一种光伏汇流盒的制作方法

本实用新型涉及一种光伏汇流盒。

背景技术：

光伏扶贫工程正在各地如火如荼地开展，在贫困村建设村级光伏电站俨然已成为当今新能源建设的主流。村级电站主要建设地址为住户的屋顶，面积小，安装容量有限，具有分散安装，单个并网点容量小、并网电压等级低等特点。目前，市面上的汇流装置为5～16路进线的交直流汇流箱，适用于集中安装或单个并网点具有一定规模的光伏系统，不适用于村级电站的建设。

申请公布号为CN106357215A的中国专利申请文件中公开了一种光伏汇流箱，包括箱体，箱体内设置有温度检测装置、散热装置和控制装置，当检测到的箱体内温度高于预设范围时，控制散热装置进行散热，保证箱体内元器件运行在可靠范围内，延长使用寿命。温度检测装置检测的温度信号是箱体内的环境温度信息，并非是特定区域或者特定元器件的温度。但是，根据目前投入运行的光伏电站故障数据统计来看，大多数的汇流箱故障都是由于特定设备的温度过高、开关接口处出现松动所导致的温差超标，或是电气连接器老化所导致电阻增大发热增加等等原因所致。汇流箱烧坏现象时有发生，从而引发的火灾、停电事故威胁着电网安全甚至是人身安全。

众所周知，金属材料温度升高会导致其电阻增加，电阻变大又会导致发热增加，循环往复，最后必导致金属材料表面由于长时间的温度过高而发生氧化；且随着金属表面温度升高，材料会发生软化，冷却之后便产生变形。箱体内的金属材料主要是汇流母排，因此，汇流母排的温度能够反映开关接口处是否出现松动、电气连接器老化是否导致电阻增大发热增加等等现象，即，汇流母排的温度能够体现汇流箱的运行状态。温度过高时，应及时降温，避免故障的进一步扩大，防止汇流箱因温度过高产生形变甚至元器件损坏。但是，上述光伏汇流箱中的温度检测装置用于检测箱体内环境的温度，箱体内环境的温度的影响因素不但有箱体内所有的组成部分，还有外在的因素，比如箱体外天气温度，因此，箱体内环境温度并不能代表汇流母排表面的温度，即不能代表箱体内金属材料的温度，通过上述光伏汇流箱中的温度检测装置无法准确反映汇流母排表面的温度，因此，根据箱体内环境温度无法准确体现汇流箱的运行状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种光伏汇流盒，用以解决传统的光伏汇流箱无法准确体现汇流箱的运行状态的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种光伏汇流盒，包括盒体，盒体内设置有汇流母排、温度检测模块、控制模块和散热模块，控制模块采样连接所述温度检测模块，控制连接所述散热模块，所述温度检测模块包括与汇流母排的个数相同、且与汇流母排一一对应的温度传感器，各温度传感器布置在对应的汇流母排上。

光伏汇流盒中，每个汇流母排上均设置有温度传感器，各温度传感器能够准确检测到汇流母排的温度，由于汇流母排的温度能够反映开关接口处是否出现松动、电气连接器老化是否导致电阻增大发热增加等汇流箱的运行状态，因此，通过检测各汇流母排的温度能够准确得到汇流盒的运行状态，实时对汇流盒进行监测。而且，当各汇流母排的温度高于设定阈值时，可以控制散热模块对各汇流母排进行散热，避免温度过高造成内部设备损坏。因此，该光伏汇流盒能及时发现故障，控温功能的设计能有效避免内部元器件因温度过高造成的变形、烧坏等难以修复的故障，具备较高的可靠性。

所述汇流盒为交流汇流盒，盒体内的汇流母排为A相汇流母排、B相汇流母排、C相汇流母排、N相汇流母排和PE相汇流母排，所述温度检测模块包括五个温度传感器，分别对应布置在各汇流母排上。

所述盒体内还设置有避雷器，汇流母排通过熔断器连接所述避雷器。避雷器前端设置有熔断保护措施，能有效防止过电压损坏设备。

所述控制模块的供电端连接电源模块，所述电源模块的电压输入端连接汇流母排，取电于汇流母排，所述电源模块的电压输入端与汇流母排的取电线路上串设有空气开关，用于实现安全供电。

