一种光伏智能汇流柜的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子电路领域，尤其涉及一种光伏智能汇流柜。
【背景技术】
[0002]光伏汇流柜是光伏发电系统中用于对光伏电池串列及外围辅助元件进行监测的一种设备，在设备正常工作的时候，电池阵列经过光照产生直流电，直流电输入到汇流柜并联阔流，然后由汇流柜输出到逆变器。
[0003]在光伏发电系统中，为了去提高汇流柜的输出电流、电压，通常采用将多个单体电池进行串、并联后封装成组件，然后将组件组成方阵接入汇流柜，这样的组合方式下，输入汇流柜的光伏组件的串并联结构是固定的，但是对于光伏发电而言，光伏电池是通过太阳辐射将光能转化为电能，其功率输出直接受制于光照和温度等外界环境变化的影响，当光照强度或环境温度等发生变化的时候，其功率也随之变化，那么输入逆变器的直流电压也会随外界条件的改变而变化。如果电池串列数较少，电压可能很低，将导致逆变失败、不能正常并网，甚至在并网在情况下会引起大电网的震荡。在现有的研宄领域，通常采用斩波升压电路去提高电压水平，但是在实际的应用中，升压电路只能将电压提高3?5倍，这对于电压较低的情况，依然不能有效地解决电压低的问题；与之相对，通过电池串列数增多提高电压，虽然在光照强度较低时满足了电压要求，但是光照增强时，电压就会很高，这将会使逆变装置的元器件被烧坏。因此，在汇流柜输出电压方面，缺乏一种能够随着温度、光照强度等外界条件变化时，自动调整光伏组件的串、并联组合的装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供的一种光伏智能汇流柜，它能解决现有的光伏汇流柜的输出电压不能随着外界条件的改变而变化，从而导致输出电压达不到并网要求的问题。
[0005]实用新型的目的是这样实现的:
[0006]一种光伏智能汇流柜，汇流柜的光伏电池串列输入端与电压传感器的输入端连接，电压传感器的输出端与电压比较电路的输入端连接，电压比较电路的输出端与晶闸管的控制极连接，在光伏电池串列输入端的正极和负极之间以及相邻光伏电池串列的正极和负极之间接入晶闸管。
[0007]具体的，电压传感器为霍尔电压传感器，电压比较电路是由型号为LM393的电压比较器构成的两组窗口比较器，电压比较电路的电压输入端与霍尔电压传感器的电压输出端连接，霍尔电压传感器的型号为BJHVS5。
[0008]所述光伏电池串列输入端和输出端之间还串接有熔丝、二极管、断路器。
[0009]进一步的，在光伏电池串列输出端的正极和负极之间设有防雷器。
[0010]采用上述结构，若干个光伏串列并联接入光伏汇流柜后，通过安装在汇流柜内的霍尔电压传感器对输入的电压进行监测，将监测的结果传输到电压比较控制电路的输入端，与所设定的值进行对比，如果测量的电压值在设定的定值范围内，向串联在相邻电池串列的正极和负极之间的晶闸管发正脉冲(向电池串列正极和负极处的晶闸管发负脉冲)，使其导通(关断)，此时电池串列将串联运行；若所测量的电压值在设定的定值范围之外，向串联在相邻电池串列正极和负极之间的晶闸管发负脉冲(向电池串列正极和负极处的晶闸管发正脉冲)，使其关断(导通)，此时电池串列将并联运行。
[0011 ] 这样能通过安装在汇流柜内的串并联装置，使汇流柜内的电池串列随外界自然环境的变化进行串联或并联的结构重组，输入逆变装置的电压值不再随外界环境的变化而有较大的改变，能够始终处于正常逆变的电压范围内，使汇流柜的输出电压很好的满足并网的要求。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0013]图1为本实用新型的结构框图；
[0014]图2为本实用新型中光伏汇流箱的电路图；
