一种智能无线光伏汇流箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能无线光伏汇流箱，包括箱体和设于箱体内的正极接线排、负极接线排、正极集线器、负极集线器、断路器、防雷器和测控模块，正极集线器通过测控模块与正极接线排连接，负极集线器与负极接线排连接，正极集线器和负极集线器与断路器的输入端连接，断路器的输出端与汇流输出端连接；所述防雷器的输入端分别与正极集线器、负极集线器连接和地端连接。本实用新型专利技术具有设计电路简单、内部结构紧凑、占用空间小等特点，能实现远程监控，并具有很好的防雷功能。能通过有线或无线通讯方式与上位机联机，实现智能化控制，能够有效解决传统布线复杂、成本高等缺陷，而且能够实现对16路电流信号采集和处理，简化电路设计，降低成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种智能无线光伏汇流箱，属于光伏发电无线通讯领域。
技术介绍
太阳能光伏发电在21世纪占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体，因此太阳能光伏发电产业在能源领域中具有重要的战略地位。在太阳能光伏发电系统中，汇流箱装置能够减少光伏电池阵列与逆变器之间的连线，使系统维护方便，可靠性提高。用户根据逆变器输入直流电压的大小，把一定数量规格相同的电池组件串联组成一个光伏电池组件串列，再将若干个电池组件串列接入汇流箱汇流，通过防雷器与断路器后输出，方便后级逆变器的接入。在现有的光伏发电系统中所使用的国内外汇流箱有以下缺陷第一，只实现了 8到12路电池组件串列电流信号的汇流，并且采用片外A/D芯片进行模数转换，这样不但使现场因增加汇流箱而占用了更多的空间，而且提高了总成本；第二，汇流箱在现场是通过有线方式通讯的，这样不仅布线复杂，成本还比较高；第三，虽然有的汇流箱可以实现某种无线通讯，但是这种单一的无线通讯无法适合于所有现场情況；第四，汇流箱发生故障吋，无法查找和定位其具体地址和位置。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供ー种智能无线光伏汇流箱，它具有设计电路简单、内部结构紧凑、占用空间小等特点，能实现远程监控，并具有很好的防雷功能。能通过有线或无线通讯方式与上位机联机，实现智能化控制，能够有效解决传统布线复杂、成本高等缺陷，而且能够实现对16路电流信号采集和处理，简化电路设计，降低成本。本技术的技术方案ー种智能无线光伏汇流箱，包括箱体和设于箱体内的正极接线排、负极接线排、正极集线器、负极集线器、断路器、汇流输出端、防雷器和测控模块，正极集线器通过测控模块与正极接线排连接，负极集线器与负极接线排连接，正极集线器和负极集线器与断路器的输入端连接，断路器的输出端与汇流输出端连接；所述防雷器的输入端分别与正极集线器、负极集线器连接和地端连接。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，测控模块包括微处理器、与微处理器连接的通讯组件、电流检测模块、拨码开关和电源模块。设置拨码开关可确定测控模块节点的地址，在信号传输或者故障处理时，可以快速查找和定位。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，微处理器采用ARM7系列LPC2138主芯片，主芯片具有16个A/D转换输入口，可将光伏电池组件串列扩大到16路，这样不但降低了成本，而且降低了设计电路的复杂度。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，通讯组件支持RS485有线通讯和无线通讯两种方式。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，所述无线通讯包括ZIGBEE和WIFI两种无线协议。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，测控模块上设有RS485有线接ロ、ZIGBEE无线接口和WIFI无线接ロ。无线组件对应的两种无线接ロ是通过SPI方式与主芯片通讯，用户可以根据需求选择任何通讯方式，其中两种无线通讯方式同一时刻只能使用ー个，无线通讯解决了传统布线复杂、成本高等缺陷。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，箱体内还设有天线，天线与ZIGBEE无线接ロ或WIFI无线接ロ连接。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，两种无线接ロ通过SPI方式与主芯片通讯，用户可以根据需求选择任何通讯方式，其中两种无线通讯方式同一时刻只能使用ー个，无线通讯解决了传统布线复杂、成本高等缺陷。前述的这种智能无线光伏汇流箱中，正极接线排和测控模块之间设有正极保护熔断器，负极接线排和负极集线器之间设有负极保护熔断器。