一種光伏智能匯流柜的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子電路領域，尤其涉及一種光伏智能匯流柜。
【背景技術】
[0002]光伏匯流柜是光伏發(fā)電系統(tǒng)中用于對光伏電池串列及外圍輔助元件進行監(jiān)測的一種設備，在設備正常工作的時候，電池陣列經(jīng)過光照產(chǎn)生直流電，直流電輸入到匯流柜并聯(lián)闊流，然后由匯流柜輸出到逆變器。
[0003]在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為了去提高匯流柜的輸出電流、電壓，通常采用將多個單體電池進行串、并聯(lián)后封裝成組件，然后將組件組成方陣接入?yún)R流柜，這樣的組合方式下，輸入?yún)R流柜的光伏組件的串并聯(lián)結構是固定的，但是對于光伏發(fā)電而言，光伏電池是通過太陽輻射將光能轉化為電能，其功率輸出直接受制于光照和溫度等外界環(huán)境變化的影響，當光照強度或環(huán)境溫度等發(fā)生變化的時候，其功率也隨之變化，那么輸入逆變器的直流電壓也會隨外界條件的改變而變化。如果電池串列數(shù)較少，電壓可能很低，將導致逆變失敗、不能正常并網(wǎng)，甚至在并網(wǎng)在情況下會引起大電網(wǎng)的震蕩。在現(xiàn)有的研宄領域，通常采用斬波升壓電路去提高電壓水平，但是在實際的應用中，升壓電路只能將電壓提高3?5倍，這對于電壓較低的情況，依然不能有效地解決電壓低的問題；與之相對，通過電池串列數(shù)增多提高電壓，雖然在光照強度較低時滿足了電壓要求，但是光照增強時，電壓就會很高，這將會使逆變裝置的元器件被燒壞。因此，在匯流柜輸出電壓方面，缺乏一種能夠隨著溫度、光照強度等外界條件變化時，自動調整光伏組件的串、并聯(lián)組合的裝置。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，而提供的一種光伏智能匯流柜，它能解決現(xiàn)有的光伏匯流柜的輸出電壓不能隨著外界條件的改變而變化，從而導致輸出電壓達不到并網(wǎng)要求的問題。
[0005]實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種光伏智能匯流柜，匯流柜的光伏電池串列輸入端與電壓傳感器的輸入端連接，電壓傳感器的輸出端與電壓比較電路的輸入端連接，電壓比較電路的輸出端與晶閘管的控制極連接，在光伏電池串列輸入端的正極和負極之間以及相鄰光伏電池串列的正極和負極之間接入晶閘管。
[0007]具體的，電壓傳感器為霍爾電壓傳感器，電壓比較電路是由型號為LM393的電壓比較器構成的兩組窗口比較器，電壓比較電路的電壓輸入端與霍爾電壓傳感器的電壓輸出端連接，霍爾電壓傳感器的型號為BJHVS5。
[0008]所述光伏電池串列輸入端和輸出端之間還串接有熔絲、二極管、斷路器。
[0009]進一步的，在光伏電池串列輸出端的正極和負極之間設有防雷器。
[0010]采用上述結構，若干個光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流柜后，通過安裝在匯流柜內的霍爾電壓傳感器對輸入的電壓進行監(jiān)測，將監(jiān)測的結果傳輸?shù)诫妷罕容^控制電路的輸入端，與所設定的值進行對比，如果測量的電壓值在設定的定值范圍內，向串聯(lián)在相鄰電池串列的正極和負極之間的晶閘管發(fā)正脈沖(向電池串列正極和負極處的晶閘管發(fā)負脈沖)，使其導通(關斷)，此時電池串列將串聯(lián)運行；若所測量的電壓值在設定的定值范圍之外，向串聯(lián)在相鄰電池串列正極和負極之間的晶閘管發(fā)負脈沖(向電池串列正極和負極處的晶閘管發(fā)正脈沖)，使其關斷(導通)，此時電池串列將并聯(lián)運行。
[0011 ] 這樣能通過安裝在匯流柜內的串并聯(lián)裝置，使匯流柜內的電池串列隨外界自然環(huán)境的變化進行串聯(lián)或并聯(lián)的結構重組，輸入逆變裝置的電壓值不再隨外界環(huán)境的變化而有較大的改變，能夠始終處于正常逆變的電壓范圍內，使匯流柜的輸出電壓很好的滿足并網(wǎng)的要求。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0013]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0014]圖2為本實用新型中光伏匯流箱的電路圖；
