[发明专利]太阳能光伏组件用安全断开接线盒及电站系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏发电技术领域，特别是涉及一种太阳能光伏组件用安全断开接线盒，以及使用这种接线盒的太阳能光伏电站系统。

背景技术

太阳能光伏发电近年来发展迅速，它的基本结构包括安装在支架上的太阳能电池组串，以及将组串连接的接线盒。其中，接线盒是一种非常重要的配件，用于太阳能光伏组件的电气连接，太阳能电池组串所产生的电压需要经过接线盒累加后，再由逆变器将直流电转换为交流电，然后并入电网。现有技术中，接线盒的结构一般包括盒体，盒体内设有若干导电片，各自通过汇流条连接太阳能电池组串；各相邻导电片之间以二极管相连；两端的导电片各以电缆线与外界连接。多个接线盒串联，将电池组串产生的电压进行累加。现有的接线盒是没有关断功能的，即物理连接不断开的情况下，电连接也是始终存在的，并且电压相当高；常见的设计方案中，单个电池组串所产生的电压为30V，经14组串联后，电压可达到420V。这样当电站发生意外情况时，如火灾、地震，由于系统中仍然具有较高电压，就会妨碍救援人员及时地进行救援。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能光伏组件用安全断开接线盒，能在需要时及时断开电连接。

本发明的另一目的是提供一种使用了上述接线盒的太阳能光伏电站系统，从而使其直流侧能够及时地降低电压。

为实现第一个发明目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种太阳能光伏组件用安全断开接线盒，包括盒体，其特征在于：盒体内设有印刷线路板，印刷线路板上印制有N个汇流条连接端和两个电缆线连接端，每个汇流条连接端通过汇流条与太阳能电池组串相连，各相邻汇流条连接端之间还以二极管相连；其中第一汇流条连接端和第一电缆线连接端之间串联有电子开关，电子开关由收到的控制信号来控制其通断；第N汇流条连接端与第二电缆线连接端相连；两个电缆线连接端通过电缆线分别与外界连接。

所述电子开关的逻辑为：当无信号时开关关断，有信号时开关导通。

进一步地，两个电缆线连接端之间跨接有旁路二极管。

汇流条连接端、二极管、电缆线连接端、旁路二极管、电子开关共同构成接线盒的主电路，相应的汇流条连接端和电缆线连接端之间还串联有采样放大电路，采样放大电路的输出端与电子开关相连。

汇流条连接端、二极管、电缆线连接端、旁路二极管、电子开关共同构成接线盒的主电路，两个电缆线连接端之间还跨接有采样放大电路，采样放大电路的输出端与电子开关相连。

负极的汇流条连接端为第一汇流条连接端，负极的电缆线连接端为第一电缆线连接端。

为实现第二个发明目的，所采用的技术方案是这样的：太阳能光伏电站系统，包括若干太阳能电池组串，通过接线盒串联为一组，所产生的电压累加后由逆变器将直流电转换为交流电，其特征在于：所述的接线盒中至少有一部分为前述的安全断开接线盒；电站系统中有一控制信号发生器，用控制信号来控制安全断开接线盒中电子开关的通断。

进一步地，控制信号发生器以串联或并联方式接入回路，所产生的控制信号通过电缆线传输至各接线盒；或者，控制信号发生器产生无线信号，发送至各接线盒。

从以上对安全断开接线盒的描述中可以看出，第一汇流条连接端和第一电缆线连接端具有对应关系，成为一组；第N汇流条连接端和第二电缆线连接端具有对应关系，成为一组。一般来说它们分别位于印刷线路板的两侧，成为正极或负极。当采样放大电路串联进主电路时，有两种可能的方式，一种是第一汇流条连接端和第一电缆线连接端之间串联一电子开关，第N汇流条连接端和第二电缆线连接端之间串联采样放大电路；另一种是第一汇流条连接端和第一电缆线连接端之间串联一电子开关，以及采样放大电路，第N汇流条连接端和第二电缆线连接端直接相连。

采样放大电路的作用是采集控制信号，该控制信号可以是存在于回路中的载波信号，也可以是无线信号，然后将其放大后传输给电子开关。

电子开关有两种可供选择的逻辑，即默认为通或断。如默认为通，则无信号时开关导通，有信号时开关关断；如默认为断，则无信号时开关关断，有信号时开关导通。本发明优选默认为断的方案，因为当发生意外情况时，控制信号可能因意外情况而自动丢失，接线盒就会自动关断，这样更有利于实现“紧急状态下及时断电”的发明目的。