CN204349908U - 基于直流载波通讯的智能汇流箱 - Google Patents

基于直流载波通讯的智能汇流箱 Download PDF

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CN204349908U CN201520046813.4U CN201520046813U CN204349908U CN 204349908 U CN204349908 U CN 204349908U CN 201520046813 U CN201520046813 U CN 201520046813U CN 204349908 U CN204349908 U CN 204349908U
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杨朝辉
徐献丰
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Abstract

本实用新型提供一种基于直流载波通讯的智能汇流箱，包括箱体，在箱体中安装有输入正极端子排和输入负极端子排、直流断路器、防雷器、数据采集与转发模块；各个带直流载波通讯模块的光伏组件组串分别并联接入输入正极端子排和输入负极端子排，从输入正极端子排和输入负极端子排各自的输出端分别接入直流断路器的正输入端和负输入端；直流断路器的输出端用于连接电力传输线路；数据采集与转发模块包含MCU和直流载波通讯模块；数据采集与转发模块中的直流载波通讯模块负责收集各个带直流载波通讯模块的光伏组件的运行数据，然后通过与直流断路器输出端连接的电力传输线路向数据采集中心发送光伏组件组串的运行数据。该汇流箱无需额外监控线路。

Description

基于直流载波通讯的智能汇流箱
技术领域
本实用新型涉及一种光伏电站使用的汇流箱，尤其是一种基于直流载波通讯的智能汇流箱。
背景技术
光伏发电是利用太阳能和半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今主流的太阳能发电方式。
太阳能光伏发电***中，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器或用户负载之间的连线，用户可以将一定数量、规格相同的光伏组件串联起来，形成光伏组件组串；然后再将若干个光伏组件组串并联接入汇流箱，在汇流箱内汇流后，通过直流断路器输出。
目前对光伏组件组串的电流、电压等运行数据的监控和传输通常采用485通讯方式进行，汇流箱至数据采集中心之间需要额外布设线路，通讯线路存在布设不方便的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于直流载波通讯的智能汇流箱，其能够收集光伏组件组串的电流、电压等运行数据，并利用电力传输线来向数据采集中心发送数据，无需额外架设监控的线路。本实用新型采用的技术方案是：
一种基于直流载波通讯的智能汇流箱，包括箱体，在箱体中安装有输入正极端子排和输入负极端子排、直流断路器、防雷器、数据采集与转发模块；
各个带直流载波通讯模块的光伏组件组串分别并联接入输入正极端子排和输入负极端子排，在输入正极端子排和输入负极端子排分别进行正极输入汇流和负极输入汇流后，从输入正极端子排和输入负极端子排各自的输出端分别接入直流断路器的正输入端和负输入端；直流断路器的输出端用于连接电力传输线路；
防雷器的两端分别接输入正极端子排和输入负极端子排的输出端；
数据采集与转发模块包含MCU和直流载波通讯模块；数据采集与转发模块的输入端分别接输入正极端子排和输入负极端子排的输出端，数据采集与转发模块中的直流载波通讯模块负责收集各个带直流载波通讯模块的光伏组件的运行数据，然后通过与直流断路器输出端连接的电力传输线路向数据采集中心发送光伏组件组串的运行数据。
进一步地，该汇流箱还包括监控器和自供电电源模块；自供电电源模块的两个输入端分别接输入正极端子排和输入负极端子排的输出端，两个输出端接监控器电源端；
监控器的电压监控端口连接输入正极端子排和输入负极端子排的输出端，监控器的电流监控端口连接设置在各输入支路上的电流感应检测器，监控器的状态监控端口分别连接直流断路器和防雷器的状态触点。
进一步地，数据采集与转发模块中还具有GPRS模块和WiFi模块。
本实用新型的优点在于：该智能汇流箱能够收集每块光伏组件的电压、电流等运行数据，并通过直流载波通讯输送到数据采集中心。相对于采用传统监控器的汇流箱，本实用新型一是无需额外架设监控线路，安装和使用更加方便，二是解决了传统监控器只能读取光伏组件的组串上的电压电流数据，无法读取单个光伏组件的数据的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，本实用新型所提出的智能汇流箱，包括一个箱体，在箱体中安装有输入正极端子排1和输入负极端子排2；输入正极端子排1和输入负极端子排2中的每一路均设有熔断器；
箱体中还安装有直流断路器3、防雷器4、监控器5、数据采集与转发模块6、自供电电源模块7。
该智能汇流箱设计采用直流载波通讯方式与数据采集中心通信。为此，各个光伏组件均内置有直流载波通讯模块；如图1和图2所示，各个带直流载波通讯模块的光伏组件组串分别并联接入输入正极端子排1和输入负极端子排2，在输入正极端子排1和输入负极端子排2分别进行正极输入汇流和负极输入汇流后，从输入正极端子排1和输入负极端子排2各自的输出端分别接入直流断路器3的正输入端和负输入端；直流断路器3的输出端用于连接电力传输线路。
本实施例画了16个光伏组件组串，但不限于此，根据实际所需发电功率的大小，可增加或减少并联的光伏组件组串。
自供电电源模块7的两个输入端分别接输入正极端子排1和输入负极端子排2的输出端，两个输出端接监控器5电源端，为监控器5提供电源。光伏组件组串输出的电压较高，可能在几百伏至上千伏，自供电电源模块7其实是一个DC-DC转换模块，将上千伏高压变为24v供给监控器5使用。
监控器5的电压监控端口连接输入正极端子排1和输入负极端子排2的输出端，图2中监控器5上的11和13号端口即电压监控端口。监控器5的电流监控端口连接设置在各输入支路上的电流感应检测器8。监控器5的状态监控端口分别连接直流断路器3和防雷器4的状态触点，以在直流断路器3和防雷器4工作异常时获得异常状态信息。监控器5上的第3、4、5号端口D11、D12、COM即状态监控端口。监控器5具有RS485通讯端口，如图2中监控器5上的第6、7、8号端口所示，在监控线路能够布设的情况下，也可以利用此RS485端口来向数据采集中心发送光伏组件组串的电压、电流等运行数据。
防雷器4的两端分别接输入正极端子排1和输入负极端子排2的输出端，提供防雷击保护。
数据采集与转发模块6包含MCU和直流载波通讯模块；数据采集与转发模块6的输入端分别接输入正极端子排1和输入负极端子排2的输出端，这样能够与各光伏组件内置的直流载波通讯模块通信；数据采集与转发模块6中的直流载波通讯模块负责收集各个带直流载波通讯模块的光伏组件的电压、电流等运行数据，然后通过与直流断路器3输出端连接的电力传输线路向数据采集中心发送光伏组件组串的运行数据；数据采集与转发模块6与数据采集中心的采用直流电力载波通讯方式进行相互通信，可以避免额外架设监控线路。
作为可选方案，数据采集与转发模块6中还可以设置GPRS模块和WiFi模块，以和数据采集中心通过无线通讯方式进行相互通信。但是GPRS模块正常工作需要支付给无线通信运营商费用，WiFi模块通信距离较短。