[0015]圖3為本實用新型中電壓比較電路與晶閘管的連接電路圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示光伏智能匯流柜，匯流柜I的光伏電池串列輸入端2與電壓傳感器3的輸入端連接，電壓傳感器3的輸出端與電壓比較電路4的輸入端連接，電壓比較電路4的輸出端與晶閘管5的控制極連接，在光伏電池串列輸入端2的正極和負極之間以及相鄰光伏電池串列的正極和負極之間接入晶閘管5。
[0017]具體的，電壓傳感器3為霍爾電壓傳感器，霍爾電壓傳感器的型號為BJHVS5。
[0018]如圖3所示，電壓比較電路4是由型號為LM393的電壓比較器構成的兩組窗口比較器，電壓比較電路4的電壓輸入端與霍爾電壓傳感器的電壓輸出端連接，霍爾電壓傳感器采集到的電壓與可變電阻設定的某一定值作比較，當輸入信號電壓數(shù)值在閾值電壓Ukefh和閾值電壓U.之間，即U KEFH>Uin>U.時，第一部分的兩個比較器的輸出都為低電平，二極管截止，輸出端Uratl為低電平，第二部分的兩個比較器均輸出高電平，二級管導通，輸出端Uwt2為高電平；當輸入信號電壓U ^數(shù)值在窗口電壓之外，即U 2隊_或U in〈UKEFdt，第一部分的兩個比較器的輸出都為高電平，二極管導通，輸出端Uratl為高電平，第二部分的兩個比較器均輸出低電平，二級管截止，輸出端Urat2為低電平，通過以上控制原理將得到的脈沖信號發(fā)送到晶閘管的控制端。
[0019]如果霍爾電壓傳感器測量的電壓值在設定的范圍內，則通過電壓比較器電路向串聯(lián)在相鄰光伏電池串列正極和負極之間的晶閘管發(fā)正脈沖，并向光伏電池串列的正極和負極處的晶閘管發(fā)負脈沖，此時光伏電池串列將串聯(lián)運行；
[0020]如果霍爾電壓傳感器測量的電壓值在設定的范圍之外，則通過電壓比較器電路向串聯(lián)在相鄰光伏電池串列正極和負極之間的晶閘管發(fā)負脈沖，并向光伏電池串列的正極和負極處的晶閘管發(fā)正脈沖，此時光伏電池串列將并聯(lián)運行。
[0021]如圖2所示，光伏電池串列輸入端和輸出端之間還串接有熔絲6、二極管7、斷路器8 ;在光伏電池串列輸出端的正極和負極之間設有防雷器9。
[0022]采用上述結構，使用時，能通過安裝在匯流柜內的串并聯(lián)裝置，使匯流柜內的電池串列隨外界自然環(huán)境的變化進行串聯(lián)或并聯(lián)的結構重組，輸入逆變裝置的電壓值不再隨外界環(huán)境的變化而有較大的改變，能夠始終處于正常逆變的電壓范圍內，使匯流柜的輸出電壓很好的滿足并網(wǎng)的要求。
【主權項】
1.一種光伏智能匯流柜，其特征在于:匯流柜⑴的光伏電池串列輸入端⑵與電壓傳感器(3)的輸入端連接，電壓傳感器(3)的輸出端與電壓比較電路(4)的輸入端連接，電壓比較電路⑷的輸出端與晶閘管(5)的控制極連接，在光伏電池串列輸入端⑵的正極和負極之間以及相鄰光伏電池串列的正極和負極之間接入晶閘管(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的光伏智能匯流柜，其特征在于:所述電壓傳感器(3)為霍爾電壓傳感器，電壓比較電路⑷是由型號為LM393的電壓比較器構成的兩組窗口比較器，電壓比較電路(4)的電壓輸入端與霍爾電壓傳感器的電壓輸出端連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的光伏智能匯流柜，其特征在于:所述霍爾電壓傳感器的型號為 BJHVS5。
4.根據(jù)權利要求1所述的光伏智能匯流柜，其特征在于:所述光伏電池串列輸入端和輸出端之間還串接有熔絲(6)、二極管(7)、斷路器(8)。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的光伏智能匯流柜，其特征在于:在光伏電池串列輸出端的正極和負極之間設有防雷器(9)。
【專利摘要】一種光伏智能匯流柜，匯流柜的光伏電池串列輸入端與電壓傳感器的輸入端連接，電壓傳感器的輸出端與電壓比較電路的輸入端連接，電壓比較電路的輸出端與晶閘管的控制極連接，在光伏電池串列輸入端的正極和負極之間以及相鄰光伏電池串列的正極和負極之間接入晶閘管。本實用新型能解決現(xiàn)有的光伏匯流柜的輸出電壓不能隨著外界條件的改變而變化，從而導致輸出電壓達不到并網(wǎng)要求的問題。
【IPC分類】H02S40-36
【公開號】CN204539082
【申請?zhí)枴緾N201520256161
【發(fā)明人】牛歡歡, 汪芳宗
【申請人】三峽大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月24日