[发明专利]一种可控太阳能光伏组件接线盒

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏发电技术领域，特别是涉及一种可控太阳能光伏组件接线盒。

背景技术

在太阳能光伏发电领域，接线盒是一种非常重要的配件，用于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；假如单个电池组串所产生的电压为30V，经14组串联后，电压则可达到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可控太阳能光伏组件接线盒，能在需要时及时断电。

为此，本发明采用的技术方案是这样的：一种可控太阳能光伏组件接线盒，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；两个电缆线连接端之间还设有旁路二极管。

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并联有采样放大电路，采样放大电路的输出端与电子开关相连。

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，控制信号会丢失，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。

电缆线连接端之间设的旁路二极管具有非常重要的作用，在初始状态下，由于电子开关默认状态为关断，各接线盒之间不能形成回路，控制信号就不能到达各接线盒从而启动整个系统，因此，旁路二极管的设置令系统可以在初始状态下顺利启动；当某一个接线盒或其连接的电池组串出现故障不能工作时，也需要旁路二极管导通形成回路，使得串联的其他接线盒及电池组串能正常工作。

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。

从以上描述中可以看出，本发明的技术方案，可以在意外发生时，人工地或自动地将电站系统内电压降至安全范围，从而有利于及时开展现场处置。

附图说明

以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明

图1是电站系统的系统框图；

图2是接线盒的电路图；

图3是接线盒的主电路图A1；

图4是接线盒的采样放大电路图A2；

图5是接线盒的驱动输出电路A3；

图6是接线盒的供电电路A4；

图7是电站系统的电路图；

图8是控制信号发生器的仿真电路图；

图9是接线盒的PCB图。

图中标记为：汇流条连接端1、二极管2、负极电缆线连接端31、正极电缆线连接端32、电子开关4、旁路二极管5；U为运算放大器、R为电阻、C为电容、D为二极管、Q2为三极管、VR为电位器、Trans为带铁芯变压器。