所述控制模块连接有通信模块，用于将温度信号传递至后台监控系统，实现与后台光伏监控系统的实时通信。

所述散热模块为散热风扇，各汇流母排围绕所述散热风扇布置，能够对各汇流母排进行有效散热。

所述盒体的下侧面上设置有输入电缆防水接头、输出电缆防水接头和接地电缆防水接头，用于连接相应的设备。

盒体采用厚度不小于2mm的热镀锌钢板，盒体门轴为不锈钢门轴，具有防潮，抗紫外线、抗老化，易于散热等特点。

附图说明

图1是分布式光伏发电系统结构简图；

图2是光伏汇流盒内组成部分的布置图；

图3是光伏汇流盒的电气原理示意图；

图4是光伏汇流盒外观图；

图5是光伏汇流盒下侧面的各接头布置图。

具体实施方式

本实用新型提供的光伏汇流盒可以是交流汇流盒，汇流母排上汇流的是交流电；也可以是直流汇流盒，那么，汇流母排上汇流的是直流电。本实施例以交流汇流盒为例。

如图1所示，分布式光伏发电系统包括若干个光伏组串21，经组串式逆变器22逆变成AC380V的交流电，为了使汇流盒适用于面积小、安装容量有限村级屋顶光伏电站的建设，本实施例中，两路交流电在汇流盒23中进行汇流，然后接入电网。因此，该汇流盒具有分散安装，单个并网点容量小，并网电压等级低等特点。

汇流盒的盒体内设置有汇流母排(也称为汇流铜排)、温度检测装置、控制装置和散热装置。由于汇流盒为交流汇流盒，那么，如图2所示，汇流盒中的汇流母排就有A相汇流母排12-1、B相汇流母排12-2、C相汇流母排12-3、N相汇流母排12-4和PE相汇流母排12-5。由于温度检测装置中包括的温度传感器(也称为测温传感器)与汇流母排的个数相同，并且一一对应，那么，温度传感器的个数就为5个。如图2所示，各汇流母排上均固定安装有温度传感器14，比如通过粘贴的方式。

盒体内还设置有避雷器13，汇流母排通过熔断器11连接避雷器13，即各汇流母排与熔断器11连接，然后经避雷器13接地，避雷器13前端设置有熔断保护措施，且熔断器11的额定电流为100A，能有效防止过电压损坏设备。此外，与较集中式的电站采用的交流汇流箱相比，本实施例提供的汇流盒省去了断路器的配置，结构简单、体积小便于安装，故障率低。

散热装置17的实现方式有很多种，比如：散热风扇、水冷设备等，本实施例以散热风扇为例，如图2所示，A相汇流母排12-1、B相汇流母排12-2、C相汇流母排12-3、N相汇流母排12-4和PE相汇流母排12-5围绕该散热风扇布置，能够实现对这五个汇流母排进行同时散热。

本实施例中，各温度传感器14输出连接测温装置15，该测温装置相当于温度传感器的管理设备，用于管理各温度传感器。本实施例中，控制装置为智能数据处理装置16，测温装置15输出连接智能数据处理装置16，智能数据处理装置16控制连接散热装置17，如图3所示。

智能数据处理装置16包括处理器、电源模块、通信模块、时钟模块和控温模块。其中，处理器是控制核心，温度控制策略加载在该处理器中；电源模块供电连接处理器，并且，该电源模块的电压输入端连接汇流母排，用于从汇流母排中取电，在该电源模块的电压输入端与汇流母排之间的取电线路上串设有空气开关18，用于实现安全供电；通信模块用于将温度信号传递至后台监控系统，实现处理器与后台光伏监控系统的实时通信；智能数据处理装置16通过控温模块控制连接散热装置17，控温模块相当于散热装置的驱动设备；时钟模块是智能数据处理装置16中的一个重要环节，故障报警事件的记录需要有时间，时钟模块通过一个简单的串口与处理器进行通讯，实时提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。

测温装置15发射电磁波序列至各温度传感器14，各温度传感器14接收电磁波并将带有温度信息的声表面波转化为电磁波发射至测温装置15，测温装置15将其转化为电信号后通过通信接口发送至智能数据处理装置16中的处理器，处理器对比采集到的温度值和预先设定的阈值，若超过阈值，则通过通信模块向监控后台发出报警，并发出指令给控温模块，控温模块控制启动散热装置17，避免汇流母排温度过高造成设备损坏。

如图4所示，盒体采用有效厚度不小于2mm的热镀锌高品质钢板，盒体门轴采用不锈钢门轴，盒体结构具有防潮，抗紫外线、抗老化，易于散热等特点，整机防护等级不低于IP65。

如图5所示，盒体的下侧面上设置机械输入输出接口和接地接口，机械输入输出接口包括输入电缆防水接头42和输出电缆防水接头43，接地接口为接地电缆防水接头41，接地接口连接的是汇流盒中的接地母排。

因此，该光伏汇流盒具有智能测温、控温和故障告警的功能，能及时发现故障，控温功能的设计能有效避免内部元器件因温度过高造成的变形、烧坏等难以修复的故障，具备较高的可靠性。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。