《微型智能光伏汇流箱.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微型智能光伏汇流箱.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102820809 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 2 0 8 0 9 A *CN102820809A* (21)申请号 201210341619.X (22)申请日 2012.09.15 H02N 6/00(2006.01) H01L 31/048(2006.01) (71)申请人无锡隆玛科技股份有限公司 地址 214028 江苏省无锡市新区旺庄工业园 三区二期1号标准厂房 (72)发明人杨朝辉 郭志华 (74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所 32104 代理人曹祖良 (54) 发明名称 微型智能光伏汇流箱 (57) 摘要。
2、 本发明涉及一种汇流箱，尤其是一种微型智 能光伏汇流箱，属于光伏汇流箱的技术领域。按照 本发明提供的技术方案，所述微型智能光伏汇流 箱，包括由盒底与上盖构成的箱体；所述箱体采 用铝制成。本发明箱体采用铝制成，重量轻，减小 箱体的体积，同时还能作为IGBT器件的散热片， 散热性能好；箱体内设置主控板，主控板上每一 个IGBT器件及电流检测电路形成一条检测控制 支路，主控板上的汇流箱控制器通过电流检测电 路检测输入的电流值控制IGBT器件的状态，达到 了对太阳能电池板有效监控的目的；能节省加工 和使用成本，自动化程度高，加工制造方便，安全 可靠。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页。
3、 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1页 2 1.一种微型智能光伏汇流箱，包括由盒底（1）与上盖（2）构成的箱体；其特征是：所述 箱体采用铝制成。 2.根据权利要求1所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述箱体内设有主控板，所 述主控板包括若干IGBT器件（3）及与所述IGBT器件（3）相匹配连接的电流检测电路（4）； 所述IGBT器件（3）与电流检测电路（4）形成检测控制支路，所述多个检测控制支路并联后 通过防雷器（5）接地；电流检测电路（4）、防雷器（5）与主控板上的汇流箱控制器（6）的输 入端相连，。
4、汇流箱控制器（6）的输出端与IGBT器件（3）的控制端相连；汇流箱控制器（6）根 据电流检测电路（4）输出对应检测控制支路的电流控制IGBT器件（3）的通断状态。 3.根据权利要求2所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述箱体形成IGBT器件 （3）的散热片。 4.根据权利要求1所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述电流检测电路（4）包 括芯片式霍尔效应传感器（U1），所述芯片式霍尔效应传感器（U1）的输出端与运算放大器 （U21A）的同相端相连，运算放大器（U21A）的输出端通过电阻（R26）与运算放大器（U21A）的 反相端相连，且运算放大器（U21A）的输出端通过第二十五电容（C25）。
5、接地。 5.根据权利要求4所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述芯片式霍尔效应传感 器（U1）采用ACS712芯片。 6.根据权利要求4所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述芯片式霍尔效应传感 器（U1）的VCC端与电源VCC相连，并通过第十三电容（C13）接地；芯片式霍尔效应传感器 （U1）的FLT端通过第二十三电容（C23）接地；芯片式霍尔效应传感器（U1）的GND端接地； 芯片式霍尔效应传感器（U1）的输入端与光伏电池板的输出端相连。 7.根据权利要求4所述的微型智能光伏汇流箱，其特征是：所述运算放大器（U21A）的 正极电源端与电源VCC相连，并通过第二十一电容（C21）接地；运算。
