为减少光伏组件与逆变器之间的连接线，方便维护，提高可靠性，在光伏组件与逆变器之间增加的光伏汇流箱装置。把一定数量的规格相同的光伏电池组件串联组成一个光伏电池组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列汇流箱进行汇流，通过防雷器与断路器后输出，方便了后级逆变器的接入。目前，国外与国内的光伏阵列发电汇流箱，在电池组件故障或汇流箱内部器件发生故障时，不能够及时判断出故障问题点，造成维修上的困难，降低了光伏发电系统的可靠性。市场的光伏汇流箱，普遍都没有熔断器状态检测功能，不具有光伏电池组串开路和短路故障检测功能，在大型光伏并网型发电系统中，从上万电池组件中查找故障电池组件，难度也是非常大，降低了系统的经济性，维护成本也较大。另外，目前市场上的汇流箱多采用RS485通信的方式，信息传输速度慢，通信效率低下，为了保证可靠地通信，RS485总线最多只能挂32个汇流箱，当汇流箱数量很多时，采用RS485总线通信的方式就不能满足要求。
发明内容本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种可以实时监测各个光伏组串的工作状态、及时准确判断故障点，并且通信速度快，可扩展性良好的智能光伏汇流箱。本实用新型的目的通过以下技术方案实现提供了一种智能光伏汇流箱，包括汇流母线和与汇流母线连接的多个光伏组串，在光伏组串中设置有组串电压检测电路和组串电流检测电路，其特征在于还包括控制电路和以太网通信接口电路，所述组串电压检测电路的输出端和组串电流检测电路的输出端分别与所述控制电路连接，所述控制电路通过以太网通信接口电路与以太网络通信。其中，在所述光伏组串中设置有熔断器。其中，在所述光伏组串中设置有防反二极管。其中，所述汇流母线设置有汇流母线电压检测电路，所述汇流母线电压检测电路与控制电路连接。其中，在汇流母线的正极、负极和大地之间设置有防雷电路，在汇流母线的输出端设置有直流断路器，所述防雷电路的输出端和直流断路器分别与控制电路连接。其中，所述汇流母线的正极和负极之间设置有供电电源电路，所述供电电源电路包括过压保护电路。其中，所述控制电路连接有按键查询电路和显示电路。其中，还包括用于检测汇流箱内部温度的温度检测电路，所述温度检测电路输出端与控制电路连接。[0014]其中，还包括与控制电路连接的声光报警电路。本实用新型的有益效果本实用新型中组串电压检测电路和组串电流检测电路可以实时检测各个光伏组串的电压以及电流状态，并将检测数据传送给控制电路，控制电路根据各个光伏组串的电流及电压数据对每一路的光伏阵列的工作参数和运行状态进行实时监控和故障判断，同时通过以太网络将检测数据以及结果向外传送，在异地终端上可以方便地监控到连接到汇流箱上的各个光伏组串的工作状态。因此用户可以实时监测各个光伏组串的工作状态，及时准确判断故障点。另外，本实用新型采用以太网通信，这种通信方式能够实现光伏发电监控中心能够和每一个汇流箱进行可靠通信，基于TCP/IP协议的以太网具有网络速度快，可达千兆甚至更快，便于多个系统联网，系统扩展几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，有成熟可靠的系统安全体系；不同的传输介质可以灵活组合，如同轴电缆、双绞线、光纤等，可降低投资成本，可以实现远程访问、远程监控。
图I是本实用新型一种智能光伏汇流箱的实施例的电路框图。 在图I中包括有I—汇流母线、2—光伏组串、3—组串电压检测电路、4—组串电流检测电路、5—控制电路、6—太网通信接口电路、7—熔断器、8—防反二极管、9—汇流母线电压检测电路、10—防雷电路、11—直流断路器、12—供电电源电路、13—按键查询电路、14——显示电路、15——温度检测电路、16——声光报警电路、17——地址设定电路。
具体实施方式
本实用新型一种智能光伏汇流箱的具体实施方式
，如图I所示，包括有汇流母线I和与汇流母线I连接的多个光伏组串2，在光伏组串2中设置有组串电压检测电路3和组串电流检测电路4，其特征在于还包括控制电路5和以太网通信接口电路6，所述组串电压检测电路3的输出端和组串电流检测电路4的输出端分别与所述控制电路5连接，所述控制电路5通过以太网通信接口电路6与以太网络通信。其中，组串电压检测电路3和组串电流检测电路4可以实时检测各个光伏组串2的电压以及电流状态，并将检测数据传送给控制电路5，控制电路5根据各个光伏组串2的电流及电压数据实时诊断每一光伏组串2是否存在开路、断路、电流倒灌等故障状态。例如，如果某一光伏组串2的电压信号为零，则表明该了光伏组串2发生了开路或断路的故障。控制电路5除了对每一路的光伏阵列的工作参数和运行状态进行实时监控、故障诊断和历史数据记录，同时通过以太网络将检测数据以及诊断结果向外传送，在异地终端上可以方便地监控到连接到汇流箱上的各个光伏组串2的工作状态、熔断器7状态、防雷器状态和直流断路器11状态。另外，本实用新型采用以太网通信，这种通信方式能够实现光伏发电监控中心能够和每一个汇流箱进行可靠通信，基于TCP/IP协议的以太网具有网络速度快，可达千兆甚至更快，便于多个系统联网，系统扩展几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，有成熟可靠的系统安全体系；不同的传输介质可以灵活组合，如同轴电缆、双绞线、光纤等，可降低投资成本，可以实现远程访问、远程监控。[0021]本实施例中，在所述光伏组串2中设置有熔断器7。在电流过大时熔断器7自动断开，保护光伏组串2。同时控制器根据每一个光伏组串2的电流信号与电压信号诊断每一个光伏组串2输入回路中熔断器7的故障状态，例如如果某一光伏组串2的电流信号为零，而电压信号不为零，则表明该路光伏组串2输入回路中发生了熔断器7烧毁的故障。本实施例中，在所述光伏组串2中设置有防反二极管8。防反二极管8可有效地防止在光伏组串2不发电或者存在故障时产生电流反充，避免光伏发电系统通过光伏组串2放电，也保护了光伏组串2。本实施例中，所述汇流母线I设置有汇流母线电压检测电路9，所述汇流母线电压检测电路9与控制电路5连接。汇流母线电压检测电路可以实时、有效的检测汇流母线I的电流情况，并将检测信号传送给控制电路5 ;控制电路5根据汇流母线电压检测电路的检测信号对汇流母线I进行实时故障诊断并记录历史数据。
