一種光伏匯流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種光伏匯流裝置，屬于光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光伏發(fā)電是利用光伏效應(yīng)把太陽光能直接轉(zhuǎn)換成電能的新能源技術(shù)，光伏發(fā)電對于人類解決能源危機和保護人類生存環(huán)境具有重大意義，太陽能發(fā)電已經(jīng)開始應(yīng)用和發(fā)展，各種大型智能光伏電站應(yīng)運而生。我國太陽能資源豐富，太陽能光伏發(fā)電在我國有很大發(fā)展前景。匯流箱作為太陽能發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的電氣單元之一，能夠?qū)⒁欢〝?shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來組成一個個光伏串列，然后再將若干光伏串列并聯(lián)接入?yún)R流箱，在匯流箱內(nèi)匯合后，通過控制器、直流配電柜、光伏逆變器、交流配電柜等，配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0003]近年來，匯流箱內(nèi)置光伏匯流采集裝置可用于監(jiān)測光電池陣列中電池板運行狀態(tài)、光電池電流測量、防雷器狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集等，并把測量和采集到的數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)上傳，保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。然而，傳統(tǒng)的光伏匯流裝置中，數(shù)據(jù)采集和計算均采用各自獨立的裝置來實現(xiàn)，比如說:有電流采集裝置、電壓采集裝置、電流信息處理裝置、電壓信息處理裝置、斷路器狀態(tài)檢測裝置等等，使用獨立的裝置雖然能夠方便檢測，但是具有以下缺點:1、功耗高，尺寸大，由于匯流箱整體布局有限，所以這就會增大匯流箱的體積，使用不便；2、投入成本高，多個裝置很自然地增大了投入成本；3、接線復(fù)雜，多個裝置也就增加了接線端口，連接線路就會增多，相應(yīng)地接線會變得復(fù)雜。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種光伏匯流裝置，用以解決傳統(tǒng)的光伏匯流裝置采用各自獨立的裝置而帶來的功耗高、投入成本高和接線復(fù)雜的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括一種光伏匯流裝置，包括出線開關(guān)、兩個熔斷裝置、匯流排、避雷器，每一路光伏組串均有正極輸出端和負(fù)極輸出端，每一路光伏組串的其中一極輸出端通過與所述其中一極對應(yīng)的熔斷裝置連接對應(yīng)的匯流排的輸入端，所述匯流排的輸出端輸出兩條線路:第一線路和第二線路，所述第一線路連接至所述出線開關(guān)的與所述其中一極對應(yīng)的輸入端，所述第二線路連接至避雷裝置的與所述其中一極對應(yīng)的輸入端；所述光伏匯流裝置包括監(jiān)測裝置和電源模塊，所述每一路光伏組串的另外一極輸出端依次通過與所述另外一極對應(yīng)的熔斷裝置和所述監(jiān)測裝置后輸出兩條線路:第三線路和第四線路，所述第三線路連接至所述出線開關(guān)的與所述另外一極對應(yīng)的輸入端，所述第四線路連接至所述避雷裝置的與所述另外一極對應(yīng)的輸入端；所述監(jiān)測裝置包括測量單元和匯流單元，所述每一路光伏組串的另外一極輸出端依次通過對應(yīng)的熔斷裝置和所述匯流單元匯流后輸出所述兩條線路:第三線路和第四線路；所述測量單元采樣連接所述匯流單元；所述電源模塊的電能輸出端連接所述監(jiān)測裝置的供電端。