6、放大器（U21A）的负极 电源端接地。 权 利 要 求 书CN 102820809 A 1/3页 3 微型智能光伏汇流箱 技术领域 0001 本发明涉及一种汇流箱，尤其是一种微型智能光伏汇流箱，属于光伏汇流箱的技 术领域。 背景技术 0002 随着社会的发展，能源的需求日趋紧张。中国太阳能资源非常丰富，加快光伏电站 的建设不仅符合我国国情，也会更加有力地推动我国经济结构转型和能源结构优化。在太 阳能光伏发电系统中，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线需要使用到汇流 箱。 0003 目前的汇流箱的材料都是采用钢板或者工程塑料做的，一般由以下主要部分组 成：箱体、直流断路器、防雷器、监控单。
7、元、熔断器、防反二极管（阻塞二极管）、接线端子、线 缆或铜排、导轨等。主电流回路还是通过端子、熔断器、断路器组成，监控单元部分和主电流 回路的器件是分开独立使用，监控单元部分为可选择部分，可有可无。上述结构的汇流箱体 积大，使用时需要占用较大的空间，使用成本高，自动化程度低。 发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种微型智能光伏汇流箱，其 加工制造方便，减小体积，智能化程度高，安全可靠。 0005 按照本发明提供的技术方案，所述微型智能光伏汇流箱，包括由盒底与上盖构成 的箱体；所述箱体采用铝制成。 0006 所述箱体内设有主控板，所述主控板包括若干IGBT器件及与所。
8、述IGBT器件相匹 配连接的电流检测电路；所述IGBT器件与电流检测电路形成检测控制支路，所述多个检测 控制支路并联后通过防雷器接地；电流检测电路、防雷器与主控板上的汇流箱控制器的输 入端相连，汇流箱控制器的输出端与IGBT器件的控制端相连；汇流箱控制器根据电流检测 电路输出对应检测控制支路的电流控制IGBT器件的通断状态。 0007 所述箱体形成IGBT器件的散热片。 0008 所述电流检测电路包括芯片式霍尔效应传感器，所述芯片式霍尔效应传感器的输 出端与运算放大器的同相端相连，运算放大器的输出端通过电阻与运算放大器的反相端相 连，且运算放大器的输出端通过第二十五电容接地。 0009 所述芯。
9、片式霍尔效应传感器采用ACS712芯片。 0010 所述芯片式霍尔效应传感器的VCC端与电源VCC相连，并通过第十三电容接地；芯 片式霍尔效应传感器的FLT端通过第二十三电容接地；芯片式霍尔效应传感器的GND端接 地；芯片式霍尔效应传感器的输入端与光伏电池板的输出端相连。 0011 所述运算放大器的正极电源端与电源VCC相连，并通过第二十一电容接地；运算 放大器的负极电源端接地。 0012 本发明的优点：箱体采用铝制成，重量轻，减小箱体的体积，同时还能作为IGBT器 说 明 书CN 102820809 A 2/3页 4 件的散热片，散热性能好；箱体内设置主控板，主控板上每一个IGBT器件及电流。
10、检测电路 形成一条检测控制支路，主控板上的汇流箱控制器通过电流检测电路检测输入的电流值控 制IGBT器件的状态，达到了对太阳能电池板有效监控的目的；能节省加工和使用成本，自 动化程度高，加工制造方便，安全可靠。 附图说明 0013 图1为本发明汇流箱的结构示意图。 0014 图2为本发明汇流箱内主控板的电路原理图。 0015 图3为本发明汇流箱内主控板的电路框图。 0016 图4为本发明电流检测电路的电路原理图。 0017 附图标记说明：1-盒底、2-上盖、3-IGBT器件、4-电流检测电路、5-防雷器及6-汇 流箱控制器。 具体实施方式 0018 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
11、。 0019 如图1所示：本发明光伏汇流箱包括箱体，所述箱体包括盒底1及与所述盒底1匹 配连接的上盖2，其中，箱体采用铝制成，采用铝制成后可以方便加工铸造；同时与现有光 伏汇流箱相比，能减小箱体的体积，降低使用时的占用面积。一般地，上盖2铰接在盒底1 上。 0020 如图2和图3所示：为了在箱体使用时对太阳能电池板的工作方式进行监控及控 制，本发明箱体内设有主控板，所述主控板包括若干IGBT器件3及与所述IGBT器件3相匹 配连接的电流检测电路4；所述一个IGBT器件3与一个电流检测电路4形成一个检测控制 支路，所述多个检测控制支路并联后通过防雷器5接地；电流检测电路4、防雷器5与主控 板上的。