Claims (3)

1.一种基于直流载波通讯的智能汇流箱，包括箱体，其特征在于：
在箱体中安装有输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)、直流断路器(3)、防雷器(4)、数据采集与转发模块(6)；
各个带直流载波通讯模块的光伏组件组串分别并联接入输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)，在输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)分别进行正极输入汇流和负极输入汇流后，从输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)各自的输出端分别接入直流断路器(3)的正输入端和负输入端；直流断路器(3)的输出端用于连接电力传输线路；
防雷器(4)的两端分别接输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)的输出端；
数据采集与转发模块(6)包含MCU和直流载波通讯模块；数据采集与转发模块(6)的输入端分别接输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)的输出端，数据采集与转发模块(6)中的直流载波通讯模块负责收集各个带直流载波通讯模块的光伏组件的运行数据，然后通过与直流断路器(3)输出端连接的电力传输线路向数据采集中心发送光伏组件组串的运行数据。
2.如权利要求1所述的基于直流载波通讯的智能汇流箱，其特征在于：该汇流箱还包括监控器(5)和自供电电源模块(7)；
自供电电源模块(7)的两个输入端分别接输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)的输出端，两个输出端接监控器(5)电源端；
监控器(5)的电压监控端口连接输入正极端子排(1)和输入负极端子排(2)的输出端，监控器(5)的电流监控端口连接设置在各输入支路上的电流感应检测器(8)，监控器(5)的状态监控端口分别连接直流断路器(3)和防雷器(4)的状态触点。
3.如权利要求1所述的基于直流载波通讯的智能汇流箱，其特征在于：
数据采集与转发模块(6)中还具有GPRS模块和WiFi模块。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105790699A (zh) * 2016-04-26 2016-07-20 安徽灿邦电气有限公司 一种新型光伏控制器

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