光伏汇流箱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型是关于光伏汇流箱能效分析技术，特别是关于一种光伏汇流箱。
【背景技术】
[0002] 随着经济的持续发展和环境污染的不断加剧，可再生能源的开发和利用已经成为 大势所趋。依据国家的能源战略方针，太阳能光伏发电技术可W有效地解决能源短缺及降 低碳排放的问题。如何提高光伏发电效率，对光伏发电的各个组件及环节进行能效分析则 极为重要。汇流箱作为将若干光伏组件串电流合并汇总输入到逆变器中的重要一环，需要 分析和研究其工作过程中的功率损耗。
[0003] 实用新型名称为用于太阳能光伏发电系统的光伏阵列汇流箱（专利【申请号】 201020564614.X)的中国专利中提出了将各个光伏组串串联接到烙断器的一段，烙断器的 另一端接至防反二极管的输入极，防反二极管的输出极通过电流检测模块连接到正负母排 上。但是，本专利在防反二极管在阻止各组串间环流的同时，在工作过程中会产生一定的压 降(约0.7V)，对应的产生了一定的功率损耗。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型实施例提供了一种光伏汇流箱，W在局部光伏组件被遮挡的时候，减 小汇流箱内的反灌电流，降低由于防反二极管导通压降所引起的功率损耗，提高光伏发电 系统的运行效率。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种光伏汇流箱，多组光伏组件串分 成正负两极分别进入所述汇流箱，所述汇流箱包括:多条电缆，多个烙断器，一断路器、一避 雷器及至少一防反二极管；
[0006] 其中的m条电缆的一端分别通过不同的正极输入端口连接至光伏组串正极，另一 端通过一正极输出电缆共同连接至正极输出端口，所述m条电缆均设有烙断器；
[0007] 另外的n条电缆一端分别通过不同的负极输入端口连接至光伏组串正极，另一端 通过一负极输出电缆共同连接至负极输出端口；
[0008] 所述断路器设置在所述正极输出电缆上；
[0009] 所述避雷器连接在所述正极输出电缆与负极输出电缆之间；
[0010] 所述防反二极管设置在所述正极输出电缆上或所述m条电缆的其中一条共用一个 防反二极管。
[0011] -实施例中，所述防反二极管的个数为1，设置在所述正极输出电缆上。
[0012] 一实施例中，防反二极管的个数为N，每^条电缆共用其中一个防反二极管。
[0013] 利用本实用新型，可W在局部光伏组件被遮挡的时候，减小汇流箱内的反灌电流， 降低由于防反二极管导通压降所引起的功率损耗，提高光伏发电系统的运行效率。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可W根据运些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本实用新型一实施例的光伏汇流箱的结构示意图；
[0016] 图2为本实用新型另一实施例的光伏汇流箱的结构示意图；
[0017] 图3为本实用新型一实施例的防反二极管安装分析方法流程图；
[0018] 图4为本实用新型另一实施例的防反二极管安装分析方法流程图；
[0019] 图5为本实用新型实施例的U-I特性曲线示意图；
[0020] 图6为本实用新型一实施例的确定反向电流通过反向电流校验时的防反二极管的 最小个数的方法流程图；
[0021] 图7为本实用新型另一实施例的确定反向电流通过反向电流校验时的防反二极管 的最小个数的方法流程图。
【具体实施方式】
[0022] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023] 本实用新型实施例提供一种光伏汇流箱，多组光伏组件串分成正负两极分别进入 所述汇流箱，该汇流箱包括：
[0024] 多条电缆，多个烙断器，一断路器、一避雷器及至少一防反二极管；
[0025] 其中的m条电缆的一端分别通过不同的正极输入端口连接至光伏组串正极，另一 端通过一正极输出电缆共同连接至正极输出端口，所述m条电缆均设有烙断器；
[0026] 另外的n条电缆一端分别通过不同的负极输入端口连接至光伏组串正极，另一端 通过一负极输出电缆共同连接至负极输出端口；
[0027] 所述断路器设置在所述正极输出电缆上；