12、汇流箱控制器6的输入端相连，汇流箱控制器6的输出端与IGBT器件3的控制端相 连；汇流箱控制器6根据电流检测电路4输出对应检测控制支路的电流控制IGBT器件3的 通断状态。IGBT器件3的一端与太阳能电池板相连，用于将太阳能电池板输出的电流/电 压输出，IGBT器件3的另一端通过电流检测电路4与防雷器5相连，并与汇流输出端OUT+ 相连。本发明实施例中，由于箱体采用铝制成，可以作为IGBT器件3的散热片，使用IGBT 器件3与汇流箱控制器6相结合构成整个太阳能电池板及汇流箱的控制系统，能代替传统 防反二极管的功能，且代替断路器的功能，一个IGBT器件3及一个电流检测电路4与一个 太阳能电池板对。
13、应，以使得汇流箱控制器6能够对每一路的检测控制支路进行控制。当电 流检测电路检测到检测控制支路的电流超过预设的电流值时，汇流箱控制器6能够通过关 断IGBT器件3的方式来单独关断一条检测控制支路，确保太阳能电池板输出电流的稳定及 可靠性。通过上述设置后，能够省去体积大、价格昂贵的断路器、熔断器、防反二极管以及防 反二极管的散热片等结构，能再次大大降低汇流箱的体积，降低了加工和使用成本。 0021 如图4所示：电流检测电路4包括芯片式霍尔效应传感器U1，所述芯片式霍尔效 应传感器U1的输出端与运算放大器U21A的同相端相连，运算放大器U21A的输出端通过电 阻R26与运算放大器U21A的反相端相。
14、连，且运算放大器U21A的输出端通过第二十五电容 C25接地。运算放大器U21A的输出端与汇流箱控制器6的输入端相连。汇流箱控制器6可 说 明 书CN 102820809 A 3/3页 5 以采用常规的微处理芯片；汇流箱控制器6还可以提供通信接口，以便将整个汇流箱的状 态输出到外部的监控设备内，且能将防雷器5的工作状态。 0022 本发明实施例中，所述芯片式霍尔效应传感器U1采用ACS712芯片；且当芯片式 霍尔效应传感器U1采用ACS712芯片时，所述芯片式霍尔效应传感器U1的VCC端与电源 VCC相连，并通过第十三电容C13接地；芯片式霍尔效应传感器U1的FLT端通过第二十三电 容C23接。
15、地；芯片式霍尔效应传感器U1的GND端接地；芯片式霍尔效应传感器U1的IP+、 IP-输入端与光伏电池板的输出端相连。所述运算放大器U21A的正极电源端与电源VCC相 连，并通过第二十一电容C21接地；运算放大器U21A的负极电源端接地。 0023 本发明芯片式霍尔效应传感器U1采用ACS712芯片，与现有常用的电流传感器相 比，减小了汇流监控中电流霍尔效应传感器的体积，每路检测控制支路电流可达正负20A。 通过芯片式霍尔效应传感器U1与光伏电池板的输出端相连后，能够检测相应的光伏电池 板的输出，通过运算放大器U21A后得到相应的检测电流，结构简单紧凑，安全可靠。 0024 如图1图4所示：使。
16、用时，根据太阳能电池板的数量在铝制成的箱体内设置对应 的IGBT器件3及电流检测电路4，IGBT器件3的控制端与汇流箱控制器6的输出端相连， 电流检测电路4用于检测每一个太阳能电池板输出的电流；汇流箱控制器6能根据电流检 测电路4检测输入的电流值来控制IGBT器件3的通断状态，以调节太阳能电池板所在输出 支路的通断状态，达到了对太阳能电池板有效监控的目的。 0025 本发明箱体采用铝制成，重量轻，便于运输，减小箱体的体积，同时还能作为IGBT 器件3的散热片，散热性能好；箱体内设置主控板，主控板上每一个IGBT器件3及电流检测 电路4形成一条检测控制支路，主控板上的汇流箱控制器6通过电流检测电路4检测输入 的电流值控制IGBT器件3的状态，达到了对太阳能电池板有效监控的目的；能节省加工和 使用成本，自动化程度高，加工制造方便，安全可靠。 说 明 书CN 102820809 A 1/3页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102820809 A 2/3页 7 图3 说 明 书 附 图CN 102820809 A 3/3页 8 图4 说 明 书 附 图CN 102820809 A 。