一种汇流箱电源模块的制作方法

本申请属于电源模块，具体为一种汇流箱电源模块。

背景技术：

1、按照行业标准，dc1500v以下为一个电压等级，高于dc1500v为另一个电压等级，所执行的相关标准均不一样。故而国内外光伏电站目前最高的电压等级均为dc1500v。

2、在dc1500v系统中，组串的最大开路电压通常为1350v左右，一般不会超过1500v。故而当前行业内，用于dc1500v光伏系统中的汇流箱自供电电源模块的设计最大工作电压均为dc1500v。

3、当随着光伏行业降本增效的推进，越来越多的大功率组件投入市场。组件功率增大，单片组件的开路电压增高，加上组件的负温度效应，以及组件超发等因素的影响，在一些电站上会出现偶尔高于dc1500v电压的情况。这种偶尔出现的高于dc1500v的电压对汇流箱自供电电源模块的安全运行构成了威胁。常规最大设计电压为dc1500v的电源模块在此情况下可能出现加速老化，甚至绝缘击穿的风险。

4、汇流箱的电源模块输入端接在汇流箱内的直流母线上。一旦电源模块内部短路，直流母线可提供最大200—300a的故障电流，如此巨大的高压电流瞬间加载到内部发生短路的电源模块上，通常直接导致电源模块炸毁，导致汇流箱内被熏黑，甚至引起箱内其他部件的绝缘损坏，导致汇流箱整机烧毁的事故，造成较大风险隐患和经济损失。

5、通常，电源模块防止内部短路故障的保护方式为加装保险丝。但由于dc1500v电压等级较高，额定电压达到dc1500v的熔断器尺寸通常为10×85mm、10×65mm、14×56mm等尺寸太大无法放到电路板上。而适合放在电路板上6×30mm的夹持式熔断器最高额定电压只有dc1000v，在dc1500v电压下熔断之后无法有效地灭弧，起不到保护的作用。

技术实现思路

1、本申请的目的是针对现有技术的缺点，设计了一种汇流箱电源模块，能够最终使电源模块的额定工作电压达到dc1600v，满足光伏电站的新的需求。

2、本申请采用的技术方案如下：

3、一种汇流箱电源模块，包括电源接入模块，所述电源接入模块的输出端连接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端连接有电压信号采集模块的输入端，电压信号采集模块的输出端通过电压控制模块与电源管理芯片的输入端相连接，电源管理芯片的输出端通过驱动电路和次级整流滤波电路连接有电压输出接头。

4、所述稳压电路由初级整流滤波电路、保护电路和次级整流滤波电路组成，电源接入模块输出的输入电压经过初级整流滤波电路后，依次经过功率变换电路和次级整流滤波电路连接到输出电压。

5、所述保护电路中包括串联连接的熔断器和自恢复保险丝，熔断器和自恢复保险丝接入电源接入模块的供电电路中。

6、所述电压控制模块包括降压电路和反馈电路，降压电路中包括多个串联连接的mos管，多个mos管与电源接入模块的供电电路连接并接入电源管理芯片。

7、所述电源管理芯片通过驱动电路和功率变换电路经过次级整流滤波电路后提供后续供电。

8、与现有技术相比，本申请的有益效果是：

9、1、本申请通过采用多个mos管串联的方案，降低对单个mos管电压的要求，同时利用电源管理芯片实现对多个mos管的协同工作，最终使电源模块的额定工作电压达到dc1600v，有效满足了光伏电站的新的需求。

10、2、本申请采用由传统熔断器与自恢复保险丝串联组合而成的阻断式短路过流保护方案替代传统的熔断式过流保护方案，能够在电源模块内部出现短路之后，短路电流增大，自恢复熔断器电阻升高承担一部分电压，分摊加载到熔断器上的电压，使熔断器能够在dc1000v的电压范围内有效熔断，从而实现电源模块内部的短路保护功能。

技术特征：

1.一种汇流箱电源模块，包括电源接入模块，其特征在于：所述电源接入模块的输出端连接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端连接有电压信号采集模块的输入端，电压信号采集模块的输出端通过电压控制模块与电源管理芯片的输入端相连接，电源管理芯片的输出端通过驱动电路和次级整流滤波电路连接有电压输出接头。

2.根据权利要求1所述的一种汇流箱电源模块，其特征在于：所述稳压电路由初级整流滤波电路、保护电路和次级整流滤波电路组成，电源接入模块输出的输入电压经过初级整流滤波电路后，依次经过功率变换电路和次级整流滤波电路连接到输出电压。

3.根据权利要求2所述的一种汇流箱电源模块，其特征在于：所述保护电路中包括串联连接的熔断器和自恢复保险丝，熔断器和自恢复保险丝接入电源接入模块的供电电路中。

4.根据权利要求3所述的一种汇流箱电源模块，其特征在于：所述熔断器的熔断电压为dc1000v。

5.根据权利要求1所述的一种汇流箱电源模块，其特征在于：所述电压控制模块包括降压电路和反馈电路，降压电路中包括多个串联连接的mos管，多个mos管与电源接入模块的供电电路连接并接入电源管理芯片。

6.根据权利要求1所述的一种汇流箱电源模块，其特征在于：所述电源管理芯片通过驱动电路和功率变换电路经过次级整流滤波电路后提供后续供电。

7.根据权利要求1所述的一种汇流箱电源模块，其特征在于：所述电压输出接头的输出电压为dc1600v。

技术总结
本申请属于电源模块技术领域，具体为一种汇流箱电源模块，包括电源接入模块，所述电源接入模块的输出端连接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端连接有电压信号采集模块的输入端，电压信号采集模块的输出端通过电压控制模块与电源管理芯片的输入端相连接，电源管理芯片的输出端通过驱动电路和次级整流滤波电路连接有电压输出接头，其有益效果在于：本申请通过采用多个MOS管串联的方案，降低对单个MOS管电压的要求，同时利用电源管理芯片实现对多个MOS管的协同工作，最终使电源模块的额定工作电压达到DC1600V，有效满足了光伏电站的新的需求。

技术研发人员：张发宇,宋强
受保护的技术使用者：苏州长风自动化科技有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12