[0006]所述其中一極輸出端為正極輸出端，所述另外一極輸出端為負(fù)極輸出端；所述每一路光伏組串的正極輸出端通過與正極熔斷裝置連接正極匯流排的輸入端；所述第一線路連接至所述出線開關(guān)的正極輸入端，所述第二線路連接至避雷裝置的正極輸入端；所述每一路光伏組串的負(fù)極輸出端依次通過負(fù)極熔斷裝置和所述監(jiān)測裝置后輸出兩條線路:第三線路和第四線路，所述第三線路連接至所述出線開關(guān)的負(fù)極輸入端，所述第四線路連接至所述避雷裝置的負(fù)極輸入端。
[0007]所述電源模塊的電能輸入端連接所述匯流排的輸出端和所述匯流單元的輸出端。
[0008]所述光伏匯流裝置固定設(shè)置在一個安裝板上，所述安裝板設(shè)置在一個匯流箱內(nèi)，所述匯流箱包括箱體，所述安裝板上固定有第一線槽，所述負(fù)極熔斷裝置在安裝板的下側(cè)，所述正極熔斷裝置在安裝板的上側(cè)，所述負(fù)極熔斷裝置和正極熔斷裝置均由若干個熔斷器排列組成，負(fù)極熔斷裝置的排列的延伸方向與安裝板的下側(cè)邊平行，所述第一線槽設(shè)置在所述負(fù)極熔斷裝置的右側(cè)、且所述第一線槽的方向為垂直于所述負(fù)極熔斷裝置的排列的延伸方向；所述箱體的下側(cè)面設(shè)有進線孔。
[0009]所述負(fù)極熔斷裝置的輸入端靠近所述安裝板的下側(cè)邊設(shè)置。
[0010]所述安裝板上還設(shè)有第二線槽，所述第一線槽與第二線槽垂直設(shè)置，所述第二線槽遠離負(fù)極熔斷裝置設(shè)置、且所述第二線槽的方向與所述正極熔斷裝置的排列的延伸方向平行。
[0011]所述正極熔斷裝置的輸入端靠近所述第二線槽設(shè)置。
[0012]所述監(jiān)測裝置設(shè)置在負(fù)極熔斷裝置和第二線槽之間，所述監(jiān)測裝置的輸入端靠近所述負(fù)極熔斷裝置的輸出端；所述出線開關(guān)設(shè)置在所述監(jiān)測裝置的左側(cè)，所述出線開關(guān)的輸入端和輸出端上下設(shè)置、且輸入端在上端。
[0013]所述負(fù)極熔斷裝置的右側(cè)設(shè)置有通信模塊，監(jiān)測裝置連接所述通信模塊；所述避雷裝置設(shè)置在所述正極熔斷裝置的右側(cè)。
[0014]所述匯流箱的箱體的下側(cè)面還設(shè)置有出線孔和通信線孔，其中，出線孔設(shè)置在所述下側(cè)面的左側(cè)，所述進線孔設(shè)置在出線孔的右側(cè)，所述通信線孔設(shè)置在進線孔的右側(cè)；所述進線孔分為兩部分:正極進線孔和負(fù)極進線孔，所述正極進線孔和負(fù)極進線孔間隔設(shè)置。
[0015]本實用新型提供的光伏匯流裝置在實現(xiàn)多路匯流、防雷功能的同時，還具有對電流、電壓、溫度測量，和對避雷裝置、母線、光伏組串進行故障診斷的功能。并且，該匯流裝置中只有一個處理器一一監(jiān)測裝置，除此之外并沒有其他的采集裝置或者測量裝置，使用一個監(jiān)測裝置代替了傳統(tǒng)的多個測量模塊和采集模塊，功耗降低，投入成本低，而且，降低了該光伏匯流裝置占用的體積，其結(jié)構(gòu)緊湊，便于布局和優(yōu)化設(shè)計，另外，器件減少也就相應(yīng)地減少了器件之間的連接線路，降低了連接線路的復(fù)雜度和連線的繁瑣度，方便用戶或者工作人員布線；還有就是，布線簡單對于后續(xù)的維修和更換器件都會帶來一定的便利。
【附圖說明】
[0016]圖1是光伏匯流裝置的電路連接圖；
[0017]圖2是監(jiān)測裝置的匯流板的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0018]圖3是監(jiān)測裝置的測量板的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0019]圖4是匯流箱的布設(shè)圖；
[0020]圖5是監(jiān)測裝置的外觀圖；
[0021]圖6是匯流箱的下側(cè)面的線孔的布設(shè)圖；
[0022]圖7是光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0024]如圖1所示為光伏匯流裝置的電路連接圖，光伏匯流裝置包括分流器封裝監(jiān)測裝置、電源模塊、出線開關(guān)、熔斷裝置、正極匯流排、避雷器。每一路光伏組串的正極輸出端通過正極熔斷裝置連接至正極匯流排的輸入端，正極匯流排的輸出端輸出兩條線路，一條線路連接至出線開關(guān)的正極輸入端，另一條線路連接至避雷器的正極輸入端。