·[0024]本实施例中，在汇流母线I的正极、负极和大地之间设置有防雷电路10，在汇流母线I的输出端设置有直流断路器11，所述防雷电路10的输出端和直流断路器11分别与控制电路5连接。防雷电路10和直流断路器11可以进一步保护汇流母线1，同时防雷电路10与直流断路器11的干接点状态输出端口与控制电路5连接，控制电路5可以实时判断防雷电路10和直流断路器11的工作状态，便于及时发现故障。本实施例中，所述汇流母线I的正极和负极之间设置有供电电源电路12，所述供电电源电路12包括过压保护电路。当发生过压时，过压保护电路关闭供电电源模块，防止智能光伏汇流箱内部电路损坏。本实施例中，所述控制电路5连接有按键查询电路13和显示电路14。用户可以通过按键查询各个光伏组串2以及汇流母线I的电流、电压和功率等实时信息或者历史数据，便于用户判断光伏系统的运行状况或者故障点。本实施例中，还包括用于检测汇流箱内部温度的温度检测电路15，所述温度检测电路15输出端与控制电路5连接。温度检测电路15检测汇流箱内部温度并将该检测数据发送给控制电路5，控制电路5根据该数据判断是否温度过高并在温度过高时采取进一步动作。避免汇流箱内部因为温度过高的原因损坏内部电路。本实施例中，还包括与控制电路5连接的声光报警电路16。当光伏组串2发生故障时，声光报警电路16可及时报警，便于维修人员及时发现故障点。本实施例中，还包括地址设定电路17，所述地址设定电路17与控制电路5连接。用户通过地址设定电路17可以设定光伏汇流箱的编号和通信地址，便于实现对多个光伏汇流箱的管理。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求1.一种智能光伏汇流箱，包括汇流母线(I)和与汇流母线(I)连接的多个光伏组串(2),在光伏组串(2)中设置有组串电压检测电路(3)和组串电流检测电路(4)，其特征在于还包括控制电路(5)和以太网通信接口电路(6)，所述组串电压检测电路(3)的输出端和组串电流检测电路(4)的输出端分别与所述控制电路(5)连接，所述控制电路(5)通过以太网通信接口电路(6)与以太网络通信。
2.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于在所述光伏组串(2)中设置有熔断器(7)。
3.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于在所述光伏组串(2)中设置有防反二极管(8)。
4.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于所述汇流母线(I)设置有汇流母线电压检测电路(9 )，所述汇流母线电压检测电路(9 )与控制电路(5 )连接。
5.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于在汇流母线(I)的正极、负极和大地之间设置有防雷电路(10)，在汇流母线(I)的输出端设置有直流断路器(11)，所述防雷电路(10)的输出端和直流断路器(11)分别与控制电路(5)连接。
6.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于所述汇流母线(I)的正极和负极之间设置有供电电源电路(12)，所述供电电源电路(12)包括过压保护电路。
7.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于所述控制电路(5)连接有按键查询电路(13)和显示电路(14)。
8.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于还包括用于检测汇流箱内部温度的温度检测电路(15 )，所述温度检测电路(15 )输出端与控制电路(5 )连接。
9.如权利要求I所述的一种智能光伏汇流箱，其特征在于还包括与控制电路(5)连接的声光报警电路(16)。
专利摘要本实用新型涉及光伏汇流箱技术领域，特别涉及一种智能光伏汇流箱，包括汇流母线和与汇流母线连接的多个光伏组串，在光伏组串中设置有组串电压检测电路和组串电流检测电路，还包括控制电路和以太网通信接口电路，所述组串电压检测电路的输出端和组串电流检测电路的输出端分别与所述控制电路连接，所述控制电路通过以太网通信接口电路与以太网络通信。在本实用新型中，用户可以实时监测各个光伏组串的工作状态、及时准确判断故障点。另外，本实用新型采用以太网通信，这种通信方式通信速度快，可扩展性良好。
文档编号H02J13/00GK202798163SQ20122049176
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者陈书生, 韩军良 申请人:广东易事特电源股份有限公司