[0015]图3为本实用新型中电压比较电路与晶闸管的连接电路图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示光伏智能汇流柜，汇流柜I的光伏电池串列输入端2与电压传感器3的输入端连接，电压传感器3的输出端与电压比较电路4的输入端连接，电压比较电路4的输出端与晶闸管5的控制极连接，在光伏电池串列输入端2的正极和负极之间以及相邻光伏电池串列的正极和负极之间接入晶闸管5。
[0017]具体的，电压传感器3为霍尔电压传感器，霍尔电压传感器的型号为BJHVS5。
[0018]如图3所示，电压比较电路4是由型号为LM393的电压比较器构成的两组窗口比较器，电压比较电路4的电压输入端与霍尔电压传感器的电压输出端连接，霍尔电压传感器采集到的电压与可变电阻设定的某一定值作比较，当输入信号电压数值在阈值电压Ukefh和阈值电压U.之间，即U KEFH>Uin>U.时，第一部分的两个比较器的输出都为低电平，二极管截止，输出端Uratl为低电平，第二部分的两个比较器均输出高电平，二级管导通，输出端Uwt2为高电平；当输入信号电压U ^数值在窗口电压之外，即U 2队_或U in〈UKEFdt，第一部分的两个比较器的输出都为高电平，二极管导通，输出端Uratl为高电平，第二部分的两个比较器均输出低电平，二级管截止，输出端Urat2为低电平，通过以上控制原理将得到的脉冲信号发送到晶闸管的控制端。
[0019]如果霍尔电压传感器测量的电压值在设定的范围内，则通过电压比较器电路向串联在相邻光伏电池串列正极和负极之间的晶闸管发正脉冲，并向光伏电池串列的正极和负极处的晶闸管发负脉冲，此时光伏电池串列将串联运行；
[0020]如果霍尔电压传感器测量的电压值在设定的范围之外，则通过电压比较器电路向串联在相邻光伏电池串列正极和负极之间的晶闸管发负脉冲，并向光伏电池串列的正极和负极处的晶闸管发正脉冲，此时光伏电池串列将并联运行。
[0021]如图2所示，光伏电池串列输入端和输出端之间还串接有熔丝6、二极管7、断路器8 ;在光伏电池串列输出端的正极和负极之间设有防雷器9。
[0022]采用上述结构，使用时，能通过安装在汇流柜内的串并联装置，使汇流柜内的电池串列随外界自然环境的变化进行串联或并联的结构重组，输入逆变装置的电压值不再随外界环境的变化而有较大的改变，能够始终处于正常逆变的电压范围内，使汇流柜的输出电压很好的满足并网的要求。
【主权项】
1.一种光伏智能汇流柜，其特征在于:汇流柜⑴的光伏电池串列输入端⑵与电压传感器(3)的输入端连接，电压传感器(3)的输出端与电压比较电路(4)的输入端连接，电压比较电路⑷的输出端与晶闸管(5)的控制极连接，在光伏电池串列输入端⑵的正极和负极之间以及相邻光伏电池串列的正极和负极之间接入晶闸管(5)。
2.根据权利要求1所述的光伏智能汇流柜，其特征在于:所述电压传感器(3)为霍尔电压传感器，电压比较电路⑷是由型号为LM393的电压比较器构成的两组窗口比较器，电压比较电路(4)的电压输入端与霍尔电压传感器的电压输出端连接。
3.根据权利要求2所述的光伏智能汇流柜，其特征在于:所述霍尔电压传感器的型号为 BJHVS5。
4.根据权利要求1所述的光伏智能汇流柜，其特征在于:所述光伏电池串列输入端和输出端之间还串接有熔丝(6)、二极管(7)、断路器(8)。
5.根据权利要求1或4所述的光伏智能汇流柜，其特征在于:在光伏电池串列输出端的正极和负极之间设有防雷器(9)。
【专利摘要】一种光伏智能汇流柜，汇流柜的光伏电池串列输入端与电压传感器的输入端连接，电压传感器的输出端与电压比较电路的输入端连接，电压比较电路的输出端与晶闸管的控制极连接，在光伏电池串列输入端的正极和负极之间以及相邻光伏电池串列的正极和负极之间接入晶闸管。本实用新型能解决现有的光伏汇流柜的输出电压不能随着外界条件的改变而变化，从而导致输出电压达不到并网要求的问题。
【IPC分类】H02S40-36
【公开号】CN204539082
【申请号】CN201520256161
【发明人】牛欢欢, 汪芳宗
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月24日