[0028] 所述避雷器连接在所述正极输出电缆与负极输出电缆之间；
[0029] 所述防反二极管设置在所述正极输出电缆上或所述m条电缆的其中一条共用一个 防反二极管。
[0030] 防反二极管的个数和位置可W根据具体情况进行设定，下面分别具体说明。
[0031] 如图1所示，本实用新型实施例提供一种光伏汇流箱，多组光伏组件串分成正负两 极分别进入所述汇流箱，该汇流箱包括:多条电缆，多个烙断器12,一断路器13、一避雷器14 及一个防反二极管11。
[0032] 其中的m条电缆10的一端分别通过不同的正极输入端口 40连接至光伏组串正极 (如光伏阵列1( + ))，另一端通过一正极输出电缆30共同连接至正极输出端口 50，m条电缆均 设有烙断器12。
[0033] 另外的n条电缆20-端分别通过不同的负极输入端口 60连接至光伏组串正极，另 一端通过一负极输出电缆80共同连接至负极输出端口 70。
[0034] 断路器13设置在正极输出电缆30上，避雷器14连接在正极输出电缆30与负极输出 电缆80之间；
[00巧]防反二极管11设置在正极输出电缆30上。
[0036] 如图2,本实用新型实施例提供一种光伏汇流箱，多组光伏组件串分成正负两极分 别进入所述汇流箱，该汇流箱包括:多条电缆，多个烙断器12,一断路器13、一避雷器14及N 个防反二极管11。图帥，仅^〇等于^举例说明，并非用于限定。
[0037] 其中的m条电缆10的一端分别通过不同的正极输入端口 40连接至光伏组串正极 (如光伏阵列1( + ))，另一端通过一正极输出电缆30共同连接至正极输出端口 50，m条电缆均 设有烙断器12。
[0038] 另外的n条电缆20-端分别通过不同的负极输入端口 60连接至光伏组串正极，另 一端通过一负极输出电缆80共同连接至负极输出端口 70。
[0039] 断路器13设置在正极输出电缆30上，避雷器14连接在正极输出电缆30与负极输出 电缆80之间；
[0040] 每§条电缆共用其中一个防反二极管，图2中，每2条电缆共用其中一个防反二极 管。
[0041] 图1及图2的光伏汇流箱中均可W包括测量模块15,该测量模块15可W为电压表或 电流表。另外，负极输出端口 70及正极输出端口 50连接至相邻段光伏汇流箱或者连接至逆 变器。
[0042] 图1所示的防反二极管的个数为最低值1个，图2所示的实施例的防反二极管的个 数为N，需要注意到是，防反二极管个数需要满足被遮挡的光伏组件串的工况为稳态工况， 不同的情况防反二极管个数可能不同，下面详细说明。
[0043] 在光伏发电系统的运行中，由于外界环境因素扰动（例如由于云层或者灰尘导致 的光伏组件串遮蔽），将会产生不可避免的系统扰动。在此情况下，并联的光伏组件串输出 电压不同；如果并联光伏组件串无防反二极管安装，将导致直流侧电流反灌，影响汇流箱及 逆变器的正常功率输出，甚至影响光伏电池板的安全稳定运行。因此，快速准确的电参量检 测及故障诊断切除对于光伏发电系统的正常运行至关重要。
[0044] 为了防止上述情况发生，汇流箱应当具备快速检测、定位异常输入电量的功能，W 迅速识别因器件损坏、遮蔽问题造成的不均衡输入，保证各光伏组件串的输入电压、电流一 致，避免可能产生的能量损耗。为此，有必要对汇流箱的监测方式进行研究，W选取合适的 电参量及传感器件，实现快速准确的故障诊断检测；与此同时，应对监测点位置进行优化， W合理减小汇流箱仪表的损耗并保障其正常运行，为光伏汇流箱的正确配置提供理论依 据。
[0045] 当某串光伏组件串被遮挡时，连接至同1个光伏汇流箱的所有其他光伏组件串都 将为此光伏组件串提供反向电流，而连接至同1个逆变器的其他汇流箱的光伏组件串由于 该回路防反二极管的作用不会为此串光伏组件提供反向电流。
[0046] 假设在一个有m条输入支路的汇流箱，其输入支路没有设置防反二极管，输出回路 串联防反二极管。在m条支路中，有n条支路的光伏组件串被遮挡，光照度为200W/V(较佳 地，n可W为1);其余m-n路支路均处于正常运行工况，其光照度为lOOOW/m2。在该情况下，该 汇流箱直流电压因被遮挡支路影响而显著降低(所有支路的直流电压均被错位到相等的电 压值），m-n条支路为被遮挡支路提供反向电流。
[0047] 在上述稳态情况下，根据上述分析，光伏汇流箱各支路