与现有技术相比，本技术将光伏阵列电池组接入汇流箱后，每路信号经过测控模块设有的測量孔，实现对每路信号的检测及报警功能，通过RS485有线、ZIGBEE无线和WIFI无线通讯方式将信号上传至监控室的上位机，在上位机通过电流的变化，快速判断电池组件的运行状态。当电池组件发生故障吋，通过拨码开关状态，快速定位，使系统维护简单快捷，运行更加经济，所选择的无线通讯方式解决了传统布线复杂、成本高等缺陷。测控模块中采用有16个A/D转换输入口的LPC2138芯片，解决了传统8到12路信号采样的缺陷，使得设计电路简单，并降低了成本。光伏阵列电池组接入汇流箱的测控模块后，经集线器汇流后，并联上防雷模块，实现对光伏电池组件的正极对地、负极对地、正负极之间的防雷功能，在雷击发生时，能够有效的把施加在系统中的雷击电流引向大地，最大限度的保护电池组件和系统的安全。附图说明图I是本技术智能无线光伏汇流箱具体实施例的平面结构分布示意图。附图中的标记为1_箱体，IA-接地端，2A-正极接线排，2B-负极接线排，3A-正极集线器，3B-负极集线器，4-断路器，5-汇流输出端，6-防雷器，7-测控模块，7A-有线通讯端子，7B-电源模块，7C-拨码开关，7D-ZIGBEE模块接ロ，7E-WIFI模块接ロ，7F-天线，8A-正极保护熔断器，SB-负极保护熔断器。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进ー步的说明。本技术的实施例I : ー种智能无线光伏汇流箱，包括箱体I和设于箱体I内的正极接线排2A、负极接线排2B、正极集线器3A、负极集线器3B、断路器4、汇流输出端5、防雷器6，测控模块7，正极集线器3A通过测控模块7与正极接线排2A连接，负极集线器3B与负极接线排2B连接，正极集线器3A和负极集线器3B与断路器4的输入端连接，断路器4的输出端与汇流输出端5连接；所述防雷器6的输入端分别与正极集线器3A、负极集线器3B连接和地端IA连接。测控模块7包括微处理器、与微处理器连接的通讯组件、电流检测模块、拨码开关7C和电源模块7B。微处理器采用ARM7系列LPC2138主芯片，主芯片具有16个A/D转换输入口。通讯组件采用RS485有线通讯方式。测控模块7上设有RS485有线接ロ 7A。正极接线排2A和测控模块7之间设有正极保护熔断器8A，负极接线排2B和负极集线器3B之间设有负极保护熔断器SB。本技术的实施例2 :如图I所示，ー种智能无线光伏汇流箱，包括箱体I和设于箱体I内的正极接线排2A、负极接线排2B、正极集线器3A、负极集线器3B、断路器4、汇流输出端5、防雷器6，测控模块7，正极接线排2A与正极集线器3A之间设有测控模块7，正极接线排2A设有多个正极接脚，正极接脚的一端与光伏阵列电池组的正极电连接，另一端均连接有保护熔断器8A，保护熔断器8A连接ニ极管后将输出端穿过测控模块7设有的多个测量孔与正极集线器3A连接，负极接线排2B设有多个负极接脚，负极接脚的一端与光伏阵 列电池组的负极电连接，另一端均连接有负极保护熔断器8B，负极保护熔断器SB与负极集线器3B连接，正极集线器3A和负极集线器3B与断路器4的输入端连接，断路器4的输出端与汇流输出端5连接，防雷器6包括三个防雷模块，其中两个防雷模块与正极集线器、负极集线器连接，第三个防雷模块与接地端IA连接。测控模块7包括微控制器、与微控制器连接的有线通讯接ロ 7A、电源模块7B、拨码开关7C、ZIGBEE模块接ロ 7D、WIFI模块接ロ 7E和多个电流检测元件，其中电流检测元件包括前述的测量孔。断路器4包括两组触点，其中一个触点组连接正极集线器3A与汇流输出端5的正扱，另ー个触点组连接负极集线器3B与汇流输出端5的负极。通讯组件采用无线通讯两种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种智能无线光伏汇流箱，其特征在干包括箱体(I)和设于箱体(I)内的正极接线排(2A)、负极接线排(2B)、正极集线器(3A)、负极集线器(3B)、断路器(4)、汇流输出端(5)、防雷器(6)、测控模块(7)，正极集线器(3A)通过测控模块(7)与正极接线排(2A)连接，负极集线器(3B)与负极接线排(2B)连接，正极集线器(3A)和负极集线器(3B)与断路器(4)的输入端连接，断路器(4)的输出端与汇流输出端(5)连接；所述防雷器(6)的输入端分别与正极集线器(3A)、负极集线器(3B)和地端(IA)连接。2.根据权利要求I所述的ー种智能无线光伏汇流箱，其特征在于测控模块(7)包括微处理器、与微处理器连接的通讯组件、电流检测模块、拨码开关(7C)和电源模块(7B)。3.根据权利要求2所述的ー种智能无线光伏汇流箱，其特征在于微处理器采用ARM7系列LPC2138主芯片，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马立军，王金峰，潘秋娟，王丽娜，石志学，郭艳鹏，
申请(专利权)人：冶金自动化研究设计院，
类型：实用新型
国别省市：