[0025]分流器封裝監(jiān)測裝置由殼體、測量板、匯流板3部分組成，測量板和匯流板集中設(shè)置在殼體內(nèi)構(gòu)成該分流器封裝監(jiān)測裝置。如圖2所示，每路光伏組串的負(fù)極輸出端經(jīng)過負(fù)極熔斷裝置后，連接到匯流板的Xl輸入端子，每路光伏組串連接到一個輸入端子，接線端子Xl的I?16路端子在內(nèi)部通過整塊的導(dǎo)電銅板匯流在一起，在出線端子X2處實現(xiàn)匯流。在匯流板的I?16路輸入端分別串接分流器Rl?R16。圖2中，每兩個線路的交點旁的小黑點代表這兩個線路連通。如圖3所示，Rl分流器的Vl+連接到測量板Pl的3端子VI+，Rl分流器的Vl-連接到測量板Pl的4端子V1-，其他分流器的連接按照圖3中給出的對應(yīng)連接端子進行連接，I?16路分流器的兩端都能夠連接到測量板上的對應(yīng)位置，然后測量板進行采樣數(shù)據(jù)信息，以此監(jiān)測每條光伏組串的負(fù)極輸出線路。測量板能夠?qū)⒚柯饭夥M串的電流轉(zhuǎn)換為毫伏級電壓信號并進行采樣，及根據(jù)采樣的信息進行數(shù)據(jù)處理。測量板是監(jiān)測裝置的核心模塊，可以采用高性能的32位高精度測量芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏組串的線路監(jiān)控，例如:監(jiān)測裝置實時檢測各路光伏組串的負(fù)極輸出端的電流，當(dāng)檢測到第m路的電流大于過流定值時，此時判斷該路光伏組串過流故障，經(jīng)過延時后觸發(fā)相應(yīng)的故障標(biāo)志位或者告警。這里的經(jīng)過延時后觸發(fā)相應(yīng)的故障標(biāo)志位或者告警屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不做贅述。另外通過測量板上的通信接口能夠?qū)崿F(xiàn)Modbus-RTU通訊。該監(jiān)測裝置還具備HMI接口，通過該接口連接專門設(shè)計的人機操作面板后，可實時顯示各種運行狀態(tài)及數(shù)據(jù)，信息詳細直觀，操作安全，調(diào)試方便。
[0026]如圖1所示，每一路光伏組串的負(fù)極輸出端通過負(fù)極熔斷裝置連接至匯流板的輸入端，匯流板的輸出端輸出兩條線路，一條線路連接至出線開關(guān)的負(fù)極輸入端，另一條線路連接至避雷器的負(fù)極輸入端。
[0027]電源模塊的電能輸入端連接正極匯流排的輸出端和監(jiān)測裝置的匯流板的輸出端(圖2中的X2端)，電源模塊的電能輸出端連接分流器封裝監(jiān)測裝置的供電端。電源模塊分別從正負(fù)極銅排上取電，然后經(jīng)電流轉(zhuǎn)換和/或電壓轉(zhuǎn)換后為分流器封裝監(jiān)測裝置提供所需電能。
[0028]該光伏匯流裝置整體固定在一個安裝板上，該安裝板固設(shè)在一個匯流箱內(nèi)。如圖4所示，該匯流箱包括匯流箱箱體1，箱體I內(nèi)固定有安裝板2，安裝板2上固定有光伏匯流裝置的各個組成器件:分流器封裝監(jiān)測裝置3、電源模塊4、正極熔斷裝置5、負(fù)極熔斷裝置6、出線開關(guān)7、防雷器8、通訊端子9、線槽10、出線端子11。線槽10分為線槽101和線槽102，兩者垂直設(shè)置。
[0029]負(fù)極熔斷裝置6和正極熔斷裝置5在安裝板2的上下方向上間隔設(shè)置，且負(fù)極熔斷裝置6在安裝板的下側(cè)，正極熔斷裝置5在安裝板2的上側(cè)。兩個熔斷裝置均由若干個熔斷器排列組成，負(fù)極熔斷裝置6的排列的延伸方向與安裝板2的下側(cè)邊平行，負(fù)極熔斷裝置6的輸入端靠近安裝板2的下側(cè)邊設(shè)置，通信端子9設(shè)置在負(fù)極熔斷裝置6的右側(cè)。線槽101設(shè)置在負(fù)極熔斷裝置6的右側(cè)、且線槽101的方向為垂直于負(fù)極熔斷裝置6的排列的延伸方向。線槽102的方