所述第四电阻R4设置于所述放大器Ul的输出端与负输入端之间。所述高通滤波电路202用于接收电流传感器中的电压信号，并利用第一、第二电容Cl、C2将低频信号过滤掉，同时利用放大器Ul放大直流拉弧产生的高频信号。本发明使用的高通滤波电路202的结构简单，且不需要电源供电，便于实现。
[0031]请参照图4，所述整流滤波电路203包括:第一二极管Dl、第三电容C3和第五电阻R5，所述第一二极管Dl的输入端连接至高通滤波电路202的输出端，所述第一二极管Dl的输出端连接至比较锁定电路204的第一输入端，所述第一二极管Dl的输出端通过所述第三电容C3和第五电阻R5形成的并联电路接地。当整流滤波电路203接收到高通滤波电路202中放大后的高频电压信号时，所述第一二极管Dl将放大后波动较大的高频信号转化为相对平滑的信号，同时通过调节第三电容C3和/或第五电阻R5的时间常数，可以改变拉弧信号的放大倍数，达到整流滤波的目的。
[0032]请参照图5，所述比较锁定电路204包括:第二二极管D2、比较器U2和第六电阻R6，所述比较器U2的输出端与比较器U2的第一输入端(正输入端)反向串联所述第二二极管D2，所述第六电阻R6设置于所述比较器U2的第一输入端，所述比较器U2的第二输入端(负输入端)连接至固定电源Vc，当然Vc值可调。比较器U2的第一输入端接收到整流后的拉弧信号，并将该拉弧信号与电压设定值Vc进行比较，判断拉弧现象是否产生，若拉弧信号的电压值大于Vc，则比较器U2输出高电平至单片机205，表不有拉弧信号产生，若拉弧信号的电压值小于Vc，则比较器U2输出低电平至单片机205(即无信号传递至单片机205) ο
[0033]作为优选，可以根据实际需求，对比较器U2的第二输入端的固定电源Vc进行设置，进而可以改变拉弧判断的阈值，适用范围广。
[0034]进一步的，所述智能检测单元20还包括开关量输入单元，用于采集所述断路器30的状态以及所述防雷器40的状态。
[0035]所述智能检测单元20的工作过程为:
[0036]电流检测单元201实时检测光伏组串以及继电器输出端301上的电流。电流检测单元201将检测到的电流拉弧信号转换为电压拉弧信号，没有拉弧时电流比较平缓，电流检测单元201输出的电压拉弧信号比较稳定，当发生拉弧时产生高频电流，电流检测单元201相应输出高频的电压拉弧信号。
[0037]高通滤波电路203抑制电压拉弧信号中的低频信号，通过并放大拉弧产生的高频信号。
[0038]整流滤波电路203将高频波动的信号，转化为相对平滑的信号，通过调节第三电容C3和/或第五电阻R5的时间常数，改变拉弧信号传递的放大倍数；当整流滤波电路203输出的电压，超出比较锁定电路204设定的值Vc时，判断拉弧现象产生，比较锁定电路204输出高电平信号，单片机205根据接收到的高频信号控制按键显示单元206向工作人员提醒拉弧信号产生，并利用网络通讯单元207将信号传输至以太网。
[0039]进一步，多数单片机205可以直接与断路器30的开关连接，待接收到拉弧信号后，自动调节断路器30上的对应开关，实现对汇流箱内直流拉弧的自动检测和处理。
[0040]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种具有直流拉弧检测功能的智能检测单元，其特征在于，包括:电流检测单元、依次设置在电流检测单元与单片机之间的高通滤波电路、整流滤波电路和比较锁定电路，单片机、按键显示单元和网络通讯单元，其中，所述按键显示单元和网络通讯单元与所述单片机连接，所述高通滤波电路的输入端与电流检测单元的输出端连接，所述高通滤波电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述比较锁定电路的一输入端连接，所述比较锁定电路的输出端与所述单片机连接。2.如权利要求1所述的具有直流拉弧检测功能的智能检测单元，其特征在于，所述电流检测单元采用电流传感器。3.如权利要求1所述的具有直流拉弧检测功能的智能检测单元，其特征在于，所述高通滤波电路包括:第一电容、第二电容、第一、第二、第三、第四电阻以及放大器，其中，所述第一、第二电容串联后连接至所述放大器的正输入端，所述第一电阻一端连接至第一、第二电容之间，另一端连接至放大器的输出端，所述放大器的正输入端通过第二电阻接地，所述放大器的负输入端通过所述第三电阻接地，所述第四电阻设置于所述放大器的输出端与负输入端之间。4.如权利要求1所述的具有直流拉弧检测功能的智能检测单元，其特征在于，所述整流滤波电路包括:第一二极管、第三电容和第五电阻，所述第一二极管的一端连接至高通滤波电路的输出端，所述第一二极管的输出端连接至比较锁定电路的第一输入端，所述第一二极管的输出端通过所述第三电容和第五电阻形成的并联电路接地。5.如权利要求1所述的具有直流拉弧检测功能的智能检测单元，其特征在于，比较锁定电路包括:第二二极管、比较器和第六电阻，所述比较器的输出端与比较器的第一输入端反向串联所述第二二极管，所述第六电阻设置于所述比较器的第一输入端。6.一种汇流箱，其特征在于，包括:光伏组串、如权利要求1所述的智能检测单元和断路器，所述光伏组串的正极接入所述断路器的输入正极端，所述光伏组串的负极接入所述断路器的输入负极端，所述智能检测单元设置于光伏组串的正极与断路器之间，且所述智能检测单元的电流检测单元连接至所述断路器的输出端。7.如权利要求6所述的汇流箱，其特征在于，所述电流检测单元采用电流传感器，所述光伏组串的正极端和负极端分别连接有保险熔断器。8.如权利要求6所述的汇流箱，其特征在于，所述高通滤波电路包括:第一电容、第二电容、第一、第二、第三、第四电阻以及放大器，其中，所述第一、第二电容串联后连接至所述放大器的正输入端，所述第一电阻一端连接至第一、第二电容之间，另一端连接至放大器的输出端，所述放大器的正输入端通过第二电阻接地，所述放大器的负输入端通过所述第三电阻接地，所述第四电阻设置于所述放大器的输出端与负输入端之间； 所述整流滤波电路包括:第一二极管、第三电容和第五电阻，所述第一二极管的一端连接至高通滤波电路的输出端，所述第一二极管的输出端连接至比较锁定电路的第一输入端，所述第一二极管的输出端通过所述第三电容和第五电阻形成的并联电路接地； 所述比较锁定电路包括:第二二极管、比较器和第六电阻，所述比较器的输出端与比较器的第一输入端反向串联所述第二二极管，所述第六电阻设置于所述比较器的第一输入端。9.如权利要求6所述的汇流箱，其特征在于，还包括防雷器，所述防雷器连接所述光伏组串的正极、负极并接地。10.如权利要求6所述的汇流箱，其特征在于，还包括自供电电源，所述自供电电源分别与所述光伏组串以及智能检测单元连接。
【专利摘要】本发明公开了一种具有直流拉弧检测功能的智能检测单元和汇流箱，该智能检测单元包括：电流检测单元、依次设置在电流检测单元与单片机之间的高通滤波电路、整流滤波电路和比较锁定电路，单片机、按键显示单元和网络通讯单元，其中，所述按键显示单元和网络通讯单元与所述单片机连接，所述高通滤波电路的输入端与电流检测单元的输出端连接，所述高通滤波电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述比较锁定电路的一输入端连接，所述比较锁定电路的输出端与所述单片机连接。本发明可以对汇流箱内的直流拉弧信号进行实时快速检测。
【IPC分类】H02S40/34, G01R31/12, G01R31/02
【公开号】CN105067945
【申请号】CN201510563587
【发明人】张发宇, 费春国, 宋强
【申请人】苏州长风自动化科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月7日